雙金屬片穩定試驗機的製作方法

2023-05-09 01:41:56

專利名稱：雙金屬片穩定試驗機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙金屬片穩定試驗機。
背景技術：
雙金屬元件是這些突跳式溫度控制器、保護器的驅動元件。熱雙金屬片動作的穩定性是整個產品質量關鍵所在。所謂穩定性是指熱雙金屬片在長期動作過程中性能是否保 持穩定，元件工作端的移動軌跡是否重複。熱雙金屬在加工成形過程中產生的殘餘應力，是造成應用中出現「零點漂移」現象 的原因之一。所謂「零點漂移」現象，就是熱雙金屬在熱的作用下，熱應力與殘餘加工應力 疊加超過某一組元合金的彈性極限，產生塑性變形，致使熱雙金屬的彎曲動作發生不可逆 的變化，在重複動作時不能回復到原始出發點「零」。因此熱雙金屬元件在應用前，一般要進 行穩定化熱處理，儘可能地消除殘餘加工應力。在國內外各種熱雙金屬的標準和手冊中，一般都給出推薦的穩定化熱處理制度。 它們包括加熱溫度、保溫時間和冷卻方式三要素。但是在實際生產過程中，由於材料的不 同、雙片成形形狀的不同等各種因素，雙金屬片的穩定處理三要素的參數需要根據實際情 況來摸索。驗證穩定處理的實際效果實驗方法，可以測定熱雙金屬的內應力，例如，用剝層 的X-光衍射方法。還有模擬實際應用進行重複相當次數的加熱-冷卻循環，測定熱雙金屬 在室溫或加熱溫度時彎曲撓度的變化，或者測試循環前後熱雙金屬的動作溫度，比較兩次 的溫度差異。為了實現雙金屬片的加熱-冷卻循環，目前的做法是使雙金屬片在兩個不同溫度 恆溫裝置內進行空間的切換。而且這種形式一般是通過手工操作的，通過操作者目視雙金 屬片動作/回復狀態，將雙金屬片在高低兩個溫場裡循環。這樣的做法存在著一些缺陷 1、人為的因素對試驗影響比較大，容易出錯；2、溫場的所佔的空間會比較大，而且能耗比較 大；3、效率比較低。如果要實現自動切換，也同樣存在問題1、需要製造比較複雜的機械手來實現雙 金屬片在兩溫場間轉換；2、由於雙金屬片處於移動狀態，實現自動判斷雙金屬片狀態的電 路會比較複雜。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種雙金屬片穩定試驗機，結構簡單、小巧、高效，能自 動實現雙金屬片加熱_冷卻循環，使用方便，並且可自動記錄循環次數。本實用新型的技術方案是一種雙金屬片穩定試驗機，它包括固定雙金屬片的雙 金屬片固定器、對雙金屬片進行加熱的加熱裝置、對雙金屬片進行降溫的快速冷卻裝置、以 及根據雙金屬片動作/回復時候的開/關信號來控制加熱裝置與快速冷卻裝置運行狀態切 換的控制電路；所述加熱裝置、快速冷卻裝置處於同一空間內對雙金屬片作用，所述控制電 路分別連接加熱裝置、快速冷卻裝置。[0009]下面對上述技術方案進行進一步解釋 所述雙金屬片固定器連接固定雙金屬片，雙金屬片另外一端在閉合狀況下與雙金 屬片狀態信號傳輸板接觸，雙金屬片狀態傳輸板、雙金屬片固定器、雙金屬片三者串聯的電 路構成了雙金屬片動作/回復狀態的判斷電路。所述雙金屬片固定器下方設置有加熱裝置，雙金屬片固定器上方設置有快速冷卻裝置。 所述加熱裝置包括加熱絲、以及用以放置加熱絲的隔熱層。所述快速冷卻裝置為電動風扇。所述控制電路包括PLC可編程控制器、測試啟動開關、繼電器、接觸器第一常閉觸 點、接觸器第一常開觸點、計數器、接觸器、繼電器第一常開觸點、電源開關、整流二極體、第 一變壓器、第二變壓器；所述測試啟動開關與PLC可編程控制器相連接，PLC可編程控制器 連接繼電器，繼電器第一常開觸點與接觸器串連，接觸器第一常閉觸點串連在快速冷卻裝 置電路中，接觸器第一常開觸點串連在加熱裝置電路中；計數器與PLC可編程控制器相連， 所述第一變壓器輸出經整流二極體後變為單極性電壓控制快速冷卻裝置，第二變壓器輸出 連接加熱裝置。所述控制電路設置有到達計數器預設設動作次數後可斷開加熱裝置與快速冷卻 裝置電路使測試停止的計數器常閉觸點。所述第二變壓器為可調節加熱裝置加熱速率的可調變壓器。所述控制電路設置有當雙金屬片被加熱超過預設時間仍不動作則停止測試的保 護單元。本實用新型的雙金屬片穩定試驗機，利用雙金屬片狀態傳輸板、雙金屬片固定器、 雙金屬片三者串聯的電路來判斷雙金屬片的動作/回復狀態，PLC可編程控制器根據雙金 屬片的狀態來控制加熱絲加熱和冷卻裝置冷卻這兩個裝置的切換。在實際使用中，可以先 通過計數器設置雙金屬片動作/回復的循環次數，然後開啟此裝置，當循環次數達到設定 次數後，設備自動停下。本實用新型的優點是1、本實用新型的雙金屬片穩定試驗機，結構簡單、小巧、高效，能自動實現雙金屬 片加熱_冷卻循環，使用方便，並且可自動記錄循環次數。2、本實用新型的雙金屬片穩定試驗機，相比空間轉換式的循環設備，具有效率高， 佔地小、節能、方便等優點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述

圖1為本實用新型優選實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型優選實施例的電氣示意圖。其中1金屬支架；2隔熱層；3加熱絲；4電流輸入線；5快速冷卻裝置；6雙金屬 片；7雙金屬片固定器；8電流輸出線；9電氣控制盒；10雙金屬片狀態傳輸板；11測試啟動 開關；12繼電器；13接觸器第一常閉觸點；14電動風扇；15整流二極體；16第一變壓器；17 接觸器第一常開觸點；18第二變壓器；19計數器常閉觸點；20接觸器；21繼電器第一常開觸點；22電源開關；23接觸器第二常開觸點。
具體實施方式
實施例如圖1、圖2所示，一種雙金屬片穩定試驗機，它包括金屬支架1、隔熱層 2、加熱絲3、電流輸入線4、快速冷卻裝置5、雙金屬片6、雙金屬片固定器7、電流輸出線8、 電氣控制盒9、雙金屬片狀態傳輸板10。金屬支架1的最上面一層是主要由電動風扇14構成的快速冷卻裝置5，快速冷卻 裝置5下方是雙金屬片6及雙金屬片固定器7，雙金屬片固定器7是有在柱體開槽的內螺紋 的螺釘，通過將雙金屬片6嵌入槽內，擰緊內螺釘以固定，雙金屬片6另外一端在閉合狀況 下與雙金屬片狀態信號傳輸板10接觸。雙金屬片6下面是加熱絲3，其通過電流輸入線4 及電流輸出線8導通電流加熱，加熱絲3置於絕熱的隔熱層2上用於安全控制。本實施例的電氣部分電路參見圖2，設置有PLC可編程控制器FXls-lOMR及其他 外圍控制器件組成的控制電路，測試啟動開關11接於PLC可編程控制器的X12位用於啟動 測試過程，PLC可編程控制器的輸出Y0控制繼電器12的通斷，外圍控制器件部分設有計數 器DH48J、接觸器20、電源開關22、整流二極體15、第一變壓器16、第二變壓器18。第二變 壓器18為可調變壓器，其輸出用於使加熱絲動作，並調節其加熱速率。本實施例的工作過程是打開電源開關22，PLC可編程控制器和計數器DH48J進入 電源狀態，設置計數器的動作次數，第一變壓器16輸出經整流二極體15後變為單極性電壓 控制電動風扇14，按下測試啟動開關11，PLC程序開始運行，雙金屬片初始閉合狀態經雙金 屬片狀態傳輸板10傳輸入PLC可編程控制器，PLC可編程控制器經過程序運算判斷後對Y0 置位使繼電器12動作，繼電器第一常開觸點21動作後接觸器20動作。接觸器第一常閉觸 點13變成開路、接觸器第一常開觸點17閉合、電動風扇14停止運動，加熱絲3開始發熱，接 觸器第二常開觸點23閉合，它接在計數器DH48J計數觸點上，計數器計數一次。加熱到一 定溫度，四個雙金屬片依照其機構原理動作，初始閉合狀態斷開，信號傳入PLC可編程控制 器，PLC可編程控制器經過程序運算判斷後對Y0復位使繼電器12斷電，同時接觸器20停止 動作，接觸器第一常閉觸點13復位，電動風扇14開始運轉用於雙金屬片6的快速冷卻，接 觸器第一常開觸點17斷開，加熱絲3停止發熱，接觸器第二常開觸點23斷開。待溫度降低 到一定程度，雙金屬片6全部恢復到閉合狀態，再進行新一輪的循環。當到達計數器DH48J 的設置動作次數後，計數器DH48J常閉觸點19斷開，第一變壓器16、第二變壓器18均停止 動作，電動風扇14和加熱絲3均停止動作，雙金屬片6經過一段自然冷卻時間後保持閉合， 電路進入停止狀態，整個測試過程結束。本實施例一次測試中雙金屬片6的測試數量可以延展(本實施例中顯示為4個)， 只要對加熱部分中雙金屬片固定器7的數量進行相應增加，並對程序中進行相應的簡單修 改即可，還可以在PLC可編程控制器中用程序設置保護部分，若雙金屬片6粘接，無論達到 多高的溫度它都不動作，PLC可編程控制器得不到雙金屬片6斷開的信號，加熱絲3會一直 加熱造成安全隱患，通過對加熱動作周期數據的摸索，可以在程序裡對添加一計時器，若超 過所設時間PLC可編程控制器仍然未收到正常狀況下應該收到的信號，則停止整個程序， 硬體進入停止狀態。需由人工撥動測試啟動開關11重新啟動程序方能繼續執行動作。應當指出，對於經充分說明的本實用新型來說，還可具有多種變換及改型的實施方案，並不局限於上述實施方式的具體實施例。上述實施例僅僅作為本實用新型的說明，而不是對本實用新型的限制。總之，本實用新型的保護範圍應包括那些對於本領域普通技術 人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權利要求一種雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於它包括固定雙金屬片(6)的雙金屬片固定器(7)、對雙金屬片(6)進行加熱的加熱裝置、對雙金屬片(6)進行降溫的快速冷卻裝置(5)、以及根據雙金屬片(6)動作/回復時候的開/關信號來控制加熱裝置與快速冷卻裝置(5)運行狀態切換的控制電路；所述加熱裝置、快速冷卻裝置(5)處於同一空間內對雙金屬片(6)作用，所述控制電路分別連接加熱裝置、快速冷卻裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述雙金屬片固定器(7) 連接固定雙金屬片(6)，雙金屬片(6)另外一端在閉合狀況下與雙金屬片狀態信號傳輸板 (10)接觸，雙金屬片狀態傳輸板(10)、雙金屬片固定器(7)、雙金屬片(6)三者串聯的電路 構成了雙金屬片動作/回復狀態的判斷電路。
3.根據權利要求1所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述雙金屬片固定器(7) 下方設置有加熱裝置，雙金屬片固定器(7)上方設置有快速冷卻裝置(5)。
4.根據權利要求1所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述加熱裝置包括加熱 絲(3)、以及用以放置加熱絲(3)的隔熱層(2)。
5.根據權利要求1所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述快速冷卻裝置(5) 為電動風扇(14)。
6.根據權利要求1所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述控制電路包括PLC 可編程控制器、測試啟動開關(11)、繼電器(12)、接觸器第一常閉觸點(13)、接觸器第一常 開觸點(17)、計數器、接觸器(20)、繼電器第一常開觸點(21)、電源開關(22)、整流二極體 (15)、第一變壓器(16)、第二變壓器(18)；所述測試啟動開關(11)與PLC可編程控制器相 連接，PLC可編程控制器連接繼電器(12)，繼電器第一常開觸點(21)與接觸器(20)串連， 接觸器第一常閉觸點(13)串連在快速冷卻裝置(5)電路中，接觸器第一常開觸點(17)串 連在加熱裝置電路中；計數器與PLC可編程控制器相連，所述第一變壓器(16)輸出經整流 二極體(15)後變為單極性電壓控制快速冷卻裝置(5)，第二變壓器(18)輸出連接加熱裝 置。
7.根據權利要求1或6所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述控制電路設置 有到達計數器預設設動作次數後可斷開加熱裝置與快速冷卻裝置(5)電路使測試停止的 計數器常閉觸點(19)。
8.根據權利要求6所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述第二變壓器(18)為 可調節加熱裝置加熱速率的可調變壓器。
9.根據權利要求1或6所述的雙金屬片穩定試驗機，其特徵在於所述控制電路設置 有當雙金屬片(6)被加熱超過預設時間仍不動作則停止測試的保護單元。
專利摘要本實用新型公開了一種雙金屬片穩定試驗機，它包括固定雙金屬片(6)的雙金屬片固定器(7)、對雙金屬片(6)進行加熱的加熱裝置、對雙金屬片(6)進行降溫的快速冷卻裝置(5)、以及根據雙金屬片(6)動作/回復時候的開/關信號來控制加熱裝置與快速冷卻裝置(5)運行狀態切換的控制電路；所述加熱裝置、快速冷卻裝置(5)處於同一空間內對雙金屬片(6)作用，所述控制電路分別連接加熱裝置、快速冷卻裝置(5)。本實用新型結構簡單、小巧、高效，能自動實現雙金屬片加熱-冷卻循環，使用方便，並且可自動記錄循環次數。
文檔編號G05B19/05GK201615903SQ200920233999
公開日2010年10月27日 申請日期2009年7月27日 優先權日2009年7月27日
發明者梁少華, 郭揚程 申請人:蘇州華旃航天電器有限公司