專利名稱：大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力工程的測量儀器，是一種大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量 儀，其特別適用于電力領(lǐng)域主電路接插件的觸頭壓力測量。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大功率成套電器設(shè)備的需求不斷增大，成套電器設(shè)備 里大量采用主回路接插件，這種大功率電流主回路接插件主要由靜插件和動(dòng)插件組成。靜 插件是一塊有一定厚度的銅導(dǎo)電板(一般厚度為5 6mm)，動(dòng)插件一般是由一對具有一定 接觸壓力的觸頭組成。在自由狀態(tài)下這對觸頭的距離約為4. 5 5. 4mm,即靜插件厚度的 90%左右。工作時(shí)，靜插件插入到動(dòng)插件兩個(gè)觸頭中間，動(dòng)插件觸頭距離增大，在壓緊彈簧 壓力作用下，形成動(dòng)靜觸頭的良好接觸，壓力越大，接觸越好，在通過電流時(shí)接插件的發(fā)熱 就越少，從而實(shí)現(xiàn)良好導(dǎo)電性能。如觸頭壓力過小，接觸電阻增大，隨之觸點(diǎn)過熱，出現(xiàn)觸頭 氧化和壓緊彈簧退火，這又會引至主電路接觸變壞，如此惡性循環(huán)，直至觸頭燒毀。當(dāng)然壓 力過大也會導(dǎo)致接插件插入困難等其它問題，因此可以看出觸頭壓力大小的測量和控制對 保證大功率主回路接插件的質(zhì)量是極為重要的環(huán)節(jié)，觸頭壓力應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。但 目前因沒有測量觸頭壓力的儀器，大功率主回路接插件的生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中均沒有測 量接插件觸頭的壓力。行業(yè)上現(xiàn)采用彈簧秤測量動(dòng)插件插入和拔出靜插座時(shí)的力來判斷接 觸壓力是否足夠，這種方法行業(yè)稱之為“插拔法”。用“插拔法”進(jìn)行觸頭壓力的評估是依據(jù) 插拔力的大小來間接判斷觸頭壓力的大小，因?yàn)椴灏瘟εc觸頭壓力之間沒有一一對應(yīng)的關(guān) 系，這種方法是不能有效得出觸頭壓力的真實(shí)量值的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種可直接、快速、準(zhǔn)確數(shù)碼顯示、方便 測量大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量的儀器，使用方便且直接顯示測量數(shù)據(jù)，從而 使動(dòng)插件觸頭的壓力值得以量化，并且準(zhǔn)確可靠。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，包括顯示裝置和可插入動(dòng)插件兩 觸頭之間的測量頭，該測量頭上設(shè)有壓力傳感裝置。進(jìn)一步，所述壓力傳感裝置包括固接的橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件和橋架。進(jìn)一步，所述橋架為條形槽狀，所述橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件設(shè)于條形槽內(nèi)。進(jìn)一步，所述條形槽內(nèi)徑寬度比橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件大0. 1mm。進(jìn)一步，所述橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件為倒置的“山”形，其底部為兩個(gè)槽型結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述槽型結(jié)構(gòu)底部設(shè)有4片應(yīng)變片組成的文氏電橋。進(jìn)一步，所述應(yīng)變片為證0。進(jìn)一步，還包括一輸出放大電路。進(jìn)一步，還包括槍形殼體，該槍形殼體的手柄內(nèi)設(shè)有電源，所述顯示裝置設(shè)于該槍
3形殼體后部，所述測量頭設(shè)于該槍形殼體前端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可準(zhǔn)確測量大功率電器主回路接插件觸頭的壓力大小。2、條形槽內(nèi)徑寬度比橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件大0. Imm,以確保橋中央部分的受壓 區(qū)可以活動(dòng)。3、輸出放大電路能將測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為以牛頓為單位的數(shù)字顯示信號，在顯示裝置 上直接顯示壓力讀數(shù)，而不需進(jìn)行其它運(yùn)算。4、測量、顯示及電源供電等功能集于一體的手提式結(jié)構(gòu)，便于攜帶使用。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1是本發(fā)明的剖視圖；圖2是圖1中的A處放大圖；圖3是圖2中B-B向的剖視圖；圖4是圖2中橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件的仰視圖；圖5是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，包括槍形 殼體1，該槍形殼體1的手柄內(nèi)設(shè)有電源，在本實(shí)施例中，電源為可充電電池2，顯示裝置設(shè) 于該槍形殼體1后部，可插入動(dòng)插件兩觸頭之間的測量頭3設(shè)于該槍形殼體1前端，測量頭 3上設(shè)有剛性的、超薄型橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31和橋架32，手柄的前部還設(shè)有開關(guān)4。在本實(shí)施例中，顯示裝置為數(shù)字顯示模塊5。如圖2、3所示，橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31和橋架32的材料選用15-5PH或17-4PH 不銹鋼材料，加工成形之后，經(jīng)特殊熱處理程序，其彈性強(qiáng)度在IOOOMPa以上，此超薄型的 橋式壓力敏感元件重復(fù)使用一百萬次以上仍可正常工作。橋架32設(shè)計(jì)為條形槽狀，橋式結(jié) 構(gòu)壓力敏感元件31設(shè)于條形槽內(nèi)，橋架32內(nèi)徑寬度必須比橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31寬大 于0. Imm,以確保橋中央部分的受壓區(qū)可以活動(dòng)。橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31為倒置的“山”形，其底部為兩個(gè)槽型結(jié)構(gòu)，其兩端均與 橋架32以氬離子焊焊牢，(如圖2部位a與部位b)，作為不動(dòng)的部分。橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感 元件31的中央為可動(dòng)的部分(圖2中橫向8_長的剛性受壓區(qū))，受壓區(qū)的兩端為應(yīng)力區(qū) (長6mm)，厚度為T，一般為1 2mm(由待測壓力大小決定，量程越高，T越大)。參閱圖4，4片^Ω應(yīng)變片6組成文氏電橋，其設(shè)于橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31的 兩個(gè)槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)，提取最大信號，從而提高信噪比。4個(gè)證0應(yīng)變片6分成兩對分別固定于 橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31上的兩個(gè)應(yīng)力區(qū)，每塊應(yīng)變片6分別置于各應(yīng)力區(qū)的兩端而非應(yīng) 力區(qū)中間部位，應(yīng)變片6通過導(dǎo)線、輸出4 20mA放大電路7和數(shù)字顯示模塊5連接。參閱圖5，橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31和橋架32的總厚度H為4 6mm，這個(gè)厚度 與大功率電器主回路接插件的靜觸頭厚度一致，其寬度為6 10mm，視大功率電器主回路 接插件的動(dòng)觸頭寬度而定，從而保證測量結(jié)果真實(shí)性，被測觸頭的壓力應(yīng)加在橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31橋中0點(diǎn)處。本發(fā)明的使用方法將本發(fā)明的測量頭3插入主電路動(dòng)插件(觸頭夾緊橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31橋 中0點(diǎn)位置)，接通開關(guān)4，橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件31產(chǎn)生機(jī)械形變，這種形變被文氏電橋 轉(zhuǎn)換成電信號，電信號再經(jīng)過輸出放大電路7及數(shù)字顯示模塊5轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘ｎD為單位的數(shù)
字顯示信號。本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，如果對本發(fā)明的各種改動(dòng)或變形不脫離本發(fā)明 的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā) 明也意圖包含這些改動(dòng)和變形。
權(quán)利要求
1.一種大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于包括顯示裝置和可插 入動(dòng)插件兩觸頭之間的測量頭，該測量頭上設(shè)有壓力傳感裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于所 述壓力傳感裝置包括固接的橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件和橋架。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于所 述橋架為條形槽狀，所述橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件設(shè)于條形槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于所 述條形槽內(nèi)徑寬度比橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件大0. 1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特 征在于所述橋式結(jié)構(gòu)壓力敏感元件為倒置的“山”形，其底部為兩個(gè)槽型結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于所 述槽型結(jié)構(gòu)底部設(shè)有4片應(yīng)變片組成的文氏電橋。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于所 述應(yīng)變片為^Ω。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于還 包括一輸出放大電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特征在于還 包括槍形殼體，該槍形殼體的手柄內(nèi)設(shè)有電源，所述顯示裝置設(shè)于該槍形殼體后部，所述測 量頭設(shè)于該槍形殼體前端。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力工程的測量儀器，是一種大功率電器主回路接插件觸頭壓力測量儀，其特別適用于電力領(lǐng)域主電路接插件的觸頭壓力測量，其包括顯示裝置和可插入動(dòng)插件兩觸頭之間的測量頭，該測量頭上設(shè)有壓力傳感裝置，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可準(zhǔn)確測量大功率電器主回路接插件觸頭的壓力大小。
文檔編號G01L1/16GK102128695SQ20111002552
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者謝大剛 申請人:廣州森納士儀器有限公司, 謝大剛