CN105842621B - 一种网络化温度开关自动检定装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种网络化温度开关自动检定装置及方法。本发明将待检定的温度开关放置在恒温干燥箱内并通过连接线与控制箱相连接。控制箱将采集到的温度开关的开关量信号通过无线模块上传给PC机处理。同时PC机通过连接在无线模块上的标准温度计实时采集恒温干燥箱内的温度。当控制箱采集到温度开关信号变化时，PC机自动记录下恒温干燥箱内的温度值。本发明实现了对温度、开关量信号的自动读取以及自动记录温度开关动作和恢复时的温度值，并可设定恒温干燥箱内温度上升和下降的速率及范围。整个过程全部实现自动完成。PC机可以远程连接控制整个系统运行，移动终端可以远程连接查看检定进度，实现了网络化控制。

Description

一种网络化温度开关自动检定装置及方法
技术领域
本发明涉及自动化检测领域，具体涉及一种网络化温度开关自动检定装置及方法。
技术背景
温度开关广泛应用于家用电器电机及电器设备中，用来保护电器设备的正常工作，在日常生活以及工业生产的各方面都发挥着重要的作用。目前对于温度开关的检定，大部分运用人工手动检测，检测误差较大。而且对于温度的控制并不精确，每次检定时会消耗大量时间，检测效率很低。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明提供了一种网络化温度开关自动检定装置及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种网络化温度开关自动检定装置，包括恒温干燥箱、开关试验箱、无线模块、标准温度计、移动终端和PC机；标准温度计固定在恒温干燥箱内；所述开关试验箱包括开关状态显示模块、可编程温控仪表和调压模块，可编程温控仪表具有多个连接待测温度开关的接口，可编程温控仪表与无线模块、开关状态显示模块相连，恒温干燥箱通过调压模块与可编程温控仪表相连；无线模块通过无线网络分别与PC机、移动终端相连；标准温度计与无线模块相连接。标准温度计用于采集恒温干燥箱的实时温度，并通过无线模块发送PC机；可编程温控仪表用于采集待测温度开关的工作状态、通过调压模块控制恒温干燥箱的温度变化，同时通过无线模块将待测温度开关的工作状态发送至PC机；开关状态显示模块用于显示待测温度开关的工作状态。
进一步地，所述开关状态显示模块包括多个分别与可编程温控仪表相连的led灯，每个led灯分别与一个待测温度开关对应。
一种网络化温度开关自动检定方法，包括以下步骤：
将多个待测温度开关分别接入控制模块的接口；并将温度开关与标准温度计放置入恒温干燥箱内同一位置；
通过可编程温控仪表设定恒温干燥箱的升降温程序；恒温干燥箱按照设定的升降温程序进行升温或降温；
标准温度计采集恒温干燥箱的实时温度，并通过无线模块发送温度数据至PC机。
可编程温控仪表53检测待测温度开关的工作状态，当待测温度开关为闭合状态时，与其对应的led灯亮；当待测温度开关为断开状态时，与其对应的led灯灭。同时，可编程温控仪表通过无线模块将待测温度开关的工作状态发送至PC机。
PC机7实时获取标准温度计采集的温度值和可编程温控仪表采集的待测温度开关的工作状态，得到待测温度开关的动作值和回复值，计算回差，并将回差、动作值与待测温度开关的合格标准进行比较，得到检定结果。
移动终端可通过连接无线模块查看PC机发送的检定状态以及错误警报。
进一步地，所述升降温程序根据待测温度开关的特性进行设定。
进一步地，升降温程序为：先从室温以恒温干燥箱的最大温度变化速率升温或降温至起始温度，保持2分钟，然后从起始温度以设定速率升温或降温至终止温度，保持2分钟；然后以设定速率(0.1℃/min到2℃/min)降温或升温至起始温度(起始温度为：温度开关标准动作值-标准回差值-5℃，终止温度为：温度开关标准动作值+5℃)。
与现有技术相比，本发明有以下积极效果：
1、整个检定系统只需要少量人工操作，检定过程中系统自动记录数据并生成报表，减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率；2、可通过PC机控制开关试验箱设置恒温干燥箱的升温速率在0.1℃/min到2℃/min之间，充分保证采集温度开关动作时温度的精确性；3、PC机可以通过Wi-Fi网络连接开关试验箱以及标准温度计，工作人员可以不用在检定现场就可以远程控制系统，十分方便；4、工作人员可以使用移动终端通过Wi-Fi网络连接PC机，查看当前检定状态，当系统出现错误时会暂停并通过移动终端提示工作人员，使工作人员可以及时处理错误。为工作人员节省了大量时间，可以再检定时处理其他工作，不必等候在检定现场。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为开关试验箱示意图；
图3为开关状态显示模块示意图；
图4为控制模块示意图；
其中，1、恒温干燥箱；2、待检温度开关；3、标准温度计；5、开关试验箱；6、无线模块；7、PC机；8、移动终端；511、接线端子；512、指示灯；513、24V直流电源；514、电源线；51、开关状态显示模块；52、连接线；53、可编程温控仪表；531、接线端子；54、调压模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行更加详细的说明：
结合图1说明：一种网络化温度开关自动检定装置，包括恒温干燥箱1、开关试验箱5、无线模块6、标准温度计3、移动终端8和PC机7；标准温度计3固定在恒温干燥箱1内；所述开关试验箱5包括开关状态显示模块51、可编程温控仪表53和调压模块54，可编程温控仪表53具有多个连接待测温度开关2的接口，可编程温控仪表53与无线模块6、开关状态显示模块51相连，恒温干燥箱1通过调压模块54与可编程温控仪表53相连；无线模块6通过无线网络分别与PC机7、移动终端8相连；标准温度计3与无线模块6相连接。标准温度计3用于采集恒温干燥箱1的实时温度，并通过无线模块6发送PC机7；可编程温控仪表53用于采集待测温度开关2的工作状态、通过调压模块54控制恒温干燥箱1的温度变化，同时通过无线模块6将待测温度开关的工作状态发送至PC机7；开关状态显示模块51用于显示待测温度开关2的工作状态。
图2为开关试验箱示意图，由开关状态显示模块51、连接线52、可编程温控仪表53(Shimaden(岛电)FP23系列)和调压模块54组成。
图3为开关状态显示模块51示意图，由接线端子511、指示灯512和24V直流电源513组成。指示灯512一端接在接线端子511，另一端接在24V直流电源513上，接线端子511另一端接在可编程温控仪表53上，24V直流电源另一端通过电源线514接在220V电源上。开关状态显示模块51连接至可编程温控仪表53，当可编程温控仪表53采集到开关量时，实时显示相应的开关状态，使温度开关对应的指示灯点亮或熄灭。
图4为包括可编程温控仪表53和调压模块54的控制箱的示意图，由接线端子531、调压模块54和可编程温控仪表53组成，Shimaden(岛电)FP23系列的可编程温控仪表53包含多个DI、DO、AO接口和232通讯接口，可由计算机控制输出/输入数字量/模拟量。通过设置接线端子531与调压模块54、开关状态显示模块51、待检温度开关2相连；其中，AO接口通过接线端子531与调压模块54相连，以控制恒温干燥箱的温度变化；DI接口通过接线端子531与待检温度开关2相连，以检测温度开关的状态；DO接口通过接线端子531与开关状态显示模块51的各个LED灯相连，以控制响应的指示灯显示开关状态。可编程温控仪表53的AO接口接入调压模块54的输入端。无线模块6接232通讯接口。
下面结合具体的温度开关，采用上述装置进行检定如下。
1、选取4只BWY-804型号变压器用温度开关，其温度开关标准动作值为115℃，根据说明书可知，其允许动作误差为±2℃，回差值为(6±2℃)。
2、此类型开关无特殊要求，则设定其温度变化速率为1℃/min，起始温度设定为(115-6-2-5＝102℃)终止温度设定为(115+5＝120℃)。
3、将待测温度开关2接入开关试验箱，并与标准温度计3一起放置入恒温干燥箱1内，保持同一高度。将待测温度开关2与标准温度计3通过RS232串口线接入无线模块。打开PC机上的检测软件，连接无线模块。在初始化界面，输入待检温度开关的数量(1～24个)、温度变化速率(1℃/min)、起始温度(102℃)、终止温度(120℃)。检测软件通过可编程温控仪表编程实现恒温干燥箱内的温度及速率控制。点击开始按钮后，系统开始进行检定。
4、首先，程序控制恒温干燥箱以最大功率由室温快速升温至起始温度102℃，到达起始温度后，程序判断其是否稳定，依据为箱内温度变化不超过0.2℃/min。保持2分钟以保证箱内温度达到热平衡。然后，程序控制恒温干燥箱以1℃/min的速率开始由102℃匀速升温至终止温度120℃。同时，开关试验箱开始检测温度开关工作状态。当开关动作时，将当前标准温度计读取的温度值记录为此开关的动作值。当箱内温度升温至终止温度120℃后，程序控制温度稳定，保持2分钟后按照1℃/min的速率开始匀速降温。同时，开关试验箱开始检测温度开关工作状态。当开关动作时，将当前标准温度计读取的温度值记录为此开关的回复值。当箱内温度降温至起始温度102℃后，程序控制箱内温度稳定并保持2分钟。重复以上升温降温过程一共三次，得到每个开关的动作值、回复值各3个，计算其平均值及动作误差(有特殊要求需计算回差或重复性等参数)，生成检定报告。
5、以下为此次实验的数据
升降温速率1℃/min试验结果单位：℃
结论：观察上述结果，动作误差最大值1.19℃在±2℃以内；8组数据的回差最大值为6.74，最小值为5.77满足允许回差(6±2℃)；经过计算8组数据的重复性最大值为0.06％。

Claims (5)

1.一种网络化温度开关自动检定装置，其特征在于，包括恒温干燥箱（1）、开关试验箱（5）、无线模块（6）、标准温度计（3）、移动终端（8）和PC机（7）；标准温度计（3）固定在恒温干燥箱（1）内；所述开关试验箱（5）包括开关状态显示模块（51）、可编程温控仪表（53）和调压模块（54），可编程温控仪表（53）具有多个连接待测温度开关（2）的接口，可编程温控仪表（53）与无线模块（6）、开关状态显示模块（51）相连，恒温干燥箱（1）通过调压模块（54）与可编程温控仪表（53）相连；无线模块（6）通过无线网络分别与PC机（7）、移动终端（8）相连；标准温度计（3）与无线模块（6）相连接；标准温度计（3）用于采集恒温干燥箱（1）的实时温度，并通过无线模块（6）发送PC机（7）；可编程温控仪表（53）用于采集待测温度开关（2）的工作状态、通过调压模块（54）控制恒温干燥箱（1）的温度变化，同时通过无线模块（6）将待测温度开关的工作状态发送至PC机（7）；开关状态显示模块（51）用于显示待测温度开关（2）的工作状态。
2.根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述开关状态显示模块（51）包括多个分别与可编程温控仪表相连的led灯，每个led灯分别与一个待测温度开关（2）对应。
3.一种网络化温度开关自动检定方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将多个待测温度开关（2）分别接入可编程温控仪表（53）的接口；并将温度开关与标准温度计（3）放置入恒温干燥箱内同一位置；
（2）通过可编程温控仪表（53）设定恒温干燥箱（1）的升降温程序；恒温干燥箱（1）按照设定的升降温程序进行升温或降温；
（3）标准温度计（3）采集恒温干燥箱（1）的实时温度，并通过无线模块（6）发送温度数据至PC机（7）；
（4）可编程温控仪表（53）检测待测温度开关（2）的工作状态，当待测温度开关（2）为闭合状态时，与其对应的led灯亮；当待测温度开关（2 ）为断开状态时，与其对应的led灯灭；同时，可编程温控仪表（53）通过无线模块（6）将待测温度开关的工作状态发送至PC机（7）；
（5）PC机（7）实时获取标准温度计（3）采集的温度值和可编程温控仪表（53）采集的待测温度开关（2）的工作状态，得到待测温度开关（2）的动作值和回复值，计算回差，并将回差、动作值与待测温度开关的合格标准进行比较，得到检定结果；
（6）移动终端（8）可通过连接无线模块（6）查看PC机（7）发送的检定状态以及错误警报。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述升降温程序根据待测温度开关（2）的特性进行设定。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，升降温程序为：先从室温以恒温干燥箱（1）的最大温度变化速率升温或降温至起始温度，保持2分钟，然后从起始温度以设定速率升温或降温至终止温度，保持2分钟；然后以设定速率0.1℃/min~2℃/min降温或升温至起始温度，所述起始温度为：温度开关标准动作值-标准回差值-5℃，终止温度为：温度开关标准动作值+5℃。
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