CN118311343A - 一种电容器生产用质量监管系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容器生产用质量监管系统，属于电容器生产技术领域，所述系统包括：老化模块，所述老化模块由若干个独立控制的老化组件构成，用于对各个电容器进行老化测试；数据采集模块，所述数据采集模块用于采集老化测试中各个电容器的相关参数信息；管理模块，所述管理模块用于对获取的相关参数信息进行分析，从而对电容器的质量进行评断。本发明可以根据老化时的温度变化情况、电容量变化情况以及温度与电容量之间的相对变化状况进行综合分析，得出电容器的状况值，并根据状况值情况对电容器质量进行判断，这样能够更加准确的对电容器的质量进行评断，还可以找出潜在质量风险的电容器，保证电容器出厂质量。

Description

一种电容器生产用质量监管系统

技术领域

本发明属于电容器生产技术领域，具体涉及一种电容器生产用质量监管系统。

背景技术

电容器是一种常见的电子元件，用于在电路中存储能量、滤波和耦合等作用。随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代速度越来越快，以平板电视(LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长，带动了电容器产业增长。

电容器在生产时，需要对电容器进行老化测试，现有进行老化测试时，一般是根据老化要求设置参数，启动老化设备并进行老化，并记录老化结束后的各电容器的参数指标，从而判断电容器质量是否合格，此种测试方法只能对参数数据明显异常的电容器进行判断，且只能进行根据单项数据进行判断好坏，导致检测结果不够准确；另外测试时，当有异常的电容器在检测时发生故障，无法及时的预警，会对老化设备以及正在老化的电容器造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容器生产用质量监管系统，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种电容器生产用质量监管系统，所述系统包括：

老化模块，所述老化模块由若干个独立控制的老化组件构成，用于对各个电容器进行老化测试；

数据采集模块，所述数据采集模块用于采集老化测试中各个电容器的相关参数信息；

管理模块，所述管理模块用于对获取的相关参数信息进行分析，从而对电容器的质量进行评断。

进一步地，所述相关参数信息包括电容器老化时的温度信息、电容量信息。

进一步地，所述管理模块进行分析判断的方法为：

获取电容器在老化测试时的温度随时间变化曲线T(t)，以及电容器在老化测试时的电容量随时间变化曲线Q(t)；

通过公式 求出电容器的状况值K；

将获得的状况值K与系统预设的状况阈值K₁、K₂进行比对：

当K∈(0，K₁)时，则判断电容器质量合格；

当K∈(K₂，+∞)时，则判断电容器质量不合格；

当K∈[K₁，K₂]时，则需对电容器质量进行进一步分析判断；

其中，β₁、β₂以及β₃均为预设的比例系数，t₁为老化开始时间点，t₂为老化结束的时间点，T_x(t)为系统预设的标准温度随时间变化曲线，Q_x(t)为系统预设的标准电容量随时间变化曲线，ΔT为对应老化环境下的温度参考值，ΔQ为对应老化环境下的电荷量参考值，W(Q(t),T(t))为温度电容量对应差别函数。

进一步地，所述温度电容量对应差别函数获取的方法为：

通过公式求出；

其中，S为预设的温度对应电容量函数，Z_th为系统预设的标准参考值。

进一步地，所述管理模块对电容器质量进行进一步分析判断的方法为：

获取各个电容器在老化时间内的状况值随时间变化函数K_i(t)；

通过公式计算出第i个电容器的状况偏差值D_i；

将获得的状况偏差值D_i与系统预设的标准阈值D_th进行比较：

当D_i≥D_th时，判断电容器质量不合格；

其中，n为老化组件内老化测试的电容器数量，i∈(1，n)，α为权重系数。

进一步地，所述监管系统还包括保护模块，所述保护模块根据获取的相关参数信息来进行分析，并判断各个电容器的老化是否出现异常，并对异常的电容器进行断电处理。

进一步地，所述保护模块进行分析处理的方法为：

获取电容器在老化测试时的温度随时间变化曲线T(t)，以及电容器在老化测试时的电容量随时间变化曲线Q(t)；

每隔Δt时间段，通过公式 求出电容器的波动变化值B；

将获得的波动变化值B与系统预设的阈值B_th进行比较；

若B≥B_th，则认为电容器老化出现异常；

否则，则认为电容器老化正常；

其中，t_y以及t_x为检测的时间节点，且Δt＝t_y-t_x，T'(t)为曲线T(t)的导函数，Q'(t)为曲线Q(t)的导函数，a₁以及a₂为预设比例系数。

本发明的有益效果：

本发明可以根据老化时的温度变化情况、电容量变化情况以及温度与电容量之间的相对变化状况进行综合分析，得出电容器的状况值，并根据状况值情况对电容器质量进行判断，这样能够更加准确的对电容器的质量进行评断，还可以找出潜在质量风险的电容器，保证电容器出厂质量。

本发明设有保护模块，其可根据获取的相关参数信息来进行分析，并判断各个电容器的老化是否出现异常，并对异常的电容器进行断电处理；具体可根据公式 求出电容器的波动变化值，在根据波动变化值判与系统预设的阈值进行比较，当超出时，则认为电容器老化出现异常，此时故障发生的可能性很大，因此及时的对电容器进行断电处理，阻止继续老化，来减少事故的发生，从而减少损失。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中，公开了一种电容器生产用质量监管系统，如图1所示，该系统包括：

老化模块，老化模块由若干个独立控制的老化组件构成，用于对各个电容器进行老化测试；

数据采集模块，数据采集模块用于采集老化测试中各个电容器的相关参数信息；

管理模块，管理模块用于对获取的相关参数信息进行分析，从而对电容器的质量进行评断。

通过上述技术方案，本方案通过老化模块对各个电容器进行老化测试，各个老化组件独立控制，这样当其中一个老化组件出现问题时，也不会影响其他老化组件的正常运行，同时通过数据采集模块对老化过程中的各个电容器的温度变化以及电容量变化进行监测，从而发送给管理模块，管理模块对获取的温度变化以及电容量变化进行综合分析后，来对电容器的质量进行判断，这样可以对多个参数结合分析，可使测试结果更加的精准。

作为本发明的一种实施方式,相关参数信息包括电容器老化时的温度信息、电容量信息。

通过上述技术方案，由于温度和电容器是判断电容器质量的一个主要原因，当电容器温度变化比较大时，说明电容器的性能较差，同样当电容器的电容量变化也比较大时，说明电容器的存储电荷的能力也越差，因此通过对两者的参数的采集，可以更加准确的对电容器的质量进行评判，以减少误差。

上述技术方案中，温度以及电容量的采集均可根据相应的采集设备获取，例如，温度可以用安装的温度传感器获取，电容量可以根据老化组件上安装的电荷测量仪器进行获取。

作为本发明的一种实施方式,管理模块进行分析判断的方法为：

获取电容器在老化测试时的温度随时间变化曲线T(t)，以及电容器在老化测试时的电容量随时间变化曲线Q(t)；

通过公式 求出电容器的状况值K；

将获得的状况值K与系统预设的状况阈值K₁、K₂进行比对：

当K∈(0，K₁)时，则判断电容器质量合格；

当K∈(K₂，+∞)时，则判断电容器质量不合格；

当K∈[K₁，K₂]时，则需对电容器质量进行进一步分析判断；

其中，β₁、β₂以及β₃均为预设的比例系数，t₁为老化开始时间点，t₂为老化结束的时间点，T_x(t)为系统预设的标准温度随时间变化曲线，Q_x(t)为系统预设的标准电容量随时间变化曲线，ΔT为对应老化环境下的温度参考值，ΔQ为对应老化环境下的电荷量参考值，W(Q(t),T(t))为温度电容量对应差别函数。

通过上述技术方案，本实施例提供了管理模块对电容器质量进行评断的具体方法，由于对单个数据进行单独判断容易存在误差，例如，当温度变化未超出报警阈值时，会默认为温度是正常的，即电容器正常，同样，当电容量变化也未超出报警阈值时，也会默认为温度是正常的，但是倘若二者均处以报警阈值附近，此时也会默认为电容器质量是合格的，但是一直处于阈值附近，也会存在质量隐患。因此本实施例将电容器的温度情况以及电容量情况进行结合分析，来判断电容器的质量状况；首先通过公式 求出电容器的状况值，公式表示老化时间内的温度变化状况，显然从公式中可以看出，当老化时的温度变化与老化时标准温度变化之间的差值越大，说明温度变化越大，表明质量越差；同样公式表示老化时间内电荷量的变化状况，从公式可以看出，当老化时的电荷量变化与老化时标准温度变化之间的差值越大，说明电容器质量越差，而公式W(Q(t),T(t))表示为温度电容量对应差别函数，由于电容量的变化还会受到电容器本身温度变化的影响，因此获取老化时温度与电容量之间的相对关系，进行综合判断，可使判断结果更加准确。然后将得到的状况值K与系统预设的状况阈值K₁、K₂进行比对，对电容器的质量进行评断，当K∈(0，K₁)时，则判断电容器质量合格，当K∈(K₂，+∞)时，则判断电容器质量不合格，当K∈[K₁，K₂]时，则需对电容器质量进行进一步分析判断；通过此种方式，可以根据老化时的温度变化情况、电容量变化情况以及温度与电容量之间的相对状况进行综合分析，得出电容器的状况值，并根据状况值情况对电容器质量进行判断，这样能够更加准确的对电容器的质量进行评断，还可以找出潜在质量风险的电容器，抱着电容器出厂质量。

上述技术方案中，预设的比例系数β₁、β₂以及β₃可根据经验数据进行拟定，系统预设的标准温度随时间变化曲线T_x(t)、系统预设的标准电容量随时间变化曲线Q_x(t)以及状况阈值K₁、K₂均可根据历史数据结合大数据中的相关数据获取，对应老化环境下的温度参考值ΔT以及对应老化环境下的电荷量参考值ΔQ均则可根据不同老化环境下的实验数据获取，在此不过多叙述。

作为本发明的一种实施方式,温度电容量对应差别函数获取的方法为：

通过公式求出；

其中，S为预设的温度对应电容量函数，Z_th为系统预设的标准参考值。

通过上述技术方案，本实施例提供了温度电容量对应差别函数具体的获取方法，具体通过公式求出，其中S为预设的温度对应电容量函数，其根据历史的数据以及模拟实验获得，因此公式表示实际电容量状况相对实际温度对应标准的电容量变化状况的比值，通过则可知道两者的差值状况，进而通过公式求出温度电容量对应差别状况。

上述技术方案中，系统预设的标准参考值Z_th根据差值经验数值范围选择性设定，在此不过多叙述。

作为本发明的一种实施方式,管理模块对电容器质量进行进一步分析判断的方法为：

获取各个电容器在老化时间内的状况值随时间变化函数K_i(t)；

通过公式计算出第i个电容器的状况偏差值D_i；

将获得的状况偏差值D_i与系统预设的标准阈值D_th进行比较：

当D_i≥D_th时，判断电容器质量不合格；

其中，n为老化组件内老化测试的电容器数量，i∈(1，n)，α为权重系数。

通过上述技术方案，本实施例提供了对电容器质量进行进一步分析判断的具体方法，当K∈[K₁，K₂]时，电容器质量可能合格也可能不合格，需要进行进一步判断，因此通过公式 计算出第i个电容器的状况偏差值D_i，通过公式求出老化时间段内，单个电容器的状况值与整体所有老化的电容器之间的差值状况，在通过公式求出在老化停止时刻，单个电容器状况值与系统所有电容器状况值之间的差值情况，从而通过公式进行综合分析，从而得出各个电容器的状况偏差值D_i，再将获得的状况偏差值D_i与系统预设的标准阈值D_th进行比较，由于整个老化系统的老化环境相同，因此当出现D_i≥D_th时，说明该电容器的状况与系统整体电容器的状况偏差值较大，则判断电容器质量不合格。

上述技术方案中，权重系数α以及系统预设的标准阈值D_th均可根据历史经验数据获取，在此不过多叙述。

作为本发明的一种实施方式,监管系统还包括保护模块，保护模块根据获取的相关参数信息来进行分析，并判断各个电容器的老化是否出现异常，并对异常的电容器进行断电处理；

保护模块进行分析处理的方法为：

获取电容器在老化测试时的温度随时间变化曲线T(t)，以及电容器在老化测试时的电容量随时间变化曲线Q(t)；

每隔Δt时间段，通过公式 求出电容器的波动变化值B；

将获得的波动变化值B与系统预设的阈值B_th进行比较；

若B≥B_th，则认为电容器老化出现异常；

否则，则认为电容器老化正常；

其中，t_y以及t_x为检测的时间节点，且Δt＝t_y-t_x，T'(t)为曲线T(t)的导函数，Q'(t)为曲线Q(t)的导函数，a₁以及a₂为预设比例系数。

通过上述技术方案，本实施例提供了保护模块对异常的电容器进行断电处理的决策方法，由于有些异常电容器在老化时会发生故障，例如可能会发生爆炸，当发生故障时，故障已经发生了，此时已经造成损失了，因此本实施在故障发生前及时预测故障发生的可能性，并及时断电处理，减少损失，具体每隔Δt时间段，通过公式求出电容器的波动变化值B，从公式中可看出，当电容器的波动变化值B越大，说明在Δt时间段内，温度、以及电容量的变化斜率越大，说明此时故障发生的风险越大，因此将获得的波动变化值B与系统预设的阈值B_th进行比较，当B≥B_th，则认为电容器老化出现异常，此时故障发生的可能性很大，因此及时的对电容器进行断电处理，阻止继续老化，来减少事故的发生，从而减少损失。

上述技术方案中，预设比例系数a₁以及a₂根据经验数据获取，时间Δt可以人为根据实际需求自主拟定，在此不过多叙述。

本发明可以根据老化时的温度变化情况、电容量变化情况以及温度与电容量之间的相对变化状况进行综合分析，得出电容器的状况值，并根据状况值情况对电容器质量进行判断，这样能够更加准确的对电容器的质量进行评断，还可以找出潜在质量风险的电容器，保证电容器出厂质量。

本发明设有保护模块，其可根据获取的相关参数信息来进行分析，并判断各个电容器的老化是否出现异常，并对异常的电容器进行断电处理；具体可根据公式 求出电容器的波动变化值，在根据波动变化值判与系统预设的阈值进行比较，当超出时，则认为电容器老化出现异常，此时故障发生的可能性很大，因此及时的对电容器进行断电处理，阻止继续老化，来减少事故的发生，从而减少损失。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述系统包括：

老化模块，所述老化模块由若干个独立控制的老化组件构成，用于对各个电容器进行老化测试；

数据采集模块，所述数据采集模块用于采集老化测试中各个电容器的相关参数信息；

管理模块，所述管理模块用于对获取的相关参数信息进行分析，从而对电容器的质量进行评断。

2.根据权利要求1所述的一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述相关参数信息包括电容器老化时的温度信息、电容量信息。

3.根据权利要求2所述的一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述管理模块进行分析判断的方法为：

获取电容器在老化测试时的温度随时间变化曲线T(t)，以及电容器在老化测试时的电容量随时间变化曲线Q(t)；

通过公式 求出电容器的状况值K；

将获得的状况值K与系统预设的状况阈值K₁、K₂进行比对：

当K∈(0，K₁)时，则判断电容器质量合格；

当K∈(K₂，+∞)时，则判断电容器质量不合格；

当K∈[K₁，K₂]时，则需对电容器质量进行进一步分析判断；

其中，β₁、β₂以及β₃均为预设的比例系数，t₁为老化开始时间点，t₂为老化结束的时间点，T_x(t)为系统预设的标准温度随时间变化曲线，Q_x(t)为系统预设的标准电容量随时间变化曲线，ΔT为对应老化环境下的温度参考值，ΔQ为对应老化环境下的电荷量参考值，W(Q(t),T(t))为温度电容量对应差别函数。

4.根据权利要求3所述的一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述温度电容量对应差别函数获取的方法为：

通过公式求出；

其中，S为预设的温度对应电容量函数，Z_th为系统预设的标准参考值。

5.根据权利要求4所述的一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述管理模块对电容器质量进行进一步分析判断的方法为：

获取各个电容器在老化时间内的状况值随时间变化函数K_i(t)；

通过公式计算出第i个电容器的状况偏差值D_i；

将获得的状况偏差值D_i与系统预设的标准阈值D_th进行比较：

当D_i≥D_th时，判断电容器质量不合格；

其中，n为老化组件内老化测试的电容器数量，i∈(1，n)，α为权重系数。

6.根据权利要求5所述的一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述监管系统还包括保护模块，所述保护模块根据获取的相关参数信息来进行分析，并判断各个电容器的老化是否出现异常，并对异常的电容器进行断电处理。

7.根据权利要求6所述的一种电容器生产用质量监管系统，其特征在于，所述保护模块进行分析处理的方法为：

获取电容器在老化测试时的温度随时间变化曲线T(t)，以及电容器在老化测试时的电容量随时间变化曲线Q(t)；

每隔Δt时间段，通过公式 求出电容器的波动变化值B；

将获得的波动变化值B与系统预设的阈值B_th进行比较；

若B≥B_th，则认为电容器老化出现异常；

否则，则认为电容器老化正常；

其中，t_y以及t_x为检测的时间节点，且Δt＝t_y-t_x，T'(t)为曲线T(t)的导函数，Q'(t)为曲线Q(t)的导函数，a₁以及a₂为预设比例系数。