CN101776716B - 线路器材机电一体化试验机及其专用拉力试验架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路器材机电一体试验机及其专用拉力试验架。整机包括静载荷拉力测试机、升流器、温度传感器和多功能数据采集系统，静载荷拉力测试机包括拉力试验架、油缸、拉力传感器和拉力机控制系统，拉力试验架包括两个“A”形端架，两个“A”形端架之间设有上梁和下梁，两个“A”形端架上设有夹具，油缸连接到夹具的后端和液压泵站；多功能数据采集系统包括CPU、组态王、A/D转换模块、温度显示和转化模块，温度传感器连接到温度显示和转化模块。本发明可以在同一机器上进行预张力下的载流量试验、高温下的拉断力试验、高温时的拉断力试验等模拟电网实际运行中的一些特殊试验，智能化程度高，功能齐全，性能稳定，测试精度高。

Description

线路器材机电一体化试验机及其专用拉力试验架

技术领域

本发明涉及电力系统用线路器材的检测装置，具体地说是一种线路器材机电一体试验机及其专用拉力试验架。

背景技术

线路器材需按照GB/T 2317.1-2000标准进行预张力下的载流量试验、高温下的拉断力试验、高温时的拉断力试验等模拟电网实际运行中的试验。现有的线路器材检测装置，通常只具备单一的检测功能，因此，对线路器材进行不同参数的检测时，往往需要将被测线路器材从一个检测装置搬移至下一个检测装置，费时费力，即不方便，也不经济，且效率很低。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种集预张力下的载流量试验、高温下的拉断力试验、高温时的拉断力试验为一体的线路器材综合试验机。

解决上述问题采用的技术方案是：线路器材机电一体试验机，包括静载荷拉力测试机、升流器、温度传感器和多功能数据采集系统，其特征在于所述的静载荷拉力测试机包括拉力试验架、油缸、拉力传感器和拉力机控制系统，所述的拉力试验架包括两个“A”形端架，所述的两个“A”形端架之间设有上梁和下梁，两个“A”形端架上设有夹具，所述的油缸连接到夹具的后端和液压泵站；所述的多功能数据采集系统包括CPU、组态王、A/D转换模块、温度显示和转化模块，所述温度传感器连接到温度显示和转化模块。

本发明的线路器材机电一体试验机，静载荷拉力测试机集机、液、电等技术为一体，具有集成化、智能化、功能全、用途广、性能稳定和测试精度高等优点。大电流发生器是在电气试验所必须有的设备，应用于发电厂、变配电站、电气制造厂及科研实验等单位用于载荷试验、温升试验、模拟高温试验等，它具有体积小、重量轻、性能好、使用维修方便等特点。多功能数据采集系统能实现频率可调式实时数据的采集、数据报警、显示实时曲线、历史曲线等功能，可满足不同试验要求下对试验数据的采集。

发明的线路器材机电一体试验机，可以在同一机器上进行预张力下的载流量试验、高温下的拉断力试验、高温时的拉断力试验等模拟电网实际运行中的一些特殊试验，智能化程度高，功能齐全，性能稳定，测试精度高。

根据本发明，所述的拉力机控制系统包括放大电路、A/D转换电路、驱动控制电路和单片微机，所述的单片微机具有与管理微机通信的232接口。

根据本发明，所述的拉力传感器为2-16个，每个拉力传感器具有不同的力值；所述的拉力机控制系统为多路传感器输入模式，自动识别接入的拉力传感器，并自动选择测试通道。

根据本发明，所述的静载荷拉力测试机还包括液压集成块和电磁阀。

根据本发明，所述的液压泵站采用单一液压集成块控制方式，既减少了外接油管又最大限度地消除漏油。

根据本发明，所述的温度传感器为PT100热电阻。

本发明还要提供一种静载荷拉力测试机用拉力试验架，包括两个“A”形端架，其特征在于在所述的两个两个“A”形端架之间设有上梁和下梁，两个的“A”形端架上设有夹具。所述的上梁由一对上下平行设置的梁构成，所述的一对梁之间设有加强筋。所述的下梁也是由一对平行设置的梁构成，所述的一对梁之间也设有加强筋。

本发明的拉力试验架，采用空心结构，重量轻，成本低，制作简单，运输方便，且有利于操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明静载荷拉力测试机的原理框图。

图3是静载荷拉力测试机接线图。

图4是本发明拉力测试前进行测试参数设定的示意图。

图5是升流器的控制原理图。

图6是升流器的控制面板图。

图7是多功能数据采集系统的原理图。

图8-图11分别是各个信号输入点的接线编号图。

图12是CPU224各接线端子的定义。

图13是EM235各接线端子的定义。

图14是CPU224与EM235等扩展模块的安装方式与连接方式。

图15是AOB5000仪表的背面图。

图16是AOB5000仪表的正面图。

图17是电量变送器的端子定义图。

图18-图58是多功能数据采集系统在Windows XP操作系统下进行试验时各操作步骤的界面图。

具体实施方式

参照图1，本发明的线路器材机电一体试验机，包括静载荷拉力测试机、升流器4、温度传感器、多功能数据采集系统12、电控台13和系统电源箱14。电控台13连接到多功能数据采集系统12的输入端，用于人工设置各种参数。系统电源箱14给多功能数据采集系统12和电控台13提供工作电源。

具体来说，本发明包括机械部分和电气部分，机械部分用于给线路器材加载拉力并提供拉力测试数据，电气部分用于给线路器材加载大电流。结合两部分的功能，本发明能够进行预张力下的载流量试验、高温下的拉断力试验、高温时的拉断力试验等模拟电网实际运行中的一些特殊试验。

一、机械部分

(一)主要技术参数：

1.测试精度：符合静载荷拉力试验机1级标准

2.测力范围：0～500kN

3.传感器配置：2只

4.油缸最大行程：1m

5.工作电压：380V

6.主机功耗：<5kW

(二)工作原理

机械部分主要由静载荷拉力测试机来完成，参照图2，其电气控制电路板共三种规格，分别为：

1)A/D转换   AJSCSJZH

2)主控制板  HWYZKP

3)键盘显示  AJSCSJXS

静载荷拉力测试机接线图参见图3。

静载荷拉力测试机主要包括：

1.拉力机控制系统5

拉力机控制系统5包括放大电路、A/D转换电路、驱动控制电路和单片微机，所述的单片微机具有与管理微机通信的232接口。试件受力大小经拉力传感器8变换成电压信号，经A/D转换变成对应的数字值。拉力机控制系统5根据所设定的测试参数对液压进行实时控制。为了保证测试精度，设计了多路传感器输入模式，用户可根据试件的测试力值大小选定传感器，获得最佳测试精度。测试机一般配备两只力值传感器，也可根据用户实际测试要求最多配置16只不同力值的测力传感器，控制系统能自动识别接入的测力传感器，自动选择测试通道。

2.通信

测试机的单片微机具有和管理微机通信的232接口，提供比较完善的管理微机测控软件和管理软件。管理微机不但可接收测试机发送的数据并且能向测试机发送各种测试参数和命令，实现真正的双向互控。管理微机能完整地记录和保存测试数据，被测试件的实时受力曲线和测试报告。

3.执行机构

测力执行机构由液压泵站6、油缸9、液压集成块和电磁阀组成。试件上所受力值的大小取决于油压值，控制进油压力的高低即可达到控制油缸拉力大小的目的。液压泵站6在设计上采用单一液压集成块控制方式，既减少了外接油管又最大限度地消除漏油。

4.拉力试验架1

拉力试验架1包括两个“A”形端架2、7，在两个“A”形端架2、7之间设有上梁3和下梁15，两个“A”形端架7、2的横档10、18处设有夹具11、17，所述的夹具11、17用于固定被测线路器材，其中夹具11与所述的油缸9连接。

所述的上梁3由一对上下平行设置的梁301、302构成，所述的一对梁301、302之间设有加强筋303。

所述的下梁15由一对平行设置的梁1501、1502构成，所述的一对梁1501、1502之间设有加强筋1503。

(三)测试参数设定

每一次测试前都必须进行测试参数的设定（如图4所示），如本次测试的试件名称、额定受力、静载荷保持时间、加荷速率和上次测试的内容相同，也应该通过键盘检查，以保证测试数据的正确和完整。在系统加电前应根据试件测试力的大小选择合适的测力传感器接入。

1.系统加电（打开控制柜左边的电源开关）进入初始化，显示器显示日历、时钟，测试员可核实所显示的日历、时钟是否正确以便确定对日历、时钟进行修改。约三秒钟后显示本测试机使用的软件版本号BB120,约三秒钟后显示测试机当前所接测力传感器的编号和额定受力值。假定当前接入20KN传感器，则显示器1显示C---01,显示器2显示20.000，表示当前接入传感器为1号，最大受力为20KN,测试员根据试件受力要求判定所接入传感器是否合适，若不适应关断电源更换传感器重新开机。传感器更换后将再次显示更换后的传感器编号和额定受力值。按【清除】键退出该状态。

2.测试参数输入

测试确定后，必须根据相关的安全测试规程设定对应的测试参数，按照GB/T2317.1-2000电力金具机械试验方法的规定，对某些电力金具等要求进行连续的分段加载测试，测试机对要求分段测试的器件最多设置5段测试参数。测试人员根据测试对象设定测试数据。

按【参数设定】键，显示器1显示段值（df1-＊），＊号为原设定的段值，显示值2显示原设定额定受力值，若该种类为第一次设定＊为一随机符号，而显示器2显示一随机值。按数字键输入额定受力值。显示器2显示额定受力值。

按【参数设定】键，暂存额定受力值，进入保持时间的设定，显示器1显示（dt1--＊），显示器2显示原设定的保持时间值（以秒为单位）。按数字键输入静载荷拉力额定值的保持时间值，显示器2显示输入的时间值。

按【参数设定】键，暂存保持时间值，进入加荷上升速率的设定，显示器1显示（sl1--＊），显示器2显示原设定上升速率值。按数字键输入的上升速率值，显示器2显示输入的速率值。

若设置的参数若干段，可继续按【参数设定】键按照上述方法输入新一段参数，但设置的段数最多不能超过5段。参数设定完成后直接按【参数存放】键，新输入的测试参数保存并退出参数设置，参数设置结束。

测试参数设定后可用【参数设定】键来检查所设定的参数是否正确，按【参数设定】键，显示器1显示df1—1表示第一段参数且只有一段，而显示器2显示的数字为额定受力值，再按【参数设定】键，显示器1显示bt1—1，表示静载荷保持时间，再按【参数设定】键，显示器1显示sl1—1，表示加荷的速率，反复按【参数设定】键，显示器循环显示设定的测试参数。若有多段测试参数则循环显示每一段的测试参数。测试参数检查过程中没有对参数进行修改，用【测试】键退出参数检查，对测试参数进行了修改就必需用【参数存放】键退出，否则参数修改无效。

3.工号、试样编号设定

工号（操作人员代码），按【工号】键，显示器2的个位，十位显示原设定工号或默认工号值，输入新的工号值（二位有效），按【打印】键保存并退出工号设置。

试样编号，按【试样编号】键，显示器2显示原设定的试样编号或默认试样编号值，输入心的试样编号值（四位有效），按【打印】键保存并退出试验编号设置。

在工号、试样编号设定过程中除【打印】键以外的其它任何功能键都将退出上述三项的修改，原设定值不变。

4.日历时钟修改

用户也能对日历时钟进行修改，按【日历】键，显示器显示一，在该状态下可输入日历、时钟修改密码990166，在按【日历】键，显示器显示系统内部的日历、时钟，若所显示的日历、时钟值正确可用【日历】键退出修改状态，系统内部的日历时钟值保持不变。要输入新的日历时钟值则按年、月、日的顺序分别输入，如09年02月1号9时8分，就必须输入10位数据0902010908，再按【日历】键保存，日历时钟按新的输入值运行。输入密码不正确或输入数据格式和要求不相符就不能进行日历时钟的修改。

(四)测试操作

在完成测试参数设定后可进入测试。

1.测试前根据试件的联接要求用【加荷】或【卸荷】键使油缸移动到合适的位置，用【停加卸荷】键停止油缸移动，联接测试件，关闭安全网。

2.测试时按【测试】键，测试机自动进入测试状态，显示器清零，测试指示灯亮，加荷指示灯亮，油缸向内缩进（加荷），试件开始受力，显示器2显示试件的实时受力值。

1)当试件的受力值大于5%额定受力值时正式进入测试状态，显示器1开始显示当前试件的最大受力值，试件的受力按设定的上升速率值增加。

2)当试件的受力值达到额定受力值时进入静载荷拉力保持状态，时钟窗口显示保持时间值，并以分为单位递减计时。在保持时间内测试机自动检测试件受力大小，适时调整油压，保持在额定值的95-110%之间。

3)在测试过程中发生试件断裂或打滑，控制系统能自动检测，停止加荷并退出测试状态，测试指示灯灭。

4)当所设定的额定力值大于所选择的传感器的额定值的110%时，或者测试过程中试件受力值超过传感器的额定值的110%时，测试机自动停止加荷，显示器显示-----,蜂鸣器报警。可用【清除】键退出测试，按【卸荷】键卸荷。

5)在测试过程中测试人员要注意测试机的工作状态，以便在测试机控制系统万一失控时及时按控制柜左侧的红色急停按钮中断测试机工作，避免造成不必要的损失。

6)保持时间递减到零，测试机自动卸荷，当试件受力值降到2%额定值时停止卸荷，测试指示灯灭，测试机退出测试状态完成一次测试过程。

7)如测试机和微机联接，在测试过程中系统实时向微机传送各种数据。也可以通过微机向测试机下达各种命令。

(五)测试结论判定打印

在测试过程中试件有可能受到损伤而测试机无法自动判断，因此在测试完成后必需由测试员判定。若末损伤先按【外观合格】键确认，在按【打印】键，测试机打印出外观合格的测试报告。若不按【外观合格】键而直接按【打印】键，测试机默认外观不合格打印出测试不合格报告。

(六)测试机操作注意事项

1.开机前应检查电源线和接地线连接是否完好，油箱液面是否到位，压力表开关是否回零。

2.测试进行中测试人员必须站在安全区域并戴好安全帽，以免在试件断裂时发生伤人事故。测试过程中操作人员不得离岗。

3.对瓷瓶等易碎试品测试时，必须用麻片等，将试件裹好以免试件破裂时碎片伤人。

4.禁止超传感器标称值的允许范围进行测试。

5.每完成一次测试后，压力表必需回零。

定期对电路，油路及整机进行检查和保养。

二、电气部分

(一)主要技术参数：

1.额定输出电压：12V×2

2.额定输出电流：6000A×2

3.额定输入电压：380V 50HZ

4.额定输入电流：400A

5.自耦变额定容量：150kVA

6.结构型式：单相整体干式

7.运行方式：按长时间工作制设计

(二)工作原理：

升流器4（大电流发生器）由配装自藕调压器、HT-6000A型×2点动调压器及控制信号，测量电路组成，它是通过改变自藕调压器输出电压（即发生器的输入电压）取得所需的大电流，其控制原理图见图5、图6。

(三)注意事项：

1.使用前，应检查设备的完好与否及主回路、控制回路的绝缘情况。必要时测量其绝缘电阻不得低于0.5MΩ。

2.使用前应检查各连接处接头是否松动。

3.升流器两台并联使用输出12000A/12V。

4.升流器有外接地端子，应接地良好、可靠，以确保人身安全。

5.长期不用时应保持存放地的干燥，防止腐蚀气体的侵入。

三、多功能数据采集系统说明

多功能数据采集系统12包括CPU、组态王、A/D转换模块、温度显示和转化模块，所述温度传感器连接到温度显示和转化模块。系统由主画面、参数设定、通道定义、试验选择、数据采集、实时曲线、历史曲线、退出系统8个画面切换完成。

(一)工作原理：

工作原理图与各模块接线图

图7为整个系统的原理图，图8，图9，图10，图11分别是各个信号输入点的接线编号。

(二)模块介绍

整个系统主要用到西门子PLC、西门子EM235数模转化模块、数字显示带变量输出模块AOB5000、0-24V交流转4-20mA模块MCD194-BS4U、0-5A转4-20mA模块MCD194-BS4I、组态王6.53等原件模块组成，通讯模式采用RS232数据传输实现，

1.在工业中，西门子PLC在现场中应用的比较普遍，而且可靠性高，在选择信号的采集与信号的转化时，首先选用西门子的模块。

图12为CPU224各接线端子的定义，图13为EM235各接线端子的定义。

图14为CPU224与EM235等扩展模块的安装方式与连接方式。

2.在温度传感器方面，因为采用的是PT100热电阻形式，信号过来的是电阻信号，要实现仪表与电脑同时显示数据，就需要有变量输出功能的仪表，选用在国内生产该仪表有名的澳泰自动化所生产的AOB5000仪表。

图15为AOB5000仪表的背面，各接线端子在本次改造中的接线方式为：1端，2端，5端分别是热电阻PT100过来的接线端，11端和12端是220V交流电源接线端，9端和10分别是4-20mA直流信号的输出端与屏蔽端。图16为AOB5000仪表的正面，上面一排数码管显示的是实时温度值，精分辨率为0.1级，下面的一排数码管显示的是变送出去的直流电流值，最下面一排的三个键是用来设置参数的，具体设置过程请参阅AOB500仪表的说明书。

3.MCD194-BS4U0-24V交流转4-20mA模块

如图17所示，电量变送器的端子定义，1端和2端是220V交流电压的输入端，6端和7端是0-24V交流电压信号的输入端，3端和4端分别是4-20mA输出的+极和信号地。

4.MCD194-BS4I0-5A转4-20mA模块

如图172所示，电量变送器的端子定义，1端和2端是220V交流电压的输入端，6端和7端是0-5A交流电流信号的输入端，3端和4端分别是4-20mA输出的+极和信号地。

(三)多功能数据采集系统使用介绍

具体的原理与菜单介绍请参阅组态王PDF文件中的用户手册，这里主要介绍进行试验时的操作步骤：

1.如图18图标所示，在Windows XP操作系统下，打开组态王6.53的运行系统，进入到多功能数据采集系统的工作界面；

2.进入系统后，首先是参数设定画面在这里可以设定合同号，恒温温度和循环次数三个参数，如图19；

3.设定好参数后，在下面的一排的按键中，选择要进入的画面，一般是进入试验选择画面，选择所要做的试验示意图，如图20；

4.试验选择，选择试验示意图对应的按键，图21为选择画面；

5.各试验画面(所有画面都为试验开始后画面)

图22为温升试验一画面，图23为温升试验二画面，图24为热循环试验一画面，图25为热循环试验二画面，图26为载流量试验画面；

6.试验总开关

在各个试验画面中有一个试验总开关，每次做试验开始时，总开关按键点试验开始，实验结束后，总开关按键点试验结束；

7.实时数据显示

如图27所示

电流：指的是当前试验过程中，通过试验对象的电流值；

电压：指的是当前试验过程中，实际加在试验对象的电压值；

循环次数：本次试验所需要循环的次数；

恒温温度：试验所要求的温度，当温度到达这个温度值时，下面的恒温时间开始计时；

开始时间：实验的开始时间；

恒温时间：到达设定的恒温温度后，累加的时间值；

8.通道定义画面

图28通道定义总画面，可以对通道名称进行定义，采集开关设定有开、关两种状态，采集开关设定完后，状态就会显示正在使用或停止使用；

9.数据采集设置画面

图29数据采集设置总画面，左边是各变量的名称和变量的数值，右边的是采集参数开关与数据采集的设定；

采集总启动按钮和采集总停止按钮是按制数据采集开始和停止的选择键；

采集手动或自动选择键点，可以选择手动和自动,选择后的状态指示为手动状态或自动状态，；

采集频率设置：可以设置数据的采集频率，最快为10mS；

采集次数设定：可以设定采集数据的次数，当数据到达这个设定的次数后，数据采集停止；

采集次数：显示当前采集次数，每采集一次，数据累加上去；

采集次数清零按键：按下此键，上面的采集次数清零，采集次数重新从零开始计数；

实验开始时间：指的是当实验总开关打到试验开始时，定格的那一刻时间点；

采集开始时间：指的是当采集总启动按钮打到确定开始时，定格的那一刻时间点；

采集停止时间：指的是当采集总停止按钮打到确定停止时，定格的那一刻时间点；

恒温时间：指的是达到设定的恒温温度值，当温度到达这个温度时，时间开始累加的一个时间。

10.实时曲线

图30是实时曲线的总的画面，横坐标是时间，纵坐标是温度值；

图31是工具条，可以设置不同的参数；

图32是变量显示，可以看到所有变量的名称，类型，单位，温度值（工程量），采集时间（时间戳），采集频率（毫秒）；

工具条各按键定义

开始曲线绘制。组态王运行系统运行时，默认不绘制曲线。

停止曲线绘制。

设置曲线属性。在变量列表区选择某个曲线变量，点击该按钮，弹出“设置曲线”对话框，在该对话框中修改曲线属性。如图33所示。

删除曲线。在变量列表区选择某个或某几个曲线变量，点击该按钮，弹出下面的对话框图34；

绘图设置。点击该按钮，弹出如图35所示对话框，可以设置坐标图中的各参数，在这里，只要设置显示时间跨度（一张画面的时间值）；

清除绘图区所有数据，清除数据之前必须先暂停数据采集；

显示一个采集周期内时间起点的数据，在执行该按钮之前请先停止数据采集；

显示一个采集周期内采集终止时的数据；

隐藏/显示变量列表；

打印曲线,点进去后出现图36对话框；

保存曲线到.CRV文件中。点击该按钮将显示“另存为”对话框；

打开已保存的.CRV文件,将保存过的曲线加载到绘图区。

11.历史曲线

图37是历史曲线的总画面，横坐标是时间，纵坐标是温度值；

图38曲线操作条，可以设置各参数；

图39是曲线变量显示列表，有图例（每个变量所对应线的颜色），变量名称，隐藏曲线（可以在查寻时把不要的曲线隐藏掉），左时间，左数值，右时间，右数值，最小值，最小值时间，最大值，最大值时间，平均值，单位；

曲线操作条各按键定义

曲线配置，各页面如图40，图41，图42，图42，图44，具体设置方法请参阅使用说明；

设置参数，如图45可以在这个页面中设置X轴的时间点等参数；

打印选项，如图46所示；

放大与缩小局部画面；

显示方式选择，点开后如图47；

X轴时间点调整。

12.历史报表打印

图48是历史报表打印的总画面，点左下角报表查询来设置各参数如图49；

图50是报表属性的设置；

图51是时间属性的设置，可以设置查询的时间点和时间间隔；

图52是报表的变量选择设置。

13.退出运行系统

点击图53中的退出系统，就可以退出系统了。

14.历史数据存放修改

如图54在工程浏览器中，点工具栏中历史按键跳出图55对话框，点击图中的配置，跳出图56对话框，在这里面，就可以设置数据保存的天数，存储空间小于多少报警和保存的路径等参数。

15.PLC编辑界面

图57是PLC编辑的基本画面；

图58是其中一个变量的数模转化图例。

16.实际操作过程

点击Windows XP桌面上运行系统图标，再按实际需要，设置好相应参数，就可以开始试验。

四、操作说明

(一)电气部分

1.按原理接好工作线路，注意升流器外壳，控制箱外壳及公共地线必须良好接地，不允许随意扎在自来水管道上，否则将危及人身与设备的安全。

2.按照被试品正常试流所需的载流量、耐流时间。选定过流整定器，定时报警的动作值。

3.准备完毕，检查线路无误后，可合上总电源开关，此时开关指示灯亮，表示电源已接通；同时红色停止按钮上的指示灯也亮。

4.按下起动按钮，绿色按钮指示灯亮，这时按升流按钮，电流逐步上升，并密切注意电流表的指示及试品情况，直至调到所需试验电流为止。

5.要测试产品的电流试验时间，可拨动定时器所需定时时间再按下定时与报警开关，即在规定的时间里测试产品电流，然后报警告知。

6.在试件升温期间试验人员应精力集中，严禁从事与试验无关的活动，密切观察试件温度的变化，随时警戒异常现象发生。

7.在升温及恒温期间严禁任何人碰触试件表面以免烫伤。

8.通流试验结束后，降下电流，等回零指示灯点亮后,按停止键,最后关闭电源。

9.若试件需要做拉力试验，卸掉试件上的测温头和引流导线。按机械试验要求，开始试验。

10.试验全部结束后，卸下试件，收回夹具，送油阀调至最小，关闭电源，并切断空气开关。

(二)机械部分

1.检查试验机各连接插头应牢固可靠。

2.合上空气开关，打开试验机的电源，进入工作状态。

3.把送油阀调到最小，按下“卸载”键,放出夹具。

4.针对不同的试件选用与之相应的夹具和连接件安装，安装完毕，等试验人员全部退出试验机后，拉上防护网。

5.设备预热后，按“设置”键，输入试验力、保持时间、加载速率等参数，保存上述所设置的值。参数设置完毕后，按“测试”键。

6.等试验机自动加荷至所定的值后，在试件规定位置包扎测温头以及试件两端安装上引流线。

(三)多功能采集部分

完成试验准备后开启多功能数据采集系统，按照需要对其进行设置。

五、实例操作

机电一体化试验方案：

以型号为NY-300/40N、NRLH58J300/40耐张线夹及钢芯耐热铝合金绞线组合体为例，导线计算拉断力为92.36kN，施加预张力为导线计算拉断力×20％=18.47kN，握力为导线计算拉断力×95％。通过引流线夹导入交流电流，使绞线表面温度升至150±3℃，通流过程应满足室温↗试验温度(稳定)↘室温+5℃↗试验温度(稳定)↘室温+5℃↗试验温度(稳定)↘室温，待稳定后，按照GB/T2317.1-2000进行常温握力试验。

机电一体化操作流程：

1.开启拉力机控制系统，按【卸荷】键，将夹具11、17调至合适位置，在拉力测试机的两夹具11、17上装上与试验最大拉力值相匹配的绝缘子，防止通流时电流流过拉力测试机。然后将绞线组合体试样安装在两端的绝缘子上，选用的螺栓必须能承受试验的最大拉力值(1.2倍)。

2.根据上面说明在拉力机控制台进行参数设定，按【参数设定】将第一段拉力值设定为18.47kN（预张力），将保持时间设定为9999分，将速率设定为8，直接按【参数存放】键。然后按【测试】键，在拉力过程中，液压阀开的不能过大，以免力值超出所需的值，将绞线拉至初张力下，此时液压阀不能关的过小，使力值保持不变。在拉力过程中要注意观察试验机和绞线的情况，如有异常立即停止试验进行检查。确认无误后方可继续操作。

3.当对绞线施加初张力达到绞线计算拉断力的20％时，在耐张线夹两端出口处的绞线上作滑移标识。

4.在绞线的中部及相邻750mm处表面，设三处测温点。

5.将升流器的电流输出端与绞线的引流线夹进行连接，形成回路。

6.开启升流器4和多功能数据采集系统12的电源14，对多功能数据采集系14统进行设置，然后起动升流器，导入大电流，使绞线表面温度升至150±3℃，进行温升试验。在升流过程中，随时警戒异常现象发生。

7.温升过程满足：室温↗试验温度(稳定)↘室温(+5℃)↗试验温度(稳定)↘室温(+5℃以内)↗试验温度(稳定)↘室温。

8.完成温升过程后，对试验力值进行卸荷并拆下引流端和温度头，按GB/T2317.1-2000《电力金具机械试验方法》7.1款的握力试验要求，对拉力试验机重新进行参数设定。设定完成后，再将绞线拉至初张力。

9.拉力试验机将自动进入第二段试验值，试验人员控制液压阀使绞线张力在不小于30s的时间内达到第二段设定试验力值（导线计算拉断力×50％），拉力试验机将根据设定时间进行保持。完成后将进入第三段试验值，试验人员控制液压阀使绞线张力在不小于30s的时间内达到第三段设定试验力值（导线计算拉断力×95％），拉力试验机将根据设定时间进行保持。在握力试验中，如果绞线组合体未发现滑移、断裂等现象，握力试验按设定程序完成直至卸荷；如果在握力过程中发现滑移、断裂等现象，拉力测试机立即卸荷。

试验操作完成后，对绞线组合体进行仔细检查，是否满足握力试验要求。根据多功能数据采集系统对试验所需信息进行完善。

应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.线路器材机电一体试验机，包括静载荷拉力测试机、升流器（4）、温度传感器和多功能数据采集系统（10），其特征在于所述的静载荷拉力测试机包括拉力试验架（1）、油缸（9）、拉力传感器（8）和拉力机控制系统（5），所述的拉力试验架（1）包括两个“A”形端架（2、7），所述的两个“A”形端架（2、7）之间设有上梁（3）和下梁（15），所述的两个“A”形端架（2、7）上设有夹具（11、17），所述的油缸（9）连接到夹具（11）的后端和液压泵站（6）；所述的多功能数据采集系统（12）包括CPU、组态王、A/D转换模块、温度显示和转化模块，所述温度传感器连接到温度显示和转化模块。

2.如权利要求1所述的线路器材机电一体试验机，其特征在于所述的拉力机控制系统（5）包括放大电路、A/D转换电路、驱动控制电路和单片微机，所述的单片微机具有与管理微机通信的232接口。

3.如权利要求2所述的线路器材机电一体试验机，其特征在于所述的拉力传感器（8）为2-16个，每个拉力传感器（8）具有不同的力值；所述的拉力机控制系统（5）为多路传感器输入模式，自动识别接入的拉力传感器，并自动选择测试通道。

4.如权利要求1所述的线路器材机电一体试验机，其特征在于所述的静载荷拉力测试机还包括液压集成块和电磁阀。

5.如权利要求1-4任何一项所述的线路器材机电一体试验机，其特征在于所述的液压泵站（6）采用单一液压集成块控制方式。

6.如权利要求1所述的线路器材机电一体试验机，其特征在于所述的温度传感器为PT100热电阻。

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