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儀設(shè)計論文范文參考資料

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儀設(shè)計論文范文參考資料 (廣東機電職業(yè)技術(shù)學院,廣東廣州510500) 摘要據(jù)統(tǒng)計,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)計溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命檢驗儀,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,實現(xiàn)運行工作的全自動化,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、正負連接端子以及彈簧等。實物分解具體如圖1所示。 電熱水壺當中的溫控開關(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,并往上運動,同時彈簧受力變形,產(chǎn)生彈力使上蓋尾部往下運動(圖2的2處),將正端子下壓,然后斷開正負連接端子原本連接著的觸點,切斷電路與電流,同時這種斷電無法自復位,所以斷電之后的電熱水壺不會出現(xiàn)自動再加熱的情況。3電熱水壺的溫控開關(guān)動作溫度范圍：6585。 3彈簧的壽命檢驗儀設(shè)計方案 該測試設(shè)備分為三部分：電路部分、機電實施部分和底座安裝部分。可再細分為：電熱水壺、溫控開關(guān)、彈簧、單片機控制器系統(tǒng)、PC上位機、開關(guān)電源、機電實施機構(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)計相關(guān)實驗數(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STC12C5A60S2(MCU)4,借助溫度傳感器DS18B20實現(xiàn)對測試電熱水壺水溫的收集,并輸送至MCU實施計算處理,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,同時在PC上記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)。 32機電實施機構(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),當其雙金屬碟片受熱達到變形溫度時,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。該部分模擬真實水壺燒水實驗,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)加熱底板和機電實施機構(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)加熱底板和機電實施機構(gòu)固定在底座部分,并把溫控開關(guān)固定在加熱裝置,同時連接相應(yīng)的連線。然后按下檢驗指令,開始對溫控開關(guān)核心部件彈簧的壽命進行檢驗。MCU控制系統(tǒng)通過溫度傳感器DS18B20實時監(jiān)測水壺中水溫,當水溫低于90,控制機電實施機構(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,模擬真實的加熱燒水過程。在這個過程當中,電熱水壺所接入的AC220V會經(jīng)由交流變壓器轉(zhuǎn)變成AC9V信號,在進行了整流濾波后,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。同時溫控開關(guān)底座加熱,一般底座加熱到90左右,達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備。該檢驗過程接入了電熱水壺1800W的電熱絲,模擬了一次真實使用過程。同時MCU系統(tǒng)把檢驗數(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PC,PC記錄數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。當溫控傳感器檢測電熱水壺的水溫超過95,將停止加熱和計數(shù),直到水溫降到80以下,重啟檢驗。當發(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,并發(fā)出相應(yīng)的聲光信號,并自動在上位機PC6完成記錄。 4結(jié)論 在本次設(shè)計實驗中,通過該彈簧壽命檢驗儀可以對電熱水壺溫控開關(guān)實際工作過程和工作條件進行模擬。只要連接好相應(yīng)的部件與連線,則可以自動模擬電熱水壺工作狀態(tài),其不僅可以自動統(tǒng)計與累積開關(guān)接通次數(shù),即彈簧使用壽命,同時還可以對壺內(nèi)水溫進行控制,使其保持在既定溫度區(qū)間當中,避免因水開揮發(fā)而導致干燒。該檢驗儀已運用在迪艾斯電器廠進行測試,實驗表明,該檢驗儀的使用,能夠?qū)?