CN102128695A - 大功率电器主回路接插件触头压力测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力工程的测量仪器，是一种大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特别适用于电力领域主电路接插件的触头压力测量，其包括显示装置和可插入动插件两触头之间的测量头，该测量头上设有压力传感装置，本发明结构简单，可准确测量大功率电器主回路接插件触头的压力大小。

Description

大功率电器主回路接插件触头压力测量仪

技术领域

本发明涉及电力工程的测量仪器，是一种大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特别适用于电力领域主电路接插件的触头压力测量。

背景技术

随着社会经济的不断发展，大功率成套电器设备的需求不断增大，成套电器设备里大量采用主回路接插件，这种大功率电流主回路接插件主要由静插件和动插件组成。静插件是一块有一定厚度的铜导电板(一般厚度为5～6mm)，动插件一般是由一对具有一定接触压力的触头组成。在自由状态下这对触头的距离约为4.5～5.4mm，即静插件厚度的90％左右。工作时，静插件插入到动插件两个触头中间，动插件触头距离增大，在压紧弹簧压力作用下，形成动静触头的良好接触，压力越大，接触越好，在通过电流时接插件的发热就越少，从而实现良好导电性能。如触头压力过小，接触电阻增大，随之触点过热，出现触头氧化和压紧弹簧退火，这又会引至主电路接触变坏，如此恶性循环，直至触头烧毁。当然压力过大也会导致接插件插入困难等其它问题，因此可以看出触头压力大小的测量和控制对保证大功率主回路接插件的质量是极为重要的环节，触头压力应控制在合适的范围内。但目前因没有测量触头压力的仪器，大功率主回路接插件的生产厂家在生产过程中均没有测量接插件触头的压力。行业上现采用弹簧秤测量动插件插入和拔出静插座时的力来判断接触压力是否足够，这种方法行业称之为“插拔法”。用“插拔法”进行触头压力的评估是依据插拔力的大小来间接判断触头压力的大小，因为插拔力与触头压力之间没有一一对应的关系，这种方法是不能有效得出触头压力的真实量值的。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种可直接、快速、准确数码显示、方便测量大功率电器主回路接插件触头压力测量的仪器，使用方便且直接显示测量数据，从而使动插件触头的压力值得以量化，并且准确可靠。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，包括显示装置和可插入动插件两触头之间的测量头，该测量头上设有压力传感装置。

进一步，所述压力传感装置包括固接的桥式结构压力敏感元件和桥架。

进一步，所述桥架为条形槽状，所述桥式结构压力敏感元件设于条形槽内。

进一步，所述条形槽内径宽度比桥式结构压力敏感元件大0.1mm。

进一步，所述桥式结构压力敏感元件为倒置的“山”形，其底部为两个槽型结构。

进一步，所述槽型结构底部设有4片应变片组成的文氏电桥。

进一步，所述应变片为5kΩ。

进一步，还包括一输出放大电路。

进一步，还包括枪形壳体，该枪形壳体的手柄内设有电源，所述显示装置设于该枪形壳体后部，所述测量头设于该枪形壳体前端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构简单，可准确测量大功率电器主回路接插件触头的压力大小。

2、条形槽内径宽度比桥式结构压力敏感元件大0.1mm，以确保桥中央部分的受压区可以活动。

3、输出放大电路能将测量结果转换为以牛顿为单位的数字显示信号，在显示装置上直接显示压力读数，而不需进行其它运算。

4、测量、显示及电源供电等功能集于一体的手提式结构，便于携带使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的剖视图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是图2中B-B向的剖视图；

图4是图2中桥式结构压力敏感元件的仰视图；

图5是本发明的使用状态图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，包括枪形壳体1，该枪形壳体1的手柄内设有电源，在本实施例中，电源为可充电电池2，显示装置设于该枪形壳体1后部，可插入动插件两触头之间的测量头3设于该枪形壳体1前端，测量头3上设有刚性的、超薄型桥式结构压力敏感元件31和桥架32，手柄的前部还设有开关4。

在本实施例中，显示装置为数字显示模块5。

如图2、3所示，桥式结构压力敏感元件31和桥架32的材料选用15-5PH或17-4PH不锈钢材料，加工成形之后，经特殊热处理程序，其弹性强度在1000MPa以上，此超薄型的桥式压力敏感元件重复使用一百万次以上仍可正常工作。桥架32设计为条形槽状，桥式结构压力敏感元件31设于条形槽内，桥架32内径宽度必须比桥式结构压力敏感元件31宽大于0.1mm，以确保桥中央部分的受压区可以活动。

桥式结构压力敏感元件31为倒置的“山”形，其底部为两个槽型结构，其两端均与桥架32以氩离子焊焊牢，(如图2部位a与部位b)，作为不动的部分。桥式结构压力敏感元件31的中央为可动的部分(图2中横向8mm长的刚性受压区)，受压区的两端为应力区(长6mm)，厚度为T，一般为1～2mm(由待测压力大小决定，量程越高，T越大)。

参阅图4，4片5kΩ应变片6组成文氏电桥，其设于桥式结构压力敏感元件31的两个槽型结构内，提取最大信号，从而提高信噪比。4个5kΩ应变片6分成两对分别固定于桥式结构压力敏感元件31上的两个应力区，每块应变片6分别置于各应力区的两端而非应力区中间部位，应变片6通过导线、输出4～20mA放大电路7和数字显示模块5连接。

参阅图5，桥式结构压力敏感元件31和桥架32的总厚度H为4～6mm，这个厚度与大功率电器主回路接插件的静触头厚度一致，其宽度为6～10mm，视大功率电器主回路接插件的动触头宽度而定，从而保证测量结果真实性，被测触头的压力应加在桥式结构压力敏感元件31桥中O点处。

本发明的使用方法：

将本发明的测量头3插入主电路动插件(触头夹紧桥式结构压力敏感元件31桥中O点位置)，接通开关4，桥式结构压力敏感元件31产生机械形变，这种形变被文氏电桥转换成电信号，电信号再经过输出放大电路7及数字显示模块5转变为以牛顿为单位的数字显示信号。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (9)

1.一种大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：包括显示装置和可插入动插件两触头之间的测量头，该测量头上设有压力传感装置。

2.根据权利要求1所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：所述压力传感装置包括固接的桥式结构压力敏感元件和桥架。

3.根据权利要求2所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：所述桥架为条形槽状，所述桥式结构压力敏感元件设于条形槽内。

4.根据权利要求3所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：所述条形槽内径宽度比桥式结构压力敏感元件大0.1mm。

5.根据权利要求2至4任一项所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：所述桥式结构压力敏感元件为倒置的“山”形，其底部为两个槽型结构。

6.根据权利要求5所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：所述槽型结构底部设有4片应变片组成的文氏电桥。

7.根据权利要求6所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：所述应变片为5kΩ。

8.根据权利要求1所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：还包括一输出放大电路。

9.根据权利要求1所述的大功率电器主回路接插件触头压力测量仪，其特征在于：还包括枪形壳体，该枪形壳体的手柄内设有电源，所述显示装置设于该枪形壳体后部，所述测量头设于该枪形壳体前端。

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