CN211262539U - 一种弹簧触指抱紧力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种弹簧触指抱紧力测试装置，包括第一芯棒、第二芯棒、轴套、压力传感器、显示装置，所述第一芯棒和第二芯棒相互对称，所述第一芯棒的下方，第二芯棒的上方设置有压力传感器；所述第一芯棒和第二芯棒贴合在一起，与待检测的弹簧触指内侧相套接，所述轴套套接在待检测的弹簧触指的外侧，所述轴套与待检测的弹簧触指工作时外侧轴套的内径值相同，所述压力传感器为薄膜压力传感器，包括主体部和信号线；所述薄膜式压力传感器与显示装置电连接；本实用新型可以对弹簧触指的抱紧力进行直接测量，从而不必采用测量摩擦力的方式间接测量抱紧力，节约了人力和成本，且测量结果准确，保证了电气连接件的正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备检测技术领域，具体涉及一种弹簧触指抱紧力测试装置。
背景技术
电气设备活动连接元件中，常用的有弹簧触指、表带触指和梅花触指三种连接方式。无论何种连接方式，触指的径向压力是连接器件的一个重要参数，我们把所有触点的径向压力之和成为抱紧力。当抱紧力偏小的时候，电气元件间的连接电阻会增大，接触的有效性和可靠性降低，但当抱紧力偏大的时候，连接件间的开断力就会上升，影响连接机构的开断，同时元器件之间的磨损增加，设备的使用寿命会降低。因此检测触指的接触压力即抱紧力十分重要。
现有技术中，多通过检测摩擦力的方法，来间接的检测触指的接触压力；例如中国专利，申请号CN200920138755.2，专利名称为一种弹簧触指的内摩擦力检测工具，包括一检测座和检测锤，检测座中心为圆形的凹陷，该凹陷周壁设有一环形凹槽，用于容置弹簧触指，检测座的圆形凹陷的中心设有一定位杆并向上延伸于检测座外，该定位杆与检测座连为一体，检测锤为两段直径不同的圆柱体组成，其中较小直径的圆柱端与检测座凹陷配合，并且，检测锤中心设定位孔，用于定位杆穿入而使检测锤与检测座凹陷定位配合；该技术是经过试验后相关摩擦力来判断，既增加成本又耗时，由于摩擦系数和平行度等的影响，还无法达到准确的效果。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种弹簧触指抱紧力检测装置，结构简单，可以直接判断出触指的抱紧力，增加了检测的准确性，从而确保设备的正常运行。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种弹簧触指抱紧力测试装置，其特征在于：包括第一芯棒、第二芯棒、轴套、压力传感器、显示装置，所述第一芯棒和第二芯棒相互对称，所述第一芯棒的下方，第二芯棒的上方设置有压力传感器；所述第一芯棒和第二芯棒贴合在一起，与待检测的弹簧触指内侧相套接，所述轴套套接在待检测的弹簧触指的外侧，所述轴套与待检测的弹簧触指工作时外侧轴套的内径值相同，所述压力传感器为薄膜压力传感器，包括主体部和信号线；所述薄膜式压力传感器与显示装置电连接。
作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述第二芯棒上表面设置有凹槽，所述凹槽与所述压力传感器的主体部形状相匹配，所述凹槽的深度小于压力传感器的厚度。
作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述第一芯棒和所述第二芯棒之间设置有安装板，所述安装板、第一芯棒、第二芯棒贴合在一起后为圆柱形，所述安装板的上表面和下表面分别设置有薄膜压力传感器。
作为本实用新型的一个优选的技术方案：所述安装板的上表面和下表面上分别设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的形状与压力传感器主体部的形状相匹配，所述第一凹槽和第二凹槽的深度小于压力传感器的厚度。
本实用新型具有以下有益效果：
1、可以对弹簧触指的抱紧力进行直接测量，从而不必采用测量摩擦力的方式间接测量抱紧力，节约了人力和成本，且测量结果准确，保证了电气连接件的正常运行。
2、通过将压力传感器设置在凹槽内，可以减少第一芯棒和第二芯棒贴合时形状的变形，从而进一步保证了测量结构的准确性。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为弹簧触指工作时受力示意图；
图3为弹簧触指在平直状态下受到相同压缩量时受力示意图；
图4为弹簧触指工作时第一芯棒和第二芯棒的受力示意图；
图5为带凹槽的第二芯棒结构示意图；
图6为第一芯棒的结构示意图；
图7为安装板的结构示意图；
图8为压力传感器的结构示意图；
图1-图8中：1、第一芯棒，2、第二芯棒，3、轴套，4、压力传感器，5、凹槽，6、线槽，7、安装板，8、第一凹槽，9、弹簧触指，10、本体部，11、信号线。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种弹簧触指抱紧力测试装置，包括第一芯棒1、第二芯棒2、轴套3、压力传感器4、显示装置，第一芯棒1和第二芯棒2为弹簧工作时相同压缩量数值的芯棒经过加工分割后的两部分，第一芯棒1的下方，第二芯棒2的上方设置有压力传感器4；第一芯棒1和第二芯棒2贴合在一起，与待检测的弹簧触指9内侧相套接，轴套3套接在待检测的弹簧触指9的外侧，轴套3与待检测的弹簧触指9工作时外侧轴套的内径值相同，压力传感器4为薄膜压力传感器，包括主体部10和信号线11；薄膜式压力传感器与显示装置电连接，显示装置包括A/D转换器，单片机、显示装置，薄膜式压力传感器的主体部测得的压力值经过信号线传输到A/D转换器后在传输到单片机中，单片机将测量值记录并经过显示装置显示。
如图2所示，弹簧触指在工作的时候，内侧一端是弹簧槽，外侧一端是轴套，因而弹簧受到径向上内侧压力Ti和外侧压力To而产生弹性形变,我们把弹簧和轴套3接触一侧受到力值的非矢量数字和称为弹簧触指抱紧力。可以理解，弹簧的抱紧力是径向上受到的力值的数字和，不是矢量和，如图3所示，其受力可以理解为弹簧在平直状态下受到相同压缩量时的力值T。
如图4所示，弹簧触指9在工作时分别受到第一芯棒1、第二芯棒2和轴套3的挤压变形，产生向内外的第一芯棒1、第二芯棒2和轴套3产生径向压力，由此第一芯棒1受到向下的压力产生了向下的力F，F是和第一芯棒1接触的所有单匝弹簧压力的合力。
当被测量的弹簧触指9套到第一芯棒1和第二芯棒2上时，由于弹簧触指9与轴套3的配合是过盈配合，则在弹簧触指中产生张力，该张力作用到第一芯棒1和第二芯棒2上形成了如图4所示的抱紧力T。因抱紧力难以测量，但在每个半轴形成的垂直分力F可以由力传感器测得，它们的关系是：
由此，F＝TD
P＝TπD
上式中：F为压力传感器4所测的压力，T为轴套3单位长度受到的径向压力，P为整圈弹簧的抱紧力，D为轴套3的直径，θ为触点所在半径和水平线夹角。
由上述公式，根据压力传感器测出的压力F，导出需要的力值P。
在测量过程中将弹簧触指9的内外侧相互旋转，可测量出多组数据，数据的偏差同时也反映了连接器的内外圈同心度，由此也可以控制相关产品该参数的产品质量。
如图5、图6和图8所示，为了进一步提高测量的准确性，在第二芯棒2上表面设置有凹槽5，凹槽5与压力传感器4的主体部形状相匹配，凹槽5的深度小于压力传感器4的厚度，在凹槽5的后部设置有线槽6，将压力传感器的主体部10放置到凹槽5内，将信号线11放置到线槽6内，这样可以减少第一芯棒1和第二芯棒2贴合时形状的变形，从而提高测量的准确性。
如图7和图8所示，为了方便进行测量，在第一芯棒和第二芯棒之间设置有安装板7，安装板7、第一芯、第二芯棒2贴合在一起后为圆柱形，即第一芯棒、第二芯棒、安装板7由一个芯棒切割而成，在安装板7的上表面和下表面分别设置有薄膜压力传感器，两个薄膜压力传感器，分别经过A/D转换器后与单片机相连接，这样可以最大程度的测得整圈弹簧的抱紧力，从而不必为了提高测量准确性，在上侧弹簧测量后，在将弹簧拆卸进行下侧的测量；为了进一步提高测量的准确性，安装板7的上表面和下表面上分别设置有第一凹槽8和第二凹槽，第一凹槽8和第二凹槽的形状与压力传感器4的主体部10形状相匹配，第一凹槽8和第二凹槽的深度小于压力传感器4的厚度，在第一凹槽8和第二凹槽的后部分别设置有线槽，将两个薄膜传感器的主体部分别放置到第一凹槽8和第二凹槽内，将信号线放置到相应线槽内，这样可以减少第一芯棒和第二芯棒贴合时形状的变形，从而提高测量的准确性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种弹簧触指抱紧力测试装置，其特征在于：包括第一芯棒、第二芯棒、轴套、压力传感器、显示装置，所述第一芯棒的下方，第二芯棒的上方设置有压力传感器；所述第一芯棒和第二芯棒贴合在一起，与待检测的弹簧触指内侧相套接，所述轴套套接在待检测的弹簧触指的外侧，所述轴套与待检测的弹簧触指工作时外侧轴套的内径值相同，所述压力传感器为薄膜压力传感器，包括主体部和信号线；所述薄膜式压力传感器与显示装置电连接。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧触指抱紧力测试装置，其特征在于：所述第二芯棒上表面设置有凹槽，所述凹槽与所述压力传感器的主体部形状相匹配，所述凹槽的深度小于压力传感器的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种弹簧触指抱紧力测试装置，其特征在于：所述第一芯棒和所述第二芯棒之间设置有安装板，所述安装板、第一芯棒、第二芯棒贴合在一起后为圆柱形，所述安装板的上表面和下表面分别设置有薄膜压力传感器。
4.根据权利要求3所述的一种弹簧触指抱紧力测试装置，其特征在于：所述安装板的上表面和下表面上分别设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽的形状与压力传感器主体部的形状相匹配，所述第一凹槽和第二凹槽的深度小于压力传感器的厚度。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113465804A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-01 | 珠海市集森电器有限公司 | 梅花触指夹紧力检测方法及装置 |
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| CN113465804B (zh) * | 2021-06-24 | 2023-09-12 | 珠海市集森电器有限公司 | 梅花触指夹紧力检测方法及装置 |
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