CN108710042A - 一种用于电连接器日历寿命模拟试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于电连接器日历寿命模拟试验装置及试验方法，它涉及一种试验装置及方法。本发明解决电连接器模拟真实服役状态下无法得到电连接器的日历寿命并获得相关性能参数的退化信息的问题。每个第一通孔上穿装有一根第一连接杆，第一连接杆的一端通过力传感器与对应的电动滑台连接，每个电动滑台固定在相应的固定块的上端面上，插头试件通过第一绝缘件连接在第一连接杆的另一端，每个插头试件与一个插座试件对正设置。启动控制器，设定电负载条件；启动电动滑台，使插头试件与插座试件按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器测得插头试件与插座试件在插拔过程中的插拔力。本发明用于电连接器日历寿命模拟试验。
Description
技术领域
本发明涉及种用于电连接器日历寿命模拟试验装置及试验方法，属于仪器与电接触领域。
背景技术
电连接器是电子设备中不可缺少的部件，在真实服役状态下，诸如温度、湿度、气氛、电等多场耦合条件下，电连接器能否保持稳定、可靠的性能是最值得工业界和科学界关注的前沿问题。如果想获得影响电连接器日历寿命失效敏感参数、日历寿命加速因子和数据图谱，就需要对电连接器同时实现多个外场的施加，以模拟电连接器在真实服役状态下的日历寿命，这不仅对电连接器性能研究非常有帮助，同时对于电连接器行业内研究预测电连接器使用寿命具有一定的指导和促进意义。然而，目前还没有一种试验装置及试验方法可以实现电连接器在温度、湿度、气氛、电等多场耦合条件下模拟真实服役状态下电连接器的日历寿命并获得相关性能参数的退化信息，致使电连接器的可靠性评估方法以及日历寿命预测方面尚还存在一定的局限性。
综上，电连接器模拟真实服役状态下无法得到电连接器的日历寿命并获得相关性能参数的退化信息。
发明内容
本发明为解决电连接器模拟真实服役状态下无法得到电连接器的日历寿命并获得相关性能参数的退化信息的问题，进而提供一种用于电连接器日历寿命模拟试验装置及试验方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验装置包括密封舱壳体1、固定座11、三维滑台12、两组试验组件10和多个固定块2，两组试验组件10关于密封舱壳体1对称布置在密封舱壳体1两侧，每组试验组件10由多个试验单元构成，每组试验组件10的试验单元沿密封舱壳体1的长度方向依次布置，每个试验单元包括电动滑台3、力传感器4、第一连接杆5、第一绝缘件6、第二绝缘件9和第二连接杆10；三维滑台12设置在密封舱壳体1内部的底面上，固定座11沿密封舱壳体1的长度方向安装在三维滑台12的上端面上；
密封舱壳体1两侧壁上加工有与第一连接杆5相配合的多个第一通孔，第一通孔的数量与电动滑台3的数量、力传感器4的数量、第一连接杆5的数量、第一绝缘件6的数量、第二绝缘件9的数量和第二连接杆10的数量均一致设置，密封舱壳体1的前后侧壁上对应加工有两个第二通孔，固定座11两侧壁上沿其长度方向依次连接有第二连接杆10，插座试件8通过第二绝缘件9与对应的第二连接杆10连接，插座试件8通过导线与控制器相连接；
每个第一通孔上穿装有一根第一连接杆5，第一连接杆5的一端通过力传感器4与对应的电动滑台3连接，每个电动滑台3固定在相应的固定块2的上端面上，插头试件7通过第一绝缘件6连接在第一连接杆5的另一端，插头试件7通过导线与控制器相连，每个插头试件7与一个插座试件8对正设置。
进一步地，固定座11的上端面沿其长度方向加工有U型槽。
进一步地，第二绝缘件9上沿其长度方向上加工有第一螺纹通孔，第二连接杆10上沿其长度方向上加工有第一中心通孔，第二连接杆10的两端均加工有外螺纹，第二连接杆10的一端螺纹连接在固定座11上，第二连接杆10的另一端与第二绝缘件9的一端螺纹连接，插座试件8螺纹连接在第二绝缘件9的另一端，插座试件8的导线依次穿过第二绝缘件9、第二连接杆10、固定座11、固定座11的U型槽从密封舱壳体1穿出与控制器相连。
进一步地，第一绝缘件6的一端上加工有与插头试件7相配合的第一螺纹盲孔，第一绝缘件6的另一端加工有与第一连接杆5相配合的第二螺纹盲孔，第一绝缘件6上加工有与第一螺纹盲孔垂直且连通设置的第三通孔，第一连接杆5的两端均设置有外螺纹，力传感器4上加工有第二螺纹通孔，力传感器4、第一连接杆5和第一绝缘件6依次通过螺纹连接，插头试件7螺纹连接在第一绝缘件6上，插头试件7的导线依次经第一绝缘件6的第一螺纹盲孔、第三通孔与控制器相连，电动滑台3通过螺钉与力传感器4相连接，电动滑台3通过螺钉固定在固定块2上，每个试验单元通过相应的第一连接杆5与密封舱壳体1连接固定。
进一步地，第一绝缘件6、第二绝缘件9均由聚酰亚胺制成。
进一步地，第一连接杆5采用橡胶棒制成。
进一步地，三维滑台12上设置有沿其长度方向、宽度方向和高度方向上滑动的导轨，三个方向上均设置有调节旋钮。
本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验方法的步骤如下：
步骤一、将插头试件7旋紧在第一绝缘件6的第一螺纹盲孔上；
步骤二、将插座试件8旋紧在第二绝缘件9上的第一螺纹通孔上；
步骤三、通过旋动三维滑台12的三个方向上的调节旋钮移动插座试件8的位置，使得插头试件7和插座试件8位置对准；
步骤四、启动密封舱壳体1，设定包括温度、湿度、气氛的试验条件；启动控制器，设定电负载条件；
步骤五、启动电动滑台3，使插头试件7与插座试件8按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器4测得插头试件7与插座试件8在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插头试件7与插座试件8的插拔力，并获得设定试验条件下插拔力的实时监测数据；同时通过插头试件7与插座试件8与控制器相连，并通过控制器传输到计算机显示器上还可进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻、插拔次数-绝缘电阻的显示和记录，并获得接触电阻、绝缘电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻、插拔次数与绝缘电阻的变化关系。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验装置设置有密封舱、三维滑台、电动滑台可以实现电连接器日历寿命过程模拟，还可对插拔过程中的关键参数进行实时监测；具有原理可靠，结构简单、紧凑的优点；
本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验方法操作简单，原理可靠，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻、插拔次数-绝缘电阻的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插头试件与插座试件的插拔力，并获得插拔力、接触电阻、绝缘电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻、插拔次数与绝缘电阻的变化关系；
本发明不但具有良好的科研应用价值，在电连接器的可靠性评估方法以及日历寿命预测方面具有较强的指导作用，而且对电接触领域的测试技术及装置的发展有着重要意义。
附图说明
图1是本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验装置的整体结构立体示意图；
图2是本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验装置的整体结构主视示意图；
图3是本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验装置的整体结构俯视示意图；
图4是本发明的用于电连接器日历寿命模拟试验装置的整体结构左视示意图；
图5是本发明中具体实施方式一中插头试件7与插座试件8的立体结构图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1～5所示，本实施方式的用于电连接器日历寿命模拟试验装置包括密封舱壳体1、固定座11、三维滑台12、两组试验组件10和多个固定块2，两组试验组件10关于密封舱壳体1对称布置在密封舱壳体1两侧，每组试验组件10由多个试验单元构成，每组试验组件10的试验单元沿密封舱壳体1的长度方向依次布置，每个试验单元包括电动滑台3、力传感器4、第一连接杆5、第一绝缘件6、第二绝缘件9和第二连接杆10；三维滑台12设置在密封舱壳体1内部的底面上，固定座11沿密封舱壳体1的长度方向安装在三维滑台12的上端面上；
密封舱壳体1两侧壁上加工有与第一连接杆5相配合的多个第一通孔，第一通孔的数量与电动滑台3的数量、力传感器4的数量、第一连接杆5的数量、第一绝缘件6的数量、第二绝缘件9的数量和第二连接杆10的数量均一致设置，密封舱壳体1的前后侧壁上对应加工有两个第二通孔，固定座11两侧壁上沿其长度方向依次连接有第二连接杆10，插座试件8通过第二绝缘件9与对应的第二连接杆10连接，插座试件8通过导线与控制器相连接；
每个第一通孔上穿装有一根第一连接杆5，第一连接杆5的一端通过力传感器4与对应的电动滑台3连接，每个电动滑台3固定在相应的固定块2的上端面上，插头试件7通过第一绝缘件6连接在第一连接杆5的另一端，插头试件7通过导线与控制器相连，每个插头试件7与一个插座试件8对正设置。
三维滑台12的厂家为东莞市盛菱精密机械有限公司，型号为LD80-R-2；
电动滑台3的厂家为日本IVI公司，采购于艾卫艾商贸(上海)有限公司，型号为rca2-tw4n-i-20-6-30-a1-p-20-2-03；
本发明由密封舱壳体1设定包括温度、湿度、气氛的试验条件，由控制器设定电负载条件，配合使用电动滑台3，实现本发明装置可模拟在电连接器真实服役状态下的日历寿命，并可获得多场耦合条件下电连接器的性能参数的退化信息，尤其是本发明装置可模拟电连接器在高温连续通电后、常温下插拔的实际工作情况，提高本装置的功能性。
本发明的力传感器4设置在密封舱壳体1的外部，第一连接杆5采用导热性能差的橡胶棒制成，实现力传感器4不受密封舱内设定条件的影响，确保力传感器的性能稳定。
本发明由力传感器4测得并记录插头插座在插拔过程中的实时插拔力；同时插头试件7与插座试件8与控制器相连，并通过控制器传输到计算机显示器上还可进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻、插拔次数-绝缘电阻的显示和记录，并获得接触电阻、绝缘电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻、插拔次数与绝缘电阻的变化关系，实现本发明装置具有电连接器接触电阻动态测试以及电连接器插拔力-接触电阻、电连接器插拔次数-绝缘电阻的实时动态监测的功能，拓展本装置的功能性和通用性；此外，本装置通过控制器还可实现获得在多种电流条件下测试接触电阻的数据，提高本装置的通用性。
本发明的第一绝缘件6和第二绝缘件9可夹持应用最为广泛的J599系列电连接器，提供本装置的适用性。
电动滑台3可沿密封舱壳体1宽度方向做匀速往复运动，且运动的速度、行程和频率可控，如此设计，可使插头试件7和插座试件8可按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，实现电连接器的电动插拔模拟；同时，电动插拔模拟功能与接触电阻动态测试功能结合运用，可实现电连接器的电寿命试验和机械寿命试验，扩大本装置的用途范围。
具体实施方式二：如图2和图3所示，本实施方式固定座11的上端面沿其长度方向加工有U型槽。如此设计，U型槽内可以放置插头试件7的导线和插座试件8的导线。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图2和图3所示，本实施方式第二绝缘件9上沿其长度方向上加工有第一螺纹通孔，第二连接杆10上沿其长度方向上加工有第一中心通孔，第二连接杆10的两端均加工有外螺纹，第二连接杆10的一端螺纹连接在固定座11上，第二连接杆10的另一端与第二绝缘件9的一端螺纹连接，插座试件8螺纹连接在第二绝缘件9的另一端，插座试件8的导线依次穿过第二绝缘件9、第二连接杆10、固定座11、固定座11的U型槽从密封舱壳体1穿出与控制器相连。如此设计，插座试件8的导线可以依次穿过第二绝缘件9、第二连接杆10、固定座11、固定座11的U型槽从密封舱壳体1穿出与控制器相连。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：如图2和图3所示，本实施方式第一绝缘件6的一端上加工有与插头试件7相配合的第一螺纹盲孔，第一绝缘件6的另一端加工有与第一连接杆5相配合的第二螺纹盲孔，第一绝缘件6上加工有与第一螺纹盲孔垂直且连通设置的第三通孔，第一连接杆5的两端均设置有外螺纹，力传感器4上加工有第二螺纹通孔，力传感器4、第一连接杆5和第一绝缘件6依次通过螺纹连接，插头试件7螺纹连接在第一绝缘件6上，插头试件7的导线依次经第一绝缘件6的第一螺纹盲孔、第三通孔与控制器相连，电动滑台3通过螺钉与力传感器4相连接，电动滑台3通过螺钉固定在固定块2上，每个试验单元通过相应的第一连接杆5与密封舱壳体1连接固定。如此设计，插头试件7的导线可以依次经第一绝缘件6的第一螺纹盲孔、第三通孔与控制器相连，同时实现电动滑台3、力传感器4、第一连接杆5、第一绝缘件6和插头试件7的快速连接，拆卸方便。其它组成及连接关系与具体实施方式二和三相同。
具体实施方式五：如图2和图3所示，本实施方式第一绝缘件6、第二绝缘件9均由聚酰亚胺制成。如此设计，可以起到绝缘的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式六：如图2和图3所示，本实施方式第一连接杆5采用橡胶棒制成。如此设计，第一连接杆5的导电性能差，第一连接杆5可以起到绝缘的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：如图2所示，本实施方式三维滑台12上设置有沿其长度方向、宽度方向和高度方向上滑动的导轨，三个方向上均设置有调节旋钮。如此设计，可实现对插座试件8在三个维度上全面的位置调整。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或六相同。
具体实施方式八：如图1～5所示，本实施方式用于电连接器日历寿命模拟试验方法是按着以下步骤实现的：
步骤一、将插头试件7旋紧在第一绝缘件6的第一螺纹盲孔上；
步骤二、将插座试件8旋紧在第二绝缘件9上的第一螺纹通孔上；
步骤三、通过旋动三维滑台12的三个方向上的调节旋钮移动插座试件8的位置，使得插头试件7和插座试件8位置对准；
步骤四、启动密封舱壳体1，设定包括温度、湿度、气氛的试验条件；启动控制器，设定电负载条件；
步骤五、启动电动滑台3，使插头试件7与插座试件8按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器4测得插头试件7与插座试件8在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插头试件7与插座试件8的插拔力，并获得设定试验条件下插拔力的实时监测数据；同时通过插头试件7与插座试件8与控制器相连，并通过控制器传输到计算机显示器上还可进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻、插拔次数-绝缘电阻的显示和记录，并获得接触电阻、绝缘电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻、插拔次数与绝缘电阻的变化关系。
Claims (8)
1.一种用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：所述用于电连接器日历寿命模拟试验装置包括密封舱壳体(1)、固定座(11)、三维滑台(12)、两组试验组件(10)和多个固定块(2)，两组试验组件(10)关于密封舱壳体(1)对称布置在密封舱壳体(1)两侧，每组试验组件(10)由多个试验单元构成，每组试验组件(10)的试验单元沿密封舱壳体(1)的长度方向依次布置，每个试验单元包括电动滑台(3)、力传感器(4)、第一连接杆(5)、第一绝缘件(6)、第二绝缘件(9)和第二连接杆(10)；三维滑台(12)设置在密封舱壳体(1)内部的底面上，固定座(11)沿密封舱壳体(1)的长度方向安装在三维滑台(12)的上端面上；
密封舱壳体(1)两侧壁上加工有与第一连接杆(5)相配合的多个第一通孔，第一通孔的数量与电动滑台(3)的数量、力传感器(4)的数量、第一连接杆(5)的数量、第一绝缘件(6)的数量、第二绝缘件(9)的数量和第二连接杆(10)的数量均一致设置，密封舱壳体(1)的前后侧壁上对应加工有两个第二通孔，固定座(11)两侧壁上沿其长度方向依次连接有第二连接杆(10)，插座试件(8)通过第二绝缘件(9)与对应的第二连接杆(10)连接，插座试件(8)通过导线与控制器相连接；
每个第一通孔上穿装有一根第一连接杆(5)，第一连接杆(5)的一端通过力传感器(4)与对应的电动滑台(3)连接，每个电动滑台(3)固定在相应的固定块(2)的上端面上，插头试件(7)通过第一绝缘件(6)连接在第一连接杆(5)的另一端，插头试件(7)通过导线与控制器相连，每个插头试件(7)与一个插座试件(8)对正设置。
2.根据权利要求1所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：固定座(11)的上端面沿其长度方向加工有U型槽。
3.根据权利要求2所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：第二绝缘件(9)上沿其长度方向上加工有第一螺纹通孔，第二连接杆(10)上沿其长度方向上加工有第一中心通孔，第二连接杆(10)的两端均加工有外螺纹，第二连接杆(10)的一端螺纹连接在固定座(11)上，第二连接杆(10)的另一端与第二绝缘件(9)的一端螺纹连接，插座试件(8)螺纹连接在第二绝缘件(9)的另一端，插座试件(8)的导线依次穿过第二绝缘件(9)、第二连接杆(10)、固定座(11)、固定座(11)的U型槽从密封舱壳体(1)穿出与控制器相连。
4.根据权利要求2或3所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：第一绝缘件(6)的一端上加工有与插头试件(7)相配合的第一螺纹盲孔，第一绝缘件(6)的另一端加工有与第一连接杆(5)相配合的第二螺纹盲孔，第一绝缘件(6)上加工有与第一螺纹盲孔垂直且连通设置的第三通孔，第一连接杆(5)的两端均设置有外螺纹，力传感器(4)上加工有第二螺纹通孔，力传感器(4)、第一连接杆(5)和第一绝缘件(6)依次通过螺纹连接，插头试件(7)螺纹连接在第一绝缘件(6)上，插头试件(7)的导线依次经第一绝缘件(6)的第一螺纹盲孔、第三通孔与控制器相连，电动滑台(3)通过螺钉与力传感器(4)相连接，电动滑台(3)通过螺钉固定在固定块(2)上，每个试验单元通过相应的第一连接杆(5)与密封舱壳体(1)连接固定。
5.根据权利要求1、2或3所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：第一绝缘件(6)、第二绝缘件(9)均由聚酰亚胺制成。
6.根据权利要求5所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：第一连接杆(5)采用橡胶棒制成。
7.根据权利要求1、2、3或6所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置，其特征在于：三维滑台(12)上设置有沿其长度方向、宽度方向和高度方向上滑动的导轨，三个方向上均设置有调节旋钮。
8.一种利用权利要求1～7中任一权利要求所述的用于电连接器日历寿命模拟试验装置的试验方法，其特征在于所述用于电连接器日历寿命模拟试验方法是按着以下步骤实现的：
步骤一、将插头试件(7)旋紧在第一绝缘件(6)的第一螺纹盲孔上；
步骤二、将插座试件(8)旋紧在第二绝缘件(9)上的第一螺纹通孔上；
步骤三、通过旋动三维滑台(12)的三个方向上的调节旋钮移动插座试件(8)的位置，使得插头试件(7)和插座试件(8)位置对准；
步骤四、启动密封舱壳体(1)，设定包括温度、湿度、气氛的试验条件；启动控制器，设定电负载条件；
步骤五、启动电动滑台(3)，使插头试件(7)与插座试件(8)按设定的速度、行程和频率做匀速插拔运动，通过力传感器(4)测得插头试件(7)与插座试件(8)在插拔过程中的插拔力，通过控制器传输到计算机显示器上进行插拔次数-插拔力的显示和记录，通过曲线将最大插拔力记为插头试件(7)与插座试件(8)的插拔力，并获得设定试验条件下插拔力的实时监测数据；同时通过插头试件(7)与插座试件(8)与控制器相连，并通过控制器传输到计算机显示器上还可进行插拔次数-插拔力、插拔力-接触电阻、插拔次数-绝缘电阻的显示和记录，并获得接触电阻、绝缘电阻的实时监测数据以及插拔力与接触电阻、插拔次数与绝缘电阻的变化关系。
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