CN104048873B - 一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置和方法,所述装置包括安装在水平平台(7)上的竖直支柱(10)、由所述支柱(10)固定支撑的卡具、位于所述卡具一侧且与所述卡具处于同一水平面的静载力施加设备、安装于所述静载力施加设备一端端面中心的力值传感器(9)和与所述静载力施加设备另一端连接的控制器,所述控制器包括单片机。这种装置可高效、简单地完成低压计量箱接插件弹性变化量的测定实验。

Description

一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置和方法
技术领域:
本发明涉及一种弹性变化量的检测装置和方法,具体讲涉及一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置和方法。
背景技术:
随着国家电网公司“大营销”体系的快速完善,用户用电安全的重要性与日俱增。在智能电网技术不断发展的过程中,一种新型的过盈配合低压计量箱接插件应运而生。由于接插件一般采用一体化插拔技术,并非传统的螺钉拧紧方式,其弹性变化量的直接影响其插拔力、插拔次数以及温升极限等重要参数和技术指标。而温升过高则会引起电能表工作状态异常,断路器热保护跳闸等问题。民用低压计量箱一般多采用PC、ABS和SMC等绝缘材料,长期工作在高温环境中,也容易造成绝缘材料的老化,从而进一步影响低压计量箱的防护性能,所以只有经过低压计量箱接插件的性能的检测,用户用电才具有真正意义上安全和稳定。
在国家电网企业标准低压计量箱技术规范中,提出了低压计量箱接插件的弹性变化量要大于0.5mm,但无检测方案及参照标准。GB 2099.1-2008《家用和类似用途插头插座第1部分:通用要求》、GB 17196-1997《连接器件链接铜导线用的扁形快速连接端头安全要求》和GB/T 11918-2001《工业用插头插座和耦合器第1部分通用要求》中介绍了类似接插件的插拔力、插拔次数和温升等试验方法,同样无过盈配合结构的接插件的弹性变化量的测量方法。GB/T22315-2008《金属材料弹性模量和泊松比试验方法》中提出了一种测量金属材料弹性模量的方法,但仍无对低压计量箱接插件的方法和标准。
对低压计量箱接插件弹性变化量的要求,主要在于两方面:一方面在接插件插入电能表孔后能产生过盈配合,无需使用螺钉等附件进行压紧;另一方面能在表孔自身误差范围内,均能保持一定的插拔力,以确保电能表接插件的连接可靠。
发明内容:
为了克服现有技术中所存在的上述不足,本发明提供一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置和方法;
本发明提供的技术方案是:一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置,其结构在于:所述装置包括安装在水平平台(7)上的竖直支柱(10)、由所述支柱(10)固定支撑的卡具、位于所述卡具一侧且与所述卡具处于同一水平面的静载力施加设备、安装于所述静载力施加设备一端端面中心的力值传感器(9)和与所述静载力施加设备另一端连接的控制器,所述控制器包括单片机。
优选的,所述卡具包括轴线沿水平Z轴方向的第一卡具(5)和第二卡具(6);所述水平平台(7)上有两条沿水平X轴方向平行设置的滑道(8);所述第一卡具(5)和所述第二卡具(6)分别由固定在所述滑道内的竖直Y轴方向的支柱(10)固定支撑;支撑所述第二卡具(6)的支柱底端有可沿所述滑道(8)滑动的滑轮。
进一步,所述第一卡具(5)和所述第二卡具(6)的竖直纵断面呈半径大于接插件半径的圆弧,接插件(4)沿所述第一卡具(5)的轴线安装于所述第一卡具(5)的内腔中央;所述第一卡具(5)与所述接插件的刚性接触面等于所述接插件面积的百分之四十;所述第一卡具(5)的开口指向水平X轴正方向,所述第二卡具(6)的开口指向水平X轴负方向。
进一步,所述第二卡具(6)开口另一侧设有可推动所述第二卡具(6)沿滑道(8)滑动的静载力施加设备;所述静载力施加设备包括沿水平X轴方向依次连接的电动连杆(3)、传动机构(2)和步进电机(1),所述电动连杆(3)一端端面中心安装有力值传感器(9),所述步进电机(1)另一端与单片机连接。
一种低压计量箱接插件弹性变化量检测方法,所述方法包括如下步骤:
S1进行接插件弹性变化量的试验准备操作;
S2启动接插件弹性变化量测定试验;
S3根据判断是否进行下一个接插件弹性变化量检测试验确定进行步骤S1或步骤S4;
S4不进行下一个接插件弹性变化量测定实验,则进行试验结束操作。
优选的,所述步骤S1包括如下步骤:
01调节卡具的位置;
02安装低压计量箱接插件;
03根据判断所述接插件是否可靠安装确定进行步骤02或步骤04;
04接插件可靠安装,则转至所述步骤S2。
进一步,所述步骤01的具体操作为:将第一卡具(5)两端的支柱通过螺丝分别固定在水平平台上两条滑道的同侧端部;将另一第二卡具(6)两端支柱的滑轮安置在两条滑道内,使第二卡具(6)与第一卡具(5)平行,同时保证第一卡具(5)、第二卡具(6)和电动连杆处于同一水平面。
优选的,所述步骤S2包括如下步骤:
(1)启动步进电机,使电动连杆以一定速率推动第二卡具(6)向第一卡具(5)移动;
(2)根据电动连杆端部的力值传感器反馈的力值确定进行步骤(3),步骤(4)、步骤(5)或步骤(6);
(3)当力值传感器反馈的数值小于1N时,调节电动连杆的移动速率为2mm/min;
(4)当力值传感器反馈的数值等于1N时,调节电动连杆的速率为0.01mm/min,并记录位移初始位置;
(5)当力值传感器反馈的数值大于1N且小于1000N时,保持电动连杆速率为0.01mm/min;并记录位移变化量和力值变化量;
(6)当力值传感器反馈的数值等于1000N时,记录位移结束位置,并计算弹性变化量。
优选的,所述步骤S4包括如下操作:拆卸接插件和卡具,初始化试验环境后关闭电源。
与最接近的技术方案相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明可进行低压计量箱接插件弹性变化量测定试验,为测定接插件弹性变化量和弹性寿命提供一种简单、有效地试验装置和测定方法。
(2)接插件卡具的设计可以保证接插件的可靠固定,并保证在整个夹紧施力过程中,不会有除夹紧损伤外的其他损伤,同时也能保证对接插件弹性余量的尺寸配合。
(3)高精度的带反馈力值传感器可以保证力值的准确判断,进而对接插件的受力情况实时监控;配合准确的位移反馈系统,可以绘制力-位移变化曲线,进一步对接插件的弹性变化情况进行试验分析和理论研究。
(4)使用步进电机和传动机构驱动电动连杆施力,可以高效、简单地完成低压计量箱接插件弹性变化量测定试验。
(5)微机交互界面可方便检测人员操作和对试验过程进行监控,力值反馈、位移反馈及力-位移曲线绘制等功能可将试验数据完整的记录下来,方便试验数据分析和理论研究。
附图说明:
图1为一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置原理图。
图2为一种用于低压计量箱接插件弹性变化量的检测方法流程图。
其中:1-步进电机;2-传动机构;3-电动连杆;4-接插件;5-第一卡具;6-第二卡具;7-水平平台;8-滑道;9-力值传感器;10-支柱。
具体实施方式:
为了更好地理解本发明,下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步地说明。
本发明所采用的试验装置原理图如图1所示:
试验装置包括水平平台(7)、卡具(5和6)、接插件(4)、步进电机(1)、传动机构(2)、电动连杆(3)、力值传感器(9)和控制器。卡具包括竖直纵断面呈圆弧的第一卡具(5)和第二卡具(6),卡具采用不锈钢制作,同时卡具应根据接插件规格的不同进行定做。卡具的半径设计成稍大于接插件刚性尺寸,第一卡具(5)和第二卡具(6)与接插件(4)的刚性接触面积为接插件(4)面积的80%,这样可以保证卡具和接插件(4)在其弹性变化区间内具有充分的接触面积,进而可尽可能均匀的施加压力。
水平平台(7)上设有两条相互平行长度相等的滑道(8),两条滑道(8)的端部设有螺孔;第一卡具(5)底端的支柱通过螺丝与滑道固定不动。第二卡具(6)低端的支柱下端安装有可沿滑道滑动的滑轮,第一卡具(5)和第二卡具(6)相互平行。
步进电机通过传动机构连接电动连杆,推动第二卡具(6)移动,可以根据电动连杆与接插件的距离调节推进速度,速度最小可达到0.01mm/min,这样可以尽可能的接近低压计量箱接插件的极限弹性变化量。当电动连杆将卡具推动至压紧力值大于1000N时,认为接插件已经达到其极限弹性变化量。此时电动连杆前进的位移,减去力值反馈大于1N时前进的位移,求得的结果再除以2即可得到接插件的极限弹性变化量。
力值传感器安装在电动连杆的端部,进而对接插件经受的力值进行监控。力值传感器的规格应大于1000N,力值精度应在5%左右。
力值传感器将测量到的力值反馈给单片机,经单片机上传给上位机,上位机的微机交互界面显示力值,方便操作人员进行试验流程监控和试验原始数据记录。同时通过其显示的反馈力值持续跟踪夹具施加的力值。
控制器采用32位单片机ATmega8535对步进电机进行控制;步进电机和传动机构将转动角度和转数传递给单片机,从施加于接插件的力值为1N时,经单片机上传给上位机,上位机对接收到的数据进行计算得到位移的数值,当施加于接插件的力值为1000N时,记录位移结束位置。
上位机的微机交互界面显示位移数值,用于操作人员进行流程监控和试验原始数据记录。
上位机采用描点绘图的原理,将力数值和位移数值,以X,Y两组序列进行一一对应,进一步绘制力-位移变化曲线,可准确地表示接插件在整个夹紧过程中的状态和变化情况。也可以为操作人员研究金属弹片的弹性变化情况提供实验依据。
单片机采用RS232串口与上位机进行数据通信,将力值数据、位移参数传给上位机。由上位机的微机交互界面完成数据显示,同时将试验开始、推进速率等功能按钮设置在交互界面上,方便操作人员进行试验。
上位机还包括数据记录处理模块,数据记录处理模块采用数据库存储技术,将单片机上传给上位机的数据按一定编码进行存储,方便操作人员的二次调用和数据输出;同时设置数据打印功能,更能方便的将试验数据和主要参数打印出来,作为原始记录的一部分;对力-位移曲线图的保存需要操作人员手动选择保存。
接插件的弹性变化量测定试验方法如图2所示,包括如下步骤:
(1)调节左右接插件卡具位置,将接插件放置在夹具中央位置,并检查接插件是否可靠安装。
(2)调节电动连杆以一定的速率推动卡夹夹紧,操作人员判断夹紧速率是否合适。当卡具距接触接插件位置较远时,可以以较大的推进速率进行,如2mm/min;即将接触下接插件时,应选择较小速率推动夹紧,如0.01mm/min。
(3)电动连杆推动接插件卡具接触上接插件后,由力值反馈夹紧力是否大于1N来准确判断接触位置与时间。当判断已经接触后,自动记录位移初始位置,并启动位移记录反馈系统。
(4)电动连杆推动卡具不断加紧,由力值反馈、位移反馈和力-位移变化曲线实时监控接插件加紧状态;当力值反馈大于1000N时,自动结束推动夹紧并记录此时位移变化情况。
(5)将位移变化量除以二即可得到接插件的弹性变化量。此时可选择是否进行下一个接插件弹性变化量试验,如继续进行,则重复步骤1至步骤5;
(6)弹性变化量测定试验后,也可选择进行弹性变化寿命试验,即以此时的位移变化量为其极限弹性变化量,设定电动连杆以某一恒定的夹紧速度,不断重复位移0至位移变化量的区间,设定机械寿命次数即可实现。可以方便的进行寿命试验,进一步研究接插件的弹性部分的可靠性。
(7)试验结束后,应拆卸接插件,并检查卡具及电动连杆有无异常,初始化试验环境后,关闭电源。
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置,其特征在于:所述装置包括安装在水平平台(7)上的竖直支柱(10)、由所述支柱(10)固定支撑的卡具、位于所述卡具一侧且与所述卡具处于同一水平面的静载力施加设备、安装于所述静载力施加设备一端端面中心的力值传感器(9)和与所述静载力施加设备另一端连接的控制器,所述控制器包括单片机;
所述卡具包括轴线沿水平Z轴方向的第一卡具(5)和第二卡具(6);所述水平平台(7)上有两条沿水平X轴方向平行设置的滑道(8);所述第一卡具(5)和所述第二卡具(6)分别由固定在所述滑道内的竖直Y轴方向的支柱(10)固定支撑;支撑所述第二卡具(6)的支柱底端有可沿所述滑道(8)滑动的滑轮;
所述第一卡具(5)和所述第二卡具(6)的竖直纵断面呈半径大于接插件半径的圆弧,接插件(4)沿所述第一卡具(5)的轴线安装于所述第一卡具(5)的内腔中央;所述第一卡具(5)与所述接插件的刚性接触面等于所述接插件面积的百分之四十;所述第一卡具(5)的开口指向水平X轴正方向,所述第二卡具(6)的开口指向水平X轴负方向。
2.如权利要求1所述的一种低压计量箱接插件弹性变化量检测装置,其特征在于:
所述第二卡具(6)开口另一侧设有可推动所述第二卡具(6)沿滑道(8)滑动的静载力施加设备;所述静载力施加设备包括沿水平X轴方向依次连接的电动连杆(3)、传动机构(2)和步进电机(1),所述电动连杆(3)一端端面中心安装有力值传感器(9),所述步进电机(1)另一端与单片机连接。
3.一种用权利要求2所述的低压计量箱接插件弹性变化量检测装置实现的低压计量箱接插件弹性变化量检测方法,其特征在于:
所述方法包括如下步骤:
S1进行接插件弹性变化量的试验准备操作;
S2启动接插件弹性变化量测定试验;
S3根据判断是否进行下一个接插件弹性变化量检测试验确定进行步骤S1或步骤S4;
S4不进行下一个接插件弹性变化量测定实验,则进行试验结束操作;
所述步骤S1包括如下步骤:
01调节卡具的位置;
02安装低压计量箱接插件;
03根据判断所述接插件是否可靠安装确定进行步骤02或步骤04;
04接插件可靠安装,则转至所述步骤S2;
所述步骤01的具体操作为:将第一卡具(5)两端的支柱通过螺丝分别固定在水平平台上两条滑道的同侧端部;将第二卡具(6)两端支柱的滑轮安置在两条滑道内,使第二卡具(6)与第一卡具(5)平行,同时保证第一卡具(5)、第二卡具(6)和电动连杆处于同一水平面。
4.如权利要求3所述的低压计量箱接插件弹性变化量检测方法,其特征在于:
所述步骤S2包括如下步骤:
(1)启动步进电机,使电动连杆以一定速率推动第二卡具(6)向第一卡具(5)移动;
(2)根据电动连杆端部的力值传感器反馈的力值确定进行步骤(3),步骤(4)、步骤(5)或步骤(6);
(3)当力值传感器反馈的数值小于1N时,调节电动连杆的移动速率为2mm/min;
(4)当力值传感器反馈的数值等于1N时,调节电动连杆的速率为0.01mm/min,并记录位移初始位置;
(5)当力值传感器反馈的数值大于1N且小于1000N时,保持电动连杆速率为0.01mm/min;并记录位移变化量和力值变化量;
(6)当力值传感器反馈的数值等于1000N时,记录位移结束位置,并计算弹性变化量。
5.如权利要求3所述的低压计量箱接插件弹性变化量检测方法,其特征在于:
所述步骤S4包括如下操作:拆卸接插件和卡具,初始化试验环境后关闭电源。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106989912A (zh) * 2017-05-23 2017-07-28 国网上海市电力公司 一种计量箱便携式插拔寿命试验装置及试验方法
CN108982082B (zh) * 2018-06-12 2024-05-31 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 静载荷能力的试验装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2844900Y (zh) * 2005-09-30 2006-12-06 中国海洋石油总公司 接插件拔插次数实验装置
CN102565537A (zh) * 2012-01-11 2012-07-11 北京邮电大学 一种滑动电接触模拟测试系统
CN202420975U (zh) * 2012-01-13 2012-09-05 苏州市东望钣金有限公司 弹性体检测装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4160601B2 (ja) * 2006-01-16 2008-10-01 株式会社ジェイ・パワーシステムズ ケーブル接続部の欠陥検出方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2844900Y (zh) * 2005-09-30 2006-12-06 中国海洋石油总公司 接插件拔插次数实验装置
CN102565537A (zh) * 2012-01-11 2012-07-11 北京邮电大学 一种滑动电接触模拟测试系统
CN202420975U (zh) * 2012-01-13 2012-09-05 苏州市东望钣金有限公司 弹性体检测装置

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