一種新型灼熱絲試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型灼熱絲試驗(yàn)裝置，是針對(duì)高溫對(duì)智能電能表表殼及端子影響的耐熱和阻燃性試驗(yàn)需要而研制的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善和智能電能表的普及，用戶(hù)對(duì)智能電表的安全性要求越來(lái)越高，對(duì)電表材料的質(zhì)量要求也逐步提升。為了使智能電表的表殼及端子耐熱和阻燃性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，灼熱絲試驗(yàn)裝置起到了關(guān)鍵性的作用。
[0003]原有的試驗(yàn)裝置是手動(dòng)旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器旋鈕進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度達(dá)到目標(biāo)溫度并穩(wěn)定一段時(shí)間之后，試驗(yàn)員需將砝碼放在砝碼盒內(nèi)以帶動(dòng)載有被測(cè)物的夾具小車(chē)滑動(dòng)到灼熱絲尖端進(jìn)行加熱。試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)員需始終站在設(shè)備前進(jìn)行操控和記錄，而設(shè)備柜體為開(kāi)放式，試品加熱時(shí)產(chǎn)生的濃煙和高溫易對(duì)試驗(yàn)人員的身體健康造成傷害。不僅如此，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程都需試驗(yàn)員操作完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作過(guò)程復(fù)雜，人為誤差較大，一致性和準(zhǔn)確性很難保證。
[0004]為了克服以上問(wèn)題，我們研發(fā)了新型灼熱絲試驗(yàn)裝置，所有的試驗(yàn)過(guò)程都是通過(guò)嵌入式單片機(jī)嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的。試驗(yàn)前只需輸入試驗(yàn)溫度、試驗(yàn)時(shí)間，啟動(dòng)開(kāi)始試驗(yàn)命令就可以完成試驗(yàn)裝置的自動(dòng)升溫，自動(dòng)控溫，自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)試驗(yàn)、自動(dòng)記錄、自動(dòng)識(shí)另|J、自動(dòng)測(cè)量等全部試驗(yàn)過(guò)程，無(wú)需試驗(yàn)員始終站在設(shè)備前進(jìn)行操作和記錄，實(shí)現(xiàn)了操作過(guò)程的全自動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、RS485通信把數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)進(jìn)行智能管理，生成并打印報(bào)告，查詢(xún)歷史記錄，進(jìn)行智能分析，并且試驗(yàn)裝置為密封設(shè)計(jì)，有專(zhuān)門(mén)的排煙系統(tǒng)，不會(huì)對(duì)環(huán)境和人員造成危害。
[0005]總之，本發(fā)明不僅操作過(guò)程簡(jiǎn)單、安全、可靠、一致性好、勞動(dòng)強(qiáng)度和人為誤差大大降低;而且具有原有設(shè)備無(wú)法比擬的自動(dòng)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化功能，為未來(lái)智能化試驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)打下基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種新型灼熱絲試驗(yàn)裝置，它包括自動(dòng)調(diào)壓器、升流器、灼熱絲、高清攝像頭、火焰識(shí)別電路、電流互感器、電流測(cè)量電路、熱電偶、測(cè)溫電路、主控電路、存儲(chǔ)電路、時(shí)鐘電路、上位機(jī)、上位機(jī)通訊電路、觸摸屏、RS232通訊電路、照明燈、照明電路、小車(chē)、智能傳動(dòng)電路、排煙電路、風(fēng)扇。
[0007]所述的自動(dòng)調(diào)壓器控制端與主控電路連接;所述的自動(dòng)調(diào)壓器輸出端與升流器輸入端連接;所述的升流器的輸出端與灼熱絲連接;所述的電流測(cè)量電路輸入端經(jīng)由電流互感器與灼熱絲連接;所述的電流測(cè)量電路的輸出端與主控電路連接；所述的測(cè)溫電路信號(hào)輸入端與密貼于灼熱絲的熱電偶信號(hào)連接;所述的測(cè)溫電路數(shù)字輸出端與主控電路連接；所述的火焰識(shí)別電路輸入端與高清攝像頭連接，輸出端與主控電路連接;所述的存儲(chǔ)電路與主控電路連接;所述的時(shí)鐘電路與主控電路連接;所述的上位機(jī)通訊電路一端與主控電路連接，另一端與上位機(jī)連接;所述的RS232通訊電路一端與主控電路連接，另一端與觸摸屏連接;所述的智能傳動(dòng)電路控制端與主控電路連接，輸出端與小車(chē)連接;所述的排煙電路控制端與主控電路連接，輸出與風(fēng)扇連接;所述的照明電路控制端與主控電路連接，輸出端與照明燈連接
所述的自動(dòng)調(diào)壓器是取代原有的手動(dòng)調(diào)壓器，原有的調(diào)壓器是通過(guò)旋轉(zhuǎn)旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓的，而自動(dòng)調(diào)壓器是通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié);所述的升流器是負(fù)責(zé)將調(diào)壓器輸出的電壓按比例轉(zhuǎn)換為電流，并隨電壓的變化而變化;所述的灼熱絲是用標(biāo)稱(chēng)直徑的鎳鉻絲制成環(huán)形電阻絲，用大電流加熱至規(guī)定的試驗(yàn)溫度;所述的火焰識(shí)別電路是通過(guò)高清攝像頭拍攝灼熱絲灼燒試品時(shí)的畫(huà)面，通過(guò)圖像處理技術(shù)對(duì)畫(huà)面進(jìn)行分解、采樣、分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰的識(shí)別和火焰高度的測(cè)量以及燃燒時(shí)間的計(jì)算;所述的熱電偶是負(fù)責(zé)測(cè)量灼熱絲的溫度，把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)；所述的測(cè)溫電路是通過(guò)熱電偶密貼在灼熱絲上來(lái)測(cè)量灼熱絲的實(shí)時(shí)溫度;所述的電流互感器是負(fù)責(zé)把流經(jīng)灼熱絲的大電流值轉(zhuǎn)換為便于測(cè)量的電流值;所述的電流測(cè)量電路是用電流互感器把流過(guò)灼熱絲的大電流降低，串聯(lián)高精度、高穩(wěn)定度的采樣電阻，通過(guò)有效值測(cè)量電路實(shí)現(xiàn)對(duì)灼熱絲電流的測(cè)量;所述的主控電路是通過(guò)控制自動(dòng)調(diào)壓器輸出電壓來(lái)控制流過(guò)灼熱絲電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)灼熱絲溫度的自動(dòng)控制，當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)溫度并穩(wěn)定一段時(shí)間后，操控小車(chē)駛向灼熱絲，并以規(guī)定的壓力，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行灼燒，試驗(yàn)完成后，載著試驗(yàn)樣品的小車(chē)自動(dòng)回到原位;所述的存儲(chǔ)電路是存儲(chǔ)需要保存的數(shù)據(jù);所述的時(shí)鐘電路是負(fù)責(zé)提供當(dāng)前時(shí)間；所述的上位機(jī)是指由計(jì)算機(jī)、通訊模塊以及管理軟件組成的主控機(jī)，可以通過(guò)軟件直接發(fā)出操控命令;所述的上位機(jī)通訊電路是通過(guò)RS485接口電路或以太網(wǎng)接口電路把需要上傳的試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，并把上位機(jī)需要下達(dá)的操控命令和設(shè)置的參數(shù)傳遞給試驗(yàn)裝置;所述的觸摸屏是負(fù)責(zé)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，命令下達(dá)以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果顯示;所述的RS232通訊電路是負(fù)責(zé)與觸模屏的信息交互，以完成在觸控屏的參數(shù)設(shè)置、命令下達(dá)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果的顯示;所述的照明電路是用于裝置內(nèi)部的照明以便維修和查看內(nèi)部情況;所述的照明燈是負(fù)責(zé)提供機(jī)箱內(nèi)照明；所述的小車(chē)是裝載試驗(yàn)樣品的運(yùn)動(dòng)裝置，其運(yùn)行是由智能傳動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)完成的；所述的智能傳動(dòng)電路是負(fù)責(zé)控制小車(chē)按規(guī)定運(yùn)行;所述的風(fēng)扇是把煙霧和熱氣排放出去;所述的排煙電路是負(fù)責(zé)控制風(fēng)扇的起停，從而把試驗(yàn)后的熱氣和煙霧經(jīng)過(guò)風(fēng)扇排放出去，以便進(jìn)行下一次試驗(yàn)。
[0008]本發(fā)明的功能是通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)的，軟件程序包括主控程序、上位機(jī)通信程序、觸控顯示程序、運(yùn)動(dòng)控制程序、控溫程序、測(cè)溫程序、電流測(cè)量程序、電壓調(diào)節(jié)程序、火焰識(shí)別程序和保護(hù)程序。
[0009]所述的主控程序是負(fù)責(zé)監(jiān)控和調(diào)用各個(gè)功能程序，完成灼熱絲試驗(yàn)的全部過(guò)程；所述的上位機(jī)通信程序是負(fù)責(zé)接收上位機(jī)的參數(shù)和命令，并把獲得的各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī);所述的觸控顯示程序是負(fù)責(zé)接收觸摸顯示屏的命令和參數(shù)，并把測(cè)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果顯示出來(lái);所述的運(yùn)動(dòng)控制程序是負(fù)責(zé)小車(chē)的移動(dòng)、起停、定位;所述的控溫程序是通過(guò)PID調(diào)節(jié)來(lái)控制灼熱絲溫度的變化;所述的測(cè)溫程序是負(fù)責(zé)讀取測(cè)溫電路的數(shù)字信號(hào)，通過(guò)計(jì)算來(lái)獲知灼熱絲的當(dāng)前溫度;所述的電流測(cè)量程序是通過(guò)電流信號(hào)的采集來(lái)完成對(duì)灼熱絲電流的測(cè)量;所述的電壓調(diào)節(jié)程序是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角來(lái)控制自動(dòng)調(diào)壓器輸出的電壓;所述的火焰識(shí)別程序是通過(guò)對(duì)高清攝像頭拍攝的圖像進(jìn)行圖像處理，通過(guò)提取火焰輪廓的算法來(lái)識(shí)別火焰、測(cè)量火焰高度以及燃燒時(shí)間，以判斷試驗(yàn)樣品是否合格；所述的保護(hù)程序是在極限的狀態(tài)下，對(duì)其的一種保護(hù)，通過(guò)限定步進(jìn)電機(jī)的最大步數(shù)、電流的最大值以及溫度的最大值，把風(fēng)險(xiǎn)降低。
[0010]本發(fā)明可以通過(guò)上位機(jī)遠(yuǎn)程操控或本地觸摸屏來(lái)完成對(duì)試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)時(shí)間等參數(shù)的設(shè)置;試驗(yàn)裝置接收到試驗(yàn)開(kāi)始命令后，根據(jù)設(shè)置的溫度進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度到達(dá)并穩(wěn)定了規(guī)定的時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)載著試驗(yàn)樣品的小車(chē)自動(dòng)移動(dòng)到灼熱絲頂端進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中記錄灼熱絲當(dāng)前的溫度值和電流值，以及通過(guò)火焰識(shí)別電路的高清攝像頭自動(dòng)記錄下試驗(yàn)現(xiàn)象，并能通過(guò)算法自動(dòng)識(shí)別火焰是否存在、火焰燃燒的時(shí)間以及火焰的高度等;試驗(yàn)結(jié)束后，根據(jù)上位機(jī)的命令，把所記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理。最后啟動(dòng)排煙系統(tǒng)，把煙霧排放出去。
[0011 ]本發(fā)明做到方便快捷的下達(dá)指令，準(zhǔn)確及時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)，精確穩(wěn)定的控制操作過(guò)程，細(xì)致完善地匯報(bào)試驗(yàn)結(jié)果，形成一套完整智能的試驗(yàn)體系。實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電表的表殼及端子耐熱和阻燃性試驗(yàn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)用戶(hù)用電的安全管理。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是新型灼熱絲試驗(yàn)裝置的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]【具體實(shí)施方式】一，參照附圖1，本【具體實(shí)施方式】的一種新型灼熱絲試驗(yàn)裝置，它包括自動(dòng)調(diào)壓器、升流器、灼熱絲、高清攝像頭、火焰識(shí)別電路、電流互感器、電流測(cè)量電路、熱電偶、測(cè)溫電路、主控電路、存儲(chǔ)電路、時(shí)鐘電路、上位機(jī)、上位機(jī)通訊電路、觸摸屏、RS232通訊電路、照明燈、照明電路、小車(chē)、智能傳動(dòng)電路、排煙電路、風(fēng)扇。
[0014]所述的自動(dòng)調(diào)壓器控制端與主控電路連接;所述的自動(dòng)調(diào)壓器輸出端與升流器輸入端連接;所述的升流器的輸出端與灼熱絲連接;所述的電流測(cè)量電路輸入端經(jīng)由電流互感器與灼熱絲連接;所述的電流測(cè)量電路的輸出端與主控電路連接；所述的測(cè)溫電路信號(hào)輸入端與密貼于灼熱絲的熱電偶信號(hào)連接;所述的測(cè)溫電路數(shù)字輸出端與主控電路連接；所述的火焰識(shí)別電路輸入端與高清攝像頭連接，輸出端與主控電路連接;所述的存儲(chǔ)電路與主控電路連接;所述的時(shí)鐘電路