CN113959913B - 一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法，其特征在于，包括：温度加热单元、内阻测试单元以及计算机控制单元；所述温度加热单元用于对待测Breaker进行反复加热，使其反复动作与恢复；所述内阻测试单元用于在所述待测Breaker完成一次动作与恢复后，对所述待测Breaker的阻值进行测试并发送到所述计算机控制单元；所述计算机控制单元用于对所述温度加热单元进行控制，同时将所述内阻测试单元测量得到的待测Breaker的阻值以及待测Breaker内阻的规格范围进行比对，并根据比对结果判断待测Breaker的分合接触点是否存在粉尘颗粒。本发明可以广泛应用于Breaker内部粉尘检测。
Description
技术领域
本发明涉及Breaker检测领域，具体涉及一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法，尤其涉及一种温度动作型的双金属弹片的Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法。
背景技术
Breaker在电路当中起到温度开关的作用，对于温度动作型的双金属弹片Breaker而言，当温度达到Breaker的动作温度时双金属片反弹，将动触点与静触点弹开，给粉尘颗粒附着在触点之间提供了可能性。粉尘颗粒附着在触点之间会影响到Breaker 的阻值，使得Breaker超出规格范围、样品间阻值一致性差。
然而，传统的Breaker的测试方式未将内部粉尘颗粒物纳入测试当中，无法对Breaker的单体器件内部粉尘进行验证。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置及方法，能有效对Breaker内部是否存在粉尘颗粒进行测试。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明的第一个方面，是提供一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，其包括：
温度加热单元、内阻测试单元以及计算机控制单元；
所述温度加热单元用于对待测Breaker进行反复加热，使其反复动作与恢复；
所述内阻测试单元用于在所述待测Breaker完成一次动作与恢复后，对所述待测Breaker的阻值进行测试并发送到所述计算机控制单元；
所述计算机控制单元用于对所述温度加热单元进行控制，同时将所述内阻测试单元测量得到的待测Breaker的阻值以及待测Breaker内阻的规格范围进行比对，并根据比对结果判断待测Breaker的分合接触点是否存在粉尘颗粒。
进一步，所述温度加热单元采用温变箱，所述温变箱与所述计算机控制单元相连，由所述计算机控制单元根据预设时间间隔发送控制信号对放置于所述温变箱内的待测Breaker进行反复加热，使得待测Breaker反复动作与恢复。
进一步，所述温度加热单元采用风枪。
进一步，所述风枪设置在机械手上，所述机械手与所述计算机控制单元相连，由所述计算机控制单元对所述机械手在水平和竖直方向的动作进行控制，使得所述风枪能够按照预设时间对待测Breaker进行加热使其动作或远离待测Breaker使其降温恢复。
进一步，所述内阻测试单元采用内阻测试仪。
本发明的第二个方面，是提供一种Breaker内部粉尘颗粒检测方法，其包括以下步骤：
1)采用温度加热单元对待测Breaker进行反复加热，并在待测Breaker完成每一次动作与恢复后，对待测Breaker的阻值进行测试并记录；
2)对待测Breaker的阻值与待测Breaker的规格范围进行比对，并根据比对结果确定待测Breaker分合接触点是否存在粉尘颗粒。
进一步，在所述步骤1)之前，所述检测方法还包括以下步骤：
采用内阻测试单元对待测Breaker的接触电阻进行测试，得到待测Breaker的接触电阻值；
对温度加热单元的加热温度进行设置，所述加热温度设置为能够使待测Breaker动作的最低温度。
进一步，所述步骤1)中，对待测Breaker的阻值进行测试并记录的方法，包括以下步骤：
1.1)设定待测Breaker的测试次数；
1.2)将待测Breaker放置在温度加热单元的热风口，直至待测Breaker表面温度达到动作温度并发生动作；
1.3)移开温度加热单元，待测Breaker冷却下来并恢复闭合状态；
1.4)采用内阻测试单元对待测Breaker的阻值进行测试并记录；
1.5)重复步骤1.2)～1.4)，直到完成预设的测试次数，得到待测Breaker的阻值变化。
进一步，所述步骤1.1)中，所述待测Breaker的测试次数为300。
进一步，所述步骤3)中，对待测Breaker的阻值与待测Breaker的规格范围进行比对，并根据比对结果确定待测Breaker分合接触点是否存在粉尘颗粒的方法为：
将待测Breaker的阻值以测试次数为横轴，以阻值为纵轴绘制成阻值变化曲线，若某一次测试时待测Breaker阻值超过预设规格范围，且在之后的各次测试时待测 Breaker阻值均超过预设规格范围，则判断待测Breaker的分合接触点有粉尘，否则，则判断待测Breaker的分合接触点无粉尘。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明通过温度加热单元对Breaker反复加热，进而通过Breaker的阻值变化，实现了对Breaker内部粉尘颗粒的检测，检测方法简单。
2、本发明的温度加热单元采用风枪，加热时，将风枪对准Breaker表面，冷却时，将风枪移开，使得Breaker能够快速降温恢复，整个过程不超过1min，可以大大缩短测试时间，降低测试成本。
3、本发明将Breaker测试次数设定为300次，并在每次Breaker动作与恢复后对Breaker的阻值进行测试和记录，通过对Breaker阻值的变化趋势进行分析，得到 Breaker内部是否存在粉尘颗粒，检测结果可靠。
4、本发明采用机械手对风枪位置进行自动控制，降低了人工成本保证了测试精度。
因此，本发明可以广泛应用于Breaker检测领域。
附图说明
图1是本发明实施例提供的Breaker内部粉尘颗粒检测装置结构示意图；
图2是本发明实施例提供的Breaker内部粉尘颗粒检测方法流程图；
图3是本发明实施例提供的随机产线取样样品组阻值变化曲线图；
图4是本发明实施例提供的用酒精擦拭触点样品组的阻值变化曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种检测Breaker内部是否存在粉尘颗粒的测试方案。在不通电的条件下，用温度加热装置加热Breaker的方式，使其反复动作，达到粉尘颗粒附着在Breaker触点表面，使Breaker阻值变大的目的。然后通过测试Breaker前后阻值变化，来判断Breaker内部是否存在粉尘颗粒。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，该装置包括：待测Breaker、温度加热单元、内阻测试单元以及计算机控制单元。其中，温度加热单元用于对待测Breaker进行反复加热，使其反复动作与恢复；内阻测试单元用于在待测Breaker完成一次动作与恢复后，对待测Breaker的阻值进行测试并发送到计算机控制单元；计算机控制单元用于对温度加热单元进行控制，同时将内阻测试单元测量得到的待测Breaker的阻值以及待测Breaker内阻的预设规格范围进行比对，并根据比对结果判断待测Breaker的分合接触点是否存在粉尘颗粒。优选地，温度加热单元可以采用简型快速温变箱，该简型快速温变箱与计算机控制单元相连，由计算机控制单元根据预设时间间隔发送控制信号对放置于温变箱内的待测Breaker进行反复加热，使得待测Breaker反复动作与恢复。
优选地，温度加热单元还可以采用风枪。例如，当需要对待测Breaker进行加热，设置风枪的温度到达待测Breaker的动作温度，并使风枪的热风出口吹到待测Breaker 表面，当温度达到Breaker的动作温度时，Breaker动作；当需要待测Breaker恢复时，则移开风枪，使Breaker表面温度下降到恢复温度，Breaker恢复，整个过程不超过1min，可以大大缩短测试时间，降低测试成本。更为优选地，风枪还可以设置在机械手上，该机械手与计算机控制单元相连，由计算机控制单元对机械手在水平和竖直方向的动作进行控制，使得风枪能够按照预设时间对待测Breaker进行加热使其动作或远离待测Breaker使其降温恢复。
优选地，待测Breaker冷却时，可以采用常规的散热方式，主要包括自然、强制、液体、制冷、疏导、热隔离等冷却方式。
更为优选地，可以采用散热风扇对待测Breaker进行冷却。
优选地，内阻测试单元可以采用内阻测试仪，该内阻测试仪与待测Breaker相连，用于对待测Breaker的阻值进行检测。
优选地，计算机控制单元内设置有数据预处理模块、阻值变化曲线绘制模块和数据比对模块。其中，数据预处理模块用于对内阻测试单元发送的待测Breaker的阻值进行预处理，剔除明显错误的阻值数据；阻值变化曲线绘制模块用于根据预处理后的阻值数据绘制待测Breaker的阻值变化曲线图；数据比对模块用于将待测Breaker内阻的预设规格范围与阻值变化曲线图进行比对，判断待测Breaker的分合接触点是否存在粉尘。
更为优选地，数据预处理模块对错误数据进行剔除时，可以采用聚类分析法，将错误数据剔除。
实施例2
如图2所示，本实施例提供了一种Breaker内部粉尘颗粒检测方法，具体包括以下步骤：
1)测试准备：对待测Breaker的接触电阻进行测试，同时对温度加热单元的温度进行设置。
具体的，包括以下步骤：
1.1)采用内阻测试单元对待测Breaker的接触电阻进行测试，得到待测Breaker的接触电阻值；
1.2)对温度加热单元的温度进行设置，设置温度满足能够使待测Breaker动作即可。
2)测试：室温下，采用温度加热单元对待测Breaker进行反复加热，并在待测Breaker完成每一次动作与恢复后，对待测Breaker的阻值进行测试并记录。
具体的，包括以下步骤：
2.1)根据实际测试需求，设定待测Breaker的测试次数。优选地，本发明中将待测Breaker的测试次数设定为300次。
2.2)将待测Breaker放置在温度加热单元的热风口，直至待测Breaker表面温度达到动作温度并发生动作；
2.3)移开温度加热单元，待测Breaker冷却并恢复至闭合状态；
2.4)采用内阻测试单元对待测Breaker的阻值进行测试并记录；
2.5)重复步骤2.2)～2.4)，直到完成预设的测试次数，得到待测Breaker的阻值分布。
3)测试结束：对待测Breaker的阻值与待测Breaker的规格范围进行比对，并根据比对结果确定待测Breaker内部是否存在粉尘颗粒。
具体的比对方法为：将待测Breaker的阻值以测试次数为横轴，以阻值为纵轴绘制成阻值变化曲线，若某一次测试时待测Breaker阻值超过预设规格范围，且在之后的各次测试时待测Breaker阻值均超过预设规格范围，则判断待测Breaker的分合接触点有粉尘，否则，则判断待测Breaker的分合接触点无粉尘。
实施例3
本实施例以两组Breaker样品为例，采用实施例2所述检测方法进行内部粉尘测试。随机在产线取样20个Breaker样品分为两组进行测试，其中，第一组样品中，不做任何处理直接进行机械性测试，第二组样品采用酒精擦拭触点后进行机械性测试，两组样品均进行机械性300次动作试验，测试结果如下表1和表2所示。
表1随机产线取样样品组的阻值变化
表2用酒精擦拭触点样品组的阻值变化
如图3和图4所示，分别为对应两组样品的阻值变化曲线图。从图中可以看出，随机产线取样样品在进行机械性300次动作试验后有出现阻值超差现象；用酒精擦拭触点的样品进行机械性300次动作试验后阻值未出现明显波动。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (9)
1.一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，其特征在于，包括：
温度加热单元、内阻测试单元以及计算机控制单元；
所述温度加热单元用于对待测Breaker进行反复加热，使其反复动作与恢复；
所述内阻测试单元用于在所述待测Breaker完成一次动作与恢复后，对所述待测Breaker的阻值进行测试并发送到所述计算机控制单元；
所述计算机控制单元用于对所述温度加热单元进行控制，同时将所述内阻测试单元测量得到的待测Breaker的阻值以及待测Breaker内阻的规格范围进行比对，并根据比对结果判断待测Breaker的分合接触点是否存在粉尘颗粒；
其中，对待测Breaker的阻值与待测Breaker内阻的规格范围进行比对，并根据比对结果确定待测Breaker分合接触点是否存在粉尘颗粒时：将待测Breaker的阻值以测试次数为横轴，以阻值为纵轴绘制成阻值变化曲线，若某一次测试时待测Breaker阻值超过预设规格范围，且在之后的各次测试时待测Breaker阻值所形成的阻值均超过预设规格范围，则判断待测Breaker的分合接触点有粉尘，否则，则判断待测Breaker的分合接触点无粉尘。
2.如权利要求1所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，其特征在于，所述温度加热单元采用温变箱，所述温变箱与所述计算机控制单元相连，由所述计算机控制单元根据预设时间间隔发送控制信号对放置于所述温变箱内的待测Breaker进行反复加热，使得待测Breaker反复动作与恢复。
3.如权利要求1所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，其特征在于，所述温度加热单元采用风枪。
4.如权利要求3所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，其特征在于，所述风枪设置在机械手上，所述机械手与所述计算机控制单元相连，由所述计算机控制单元对所述机械手在水平和竖直方向的动作进行控制，使得所述风枪能够按照预设时间对待测Breaker进行加热使其动作或远离待测Breaker使其降温恢复。
5.如权利要求1所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测装置，其特征在于，所述内阻测试单元采用内阻测试仪。
6.一种采用如权利要求1～5任一项所述装置的Breaker内部粉尘颗粒检测方法，其特征在于包括以下步骤：
1)采用温度加热单元对待测Breaker进行反复加热，并在待测Breaker完成每一次动作与恢复后，对待测Breaker的阻值进行测试并记录；
2)对待测Breaker的阻值与待测Breaker的规格范围进行比对，并根据比对结果确定待测Breaker分合接触点是否存在粉尘颗粒；
所述步骤2)中，对待测Breaker的阻值与待测Breaker的规格范围进行比对，并根据比对结果确定待测Breaker分合接触点是否存在粉尘颗粒的方法为：
将待测Breaker的阻值以测试次数为横轴，以阻值为纵轴绘制成阻值变化曲线，若某一次测试时待测Breaker阻值超过预设规格范围，且在之后的各次测试时待测Breaker阻值所形成的阻值均超过预设规格范围，则判断待测Breaker的分合接触点有粉尘，否则，则判断待测Breaker的分合接触点无粉尘。
7.如权利要求6所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测方法，其特征在于：在所述步骤1)之前，所述检测方法还包括以下步骤：
采用内阻测试单元对待测Breaker的接触电阻进行测试，得到待测Breaker的接触电阻值；
对温度加热单元的加热温度进行设置，所述加热温度设置为能够使待测Breaker动作的最低温度。
8.如权利要求6所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测方法，其特征在于：所述步骤1)中，对待测Breaker的阻值进行测试并记录的方法，包括以下步骤：
1.1)设定待测Breaker的测试次数；
1.2)将待测Breaker放置在温度加热单元的热风口，直至待测Breaker表面温度达到动作温度并发生动作；
1.3)移开温度加热单元，待测Breaker冷却并恢复至闭合状态；
1.4)采用内阻测试单元对待测Breaker的阻值进行测试并记录；
1.5)重复步骤1.2)～1.4)，直到完成预设的测试次数，得到待测Breaker的阻值分布。
9.如权利要求8所述的一种Breaker内部粉尘颗粒检测方法，其特征在于：所述步骤1.1)中，所述待测Breaker的测试次数为300。
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