CN101609056A

CN101609056A - 双金属片稳定试验机

Info

Publication number: CN101609056A
Application number: CNA2009101815831A
Authority: CN
Inventors: 郭扬程; 梁少华
Original assignee: Suzhou Huayang Aerospace Electric Co Ltd
Current assignee: Suzhou Huayang Aerospace Electric Co Ltd
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2009-12-23

Abstract

本发明公开了一种双金属片稳定试验机，它包括固定双金属片(6)的双金属片固定器(7)、对双金属片(6)进行加热的加热装置、对双金属片(6)进行降温的快速冷却装置(5)、以及根据双金属片(6)动作/回复时候的开/关信号来控制加热装置与快速冷却装置(5)运行状态切换的控制电路；所述加热装置、快速冷却装置(5)处于同一空间内对双金属片(6)作用，所述控制电路分别连接加热装置、快速冷却装置(5)。本发明结构简单、小巧、高效，能自动实现双金属片加热－冷却循环，使用方便，并且可自动记录循环次数。

Description

双金属片稳定试验机

技术领域

本发明涉及一种双金属片稳定试验机。

背景技术

双金属元件是这些突跳式温度控制器、保护器的驱动元件。热双金属片动作的稳定性是整个产品质量关键所在。所谓稳定性是指热双金属片在长期动作过程中性能是否保持稳定，元件工作端的移动轨迹是否重复。

热双金属在加工成形过程中产生的残余应力，是造成应用中出现“零点漂移”现象的原因之一。所谓“零点漂移”现象，就是热双金属在热的作用下，热应力与残余加工应力叠加超过某一组元合金的弹性极限，产生塑性变形，致使热双金属的弯曲动作发生不可逆的变化，在重复动作时不能回复到原始出发点“零”。因此热双金属元件在应用前，一般要进行稳定化热处理，尽可能地消除残余加工应力。

在国内外各种热双金属的标准和手册中，一般都给出推荐的稳定化热处理制度。它们包括加热温度、保温时间和冷却方式三要素。但是在实际生产过程中，由于材料的不同、双片成形形状的不同等各种因素，双金属片的稳定处理三要素的参数需要根据实际情况来摸索。验证稳定处理的实际效果实验方法，可以测定热双金属的内应力，例如，用剥层的X-光衍射方法。还有模拟实际应用进行重复相当次数的加热-冷却循环，测定热双金属在室温或加热温度时弯曲挠度的变化，或者测试循环前后热双金属的动作温度，比较两次的温度差异。

为了实现双金属片的加热-冷却循环，目前的做法是使双金属片在两个不同温度恒温装置内进行空间的切换。而且这种形式一般是通过手工操作的，通过操作者目视双金属片动作/回复状态，将双金属片在高低两个温场里循环。这样的做法存在着一些缺陷：1、人为的因素对试验影响比较大，容易出错；2、温场的所占的空间会比较大，而且能耗比较大；3、效率比较低。

如果要实现自动切换，也同样存在问题：1、需要制造比较复杂的机械手来实现双金属片在两温场间转换；2、由于双金属片处于移动状态，实现自动判断双金属片状态的电路会比较复杂。

发明内容

本发明的目的是：提供一种双金属片稳定试验机，结构简单、小巧、高效，能自动实现双金属片加热-冷却循环，使用方便，并且可自动记录循环次数。

本发明的技术方案是：一种双金属片稳定试验机，它包括固定双金属片的双金属片固定器、对双金属片进行加热的加热装置、对双金属片进行降温的快速冷却装置、以及根据双金属片动作/回复时候的开/关信号来控制加热装置与快速冷却装置运行状态切换的控制电路；所述加热装置、快速冷却装置处于同一空间内对双金属片作用，所述控制电路分别连接加热装置、快速冷却装置。

下面对上述技术方案进行进一步解释：

所述双金属片固定器连接固定双金属片，双金属片另外一端在闭合状况下与双金属片状态信号传输板接触，双金属片状态传输板、双金属片固定器、双金属片三者串联的电路构成了双金属片动作/回复状态的判断电路。

所述双金属片固定器下方设置有加热装置，双金属片固定器上方设置有快速冷却装置。

所述加热装置包括加热丝、以及用以放置加热丝的隔热层。

所述快速冷却装置为电动风扇。

所述控制电路包括PLC可编程控制器、测试启动开关、继电器、接触器第一常闭触点、接触器第一常开触点、计数器、接触器、继电器第一常开触点、电源开关、整流二极管、第一变压器、第二变压器；所述测试启动开关与PLC可编程控制器相连接，PLC可编程控制器连接继电器，继电器第一常开触点与接触器串连，接触器第一常闭触点串连在快速冷却装置电路中，接触器第一常开触点串连在加热装置电路中；计数器与PLC可编程控制器相连，所述第一变压器输出经整流二极管后变为单极性电压控制快速冷却装置，第二变压器输出连接加热装置。

所述控制电路设置有到达计数器预设设动作次数后可断开加热装置与快速冷却装置电路使测试停止的计数器常闭触点。

所述第二变压器为可调节加热装置加热速率的可调变压器。

所述控制电路设置有当双金属片被加热超过预设时间仍不动作则停止测试的保护单元。

本发明的双金属片稳定试验机，利用双金属片状态传输板、双金属片固定器、双金属片三者串联的电路来判断双金属片的动作/回复状态，PLC可编程控制器根据双金属片的状态来控制加热丝加热和冷却装置冷却这两个装置的切换。在实际使用中，可以先通过计数器设置双金属片动作/回复的循环次数，然后开启此装置，当循环次数达到设定次数后，设备自动停下。

本发明的优点是：

1、本发明的双金属片稳定试验机，结构简单、小巧、高效，能自动实现双金属片加热-冷却循环，使用方便，并且可自动记录循环次数。

2、本发明的双金属片稳定试验机，相比空间转换式的循环设备，具有效率高，占地小、节能、方便等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：

图1为本发明优选实施例的结构示意图；

图2为本发明优选实施例的电气示意图。

其中：1金属支架；2隔热层；3加热丝；4电流输入线；5快速冷却装置；6双金属片；7双金属片固定器；8电流输出线；9电气控制盒；10双金属片状态传输板；11测试启动开关；12继电器；13接触器第一常闭触点；14电动风扇；15整流二极管；16第一变压器；17接触器第一常开触点；18第二变压器；19计数器常闭触点；20接触器；21继电器第一常开触点；22电源开关；23接触器第二常开触点。

具体实施方式

实施例：如图1、图2所示，一种双金属片稳定试验机，它包括金属支架1、隔热层2、加热丝3、电流输入线4、快速冷却装置5、双金属片6、双金属片固定器7、电流输出线8、电气控制盒9、双金属片状态传输板10。

金属支架1的最上面一层是主要由电动风扇14构成的快速冷却装置5，快速冷却装置5下方是双金属片6及双金属片固定器7，双金属片固定器7是有在柱体开槽的内螺纹的螺钉，通过将双金属片6嵌入槽内，拧紧内螺钉以固定，双金属片6另外一端在闭合状况下与双金属片状态信号传输板10接触。双金属片6下面是加热丝3，其通过电流输入线4及电流输出线8导通电流加热，加热丝3置于绝热的隔热层2上用于安全控制。

本实施例的电气部分电路参见图2，设置有PLC可编程控制器FX1s-10MR及其他外围控制器件组成的控制电路，测试启动开关11接于PLC可编程控制器的X12位用于启动测试过程，PLC可编程控制器的输出Y0控制继电器12的通断，外围控制器件部分设有计数器DH48J、接触器20、电源开关22、整流二极管15、第一变压器16、第二变压器18。第二变压器18为可调变压器，其输出用于使加热丝动作，并调节其加热速率。

本实施例的工作过程是：打开电源开关22，PLC可编程控制器和计数器DH48J进入电源状态，设置计数器的动作次数，第一变压器16输出经整流二极管15后变为单极性电压控制电动风扇14，按下测试启动开关11，PLC程序开始运行，双金属片初始闭合状态经双金属片状态传输板10传输入PLC可编程控制器，PLC可编程控制器经过程序运算判断后对Y0置位使继电器12动作，继电器第一常开触点21动作后接触器20动作。接触器第一常闭触点13变成开路、接触器第一常开触点17闭合、电动风扇14停止运动，加热丝3开始发热，接触器第二常开触点23闭合，它接在计数器DH48J计数触点上，计数器计数一次。加热到一定温度，四个双金属片依照其机构原理动作，初始闭合状态断开，信号传入PLC可编程控制器，PLC可编程控制器经过程序运算判断后对Y0复位使继电器12断电，同时接触器20停止动作，接触器第一常闭触点13复位，电动风扇14开始运转用于双金属片6的快速冷却，接触器第一常开触点17断开，加热丝3停止发热，接触器第二常开触点23断开。待温度降低到一定程度，双金属片6全部恢复到闭合状态，再进行新一轮的循环。当到达计数器DH48J的设置动作次数后，计数器DH48J常闭触点19断开，第一变压器16、第二变压器18均停止动作，电动风扇14和加热丝3均停止动作，双金属片6经过一段自然冷却时间后保持闭合，电路进入停止状态，整个测试过程结束。

本实施例一次测试中双金属片6的测试数量可以延展(本实施例中显示为4个)，只要对加热部分中双金属片固定器7的数量进行相应增加，并对程序中进行相应的简单修改即可，还可以在PLC可编程控制器中用程序设置保护部分，若双金属片6粘接，无论达到多高的温度它都不动作，PLC可编程控制器得不到双金属片6断开的信号，加热丝3会一直加热造成安全隐患，通过对加热动作周期数据的摸索，可以在程序里对添加一计时器，若超过所设时间PLC可编程控制器仍然未收到正常状况下应该收到的信号，则停止整个程序，硬件进入停止状态。需由人工拨动测试启动开关11重新启动程序方能继续执行动作。

应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims

1.一种双金属片稳定试验机，其特征在于：它包括固定双金属片(6)的双金属片固定器(7)、对双金属片(6)进行加热的加热装置、对双金属片(6)进行降温的快速冷却装置(5)、以及根据双金属片(6)动作/回复时候的开/关信号来控制加热装置与快速冷却装置(5)运行状态切换的控制电路；所述加热装置、快速冷却装置(5)处于同一空间内对双金属片(6)作用，所述控制电路分别连接加热装置、快速冷却装置(5)。

2.根据权利要求1所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述双金属片固定器(7)连接固定双金属片(6)，双金属片(6)另外一端在闭合状况下与双金属片状态信号传输板(10)接触，双金属片状态传输板(10)、双金属片固定器(7)、双金属片(6)三者串联的电路构成了双金属片动作/回复状态的判断电路。

3.根据权利要求1所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述双金属片固定器(7)下方设置有加热装置，双金属片固定器(7)上方设置有快速冷却装置(5)。

4.根据权利要求1所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述加热装置包括加热丝(3)、以及用以放置加热丝(3)的隔热层(2)。

5.根据权利要求1所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述快速冷却装置(5)为电动风扇(14)。

6.根据权利要求1所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述控制电路包括PLC可编程控制器、测试启动开关(11)、继电器(12)、接触器第一常闭触点(13)、接触器第一常开触点(17)、计数器、接触器(20)、继电器第一常开触点(21)、电源开关(22)、整流二极管(15)、第一变压器(16)、第二变压器(18)；所述测试启动开关(11)与PLC可编程控制器相连接，PLC可编程控制器连接继电器(12)，继电器第一常开触点(21)与接触器(20)串连，接触器第一常闭触点(13)串连在快速冷却装置(5)电路中，接触器第一常开触点(17)串连在加热装置电路中；计数器与PLC可编程控制器相连，所述第一变压器(16)输出经整流二极管(15)后变为单极性电压控制快速冷却装置(5)，第二变压器(18)输出连接加热装置。

7.根据权利要求1或6所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述控制电路设置有到达计数器预设设动作次数后可断开加热装置与快速冷却装置(5)电路使测试停止的计数器常闭触点(19)。

8.根据权利要求6所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述第二变压器(18)为可调节加热装置加热速率的可调变压器。

9.根据权利要求1或6所述的双金属片稳定试验机，其特征在于：所述控制电路设置有当双金属片(6)被加热超过预设时间仍不动作则停止测试的保护单元。