溫控開關(guān)論文關(guān)于溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命檢驗(yàn)儀設(shè)計(jì)論文范文參考資料

溫控開關(guān)論文關(guān)于溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命檢驗(yàn)儀設(shè)計(jì)論文范文參考資料 (廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣東廣州510500) 摘要據(jù)統(tǒng)計(jì),電熱水壺不能正常使用的主要原因是溫控開關(guān)失效。而電熱水壺溫控開關(guān)的壽命主要取決于其關(guān)鍵部件彈簧的壽命。迪艾斯電器廠提供數(shù)據(jù)顯示,溫控開關(guān)失效,80%以上都是彈簧形變彈力不足,無法彈開溫控開關(guān)上蓋,切斷電源。文章主要討論溫控開關(guān)的結(jié)構(gòu),彈簧在溫控開關(guān)中所起的作用,并設(shè)計(jì)溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命檢驗(yàn)儀,模擬測試電熱水壺正常使用的次數(shù)。該測試設(shè)備能夠省略人員參與環(huán)節(jié),僅需要安裝測試樣品開關(guān)即可,在測試結(jié)束或是出現(xiàn)故障的情況下可以發(fā)出聲光指示,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行工作的全自動(dòng)化,顯著降低測試人員的工作量,提升工作效率。 關(guān)鍵詞溫控開關(guān)；彈簧；壽命檢測儀；自動(dòng)化 DOI1013939/jkizgscxx09175 1引言 2溫控開關(guān)結(jié)構(gòu)分解和工作過程 在此應(yīng)用的是迪艾斯電器廠生產(chǎn)的溫控開關(guān)DIC-100作出說明,其中包括了塑料上下蓋、雙金屬碟片、正負(fù)連接端子以及彈簧等。實(shí)物分解具體如圖1所示。 電熱水壺當(dāng)中的溫控開關(guān)傳感部件為碟形雙金屬片,具體工作原理是：在溫度升高的情況下,因雙金屬碟形片的兩面存在熱膨脹系數(shù)差異,進(jìn)而產(chǎn)生不同的變形力。如果溫度升高至碟形片變形臨界值,則碟形片會(huì)突跳,在杠桿原理作用下,通過彈簧彈力可以將上塑料蓋頭部(圖2的1處)推起,并往上運(yùn)動(dòng),同時(shí)彈簧受力變形,產(chǎn)生彈力使上蓋尾部往下運(yùn)動(dòng)(圖2的2處),將正端子下壓,然后斷開正負(fù)連接端子原本連接著的觸點(diǎn),切斷電路與電流,同時(shí)這種斷電無法自復(fù)位,所以斷電之后的電熱水壺不會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)再加熱的情況。3電熱水壺的溫控開關(guān)動(dòng)作溫度范圍：6585。 3彈簧的壽命檢驗(yàn)儀設(shè)計(jì)方案 該測試設(shè)備分為三部分：電路部分、機(jī)電實(shí)施部分和底座安裝部分?？稍偌?xì)分為：電熱水壺、溫控開關(guān)、彈簧、單片機(jī)控制器系統(tǒng)、PC上位機(jī)、開關(guān)電源、機(jī)電實(shí)施機(jī)構(gòu)、溫控開關(guān)固定加熱及底板等部分組成。該方案能夠進(jìn)行電熱水壺溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命檢測,并記錄和統(tǒng)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其結(jié)構(gòu)如圖7所示。 31電路部分 該部分的智能控制核心主要是單片機(jī)STC12C5A60S2(MCU)4,借助溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)對(duì)測試電熱水壺水溫的收集,并輸送至MCU實(shí)施計(jì)算處理,然后顯示到32寸液晶屏上面。在出現(xiàn)故障或是測試次數(shù)達(dá)到1萬次之后,MCU可以控制溫控開關(guān)斷開,并發(fā)出相應(yīng)的聲光指示,同時(shí)在PC上記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。 32機(jī)電實(shí)施機(jī)構(gòu) 主要采用電磁鐵吸合去擠壓溫控開關(guān)上蓋,來控制溫控開關(guān)接通,斷開則由底部加熱系統(tǒng)加熱溫控開關(guān),當(dāng)其雙金屬碟片受熱達(dá)到變形溫度時(shí),雙金屬碟片發(fā)生突變,擠壓彈簧產(chǎn)生彈力斷開電源通路。該部分模擬真實(shí)水壺?zé)畬?shí)驗(yàn),電壓為AC220V,加載功率為1800W。 33底板部分 主要是固定控制器、開關(guān)電源、溫控開關(guān)加熱底板和機(jī)電實(shí)施機(jī)構(gòu)。工作流程如下： 首先將控制系統(tǒng)、開關(guān)電源、溫控開關(guān)加熱底板和機(jī)電實(shí)施機(jī)構(gòu)固定在底座部分,并把溫控開關(guān)固定在加熱裝置,同時(shí)連接相應(yīng)的連線。然后按下檢驗(yàn)指令,開始對(duì)溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命進(jìn)行檢驗(yàn)。MCU控制系統(tǒng)通過溫度傳感器DS18B20實(shí)時(shí)監(jiān)測水壺中水溫,當(dāng)水溫低于90,控制機(jī)電實(shí)施機(jī)構(gòu)擠壓溫控開關(guān)前部,使其閉合,接通電熱水壺的電源回路,模擬真實(shí)的加熱燒水過程。在這個(gè)過程當(dāng)中,電熱水壺所接入的AC220V會(huì)經(jīng)由交流變壓器轉(zhuǎn)變成AC9V信號(hào),在進(jìn)行了整流濾波后,變成DC11V,并分壓讀回給MCU控制系統(tǒng),并記錄為一次有效過程。同時(shí)溫控開關(guān)底座加熱,一般底座加熱到90左右,達(dá)到或者超過溫控開關(guān)的雙金屬碟片的突變溫度,雙金屬碟片變形,通過擠壓開關(guān)上蓋,使彈簧受力,使上蓋受力恢復(fù)到關(guān)斷狀態(tài),完成了一次開關(guān)閉合和關(guān)斷狀態(tài),并為下一次過程做準(zhǔn)備。該檢驗(yàn)過程接入了電熱水壺1800W的電熱絲,模擬了一次真實(shí)使用過程。同時(shí)MCU系統(tǒng)把檢驗(yàn)數(shù)據(jù)在32吋顯示屏顯示,并通過串口把數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)PC,PC記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。當(dāng)溫控傳感器檢測電熱水壺的水溫超過95,將停止加熱和計(jì)數(shù),直到水溫降到80以下,重啟檢驗(yàn)。當(dāng)發(fā)生故障,如無法檢測有效溫控開關(guān)閉合狀態(tài),或者斷開狀態(tài)以及測試超過10000次,則停止檢驗(yàn),并發(fā)出相應(yīng)的聲光信號(hào),并自動(dòng)在上位機(jī)PC6完成記錄。 4結(jié)論 在本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,通過該彈簧壽命檢驗(yàn)儀可以對(duì)電熱水壺溫控開關(guān)實(shí)際工作過程和工作條件進(jìn)行模擬。只要連接好相應(yīng)的部件與連線,則可以自動(dòng)模擬電熱水壺工作狀態(tài),其不僅可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)與累積開關(guān)接通次數(shù),即彈簧使用壽命,同時(shí)還可以對(duì)壺內(nèi)水溫進(jìn)行控制,使其保持在既定溫度區(qū)間當(dāng)中,避免因水開揮發(fā)而導(dǎo)致干燒。該檢驗(yàn)儀已運(yùn)用在迪艾斯電器廠進(jìn)行測試,實(shí)驗(yàn)表明,該檢驗(yàn)儀的使用,能夠?qū)?