CN102122169B - 一种温控器耐久性测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明一种温控器耐久性测试仪，包括电源单元、负载单元、检测控制单元、输出单元以及加热单元和冷却单元，特点是加热单元采用内部设置有加热管的铜块，加热管与电源单元连接，铜块的上表面设置有用于实时采集铜块温度的热电偶，热电偶与所述的检测控制单元连接，铜块的上表面设置有用于固定温控器温度敏感部分的绝缘耐热压板，冷却单元为设置在绝缘耐热压板的上方的冷却气流喷头，冷却气流喷头与测试仪外部的气泵连接，温控器通过导线与负载单元的输入端连接，优点是该测试仪采用的加热方式热惯性小可使温控器通断可调范围大，并且加热温度范围大，加热温度与冷却速度能够精确控制，可提高测试结果的精确度，同时结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量仪器，尤其是涉及一种温控器耐久性测试仪。
背景技术
温控器耐久性测试仪是一种用于电冰箱、电冰柜、空调器、电热水器等家用电器中使用的温控器进行耐久性试验的专用设备。耐久性试验通过加热和冷却方式来模拟温控器正常工作过程，以此对温控器极限正常使用次数进行检测。
现有的温控器耐久性测试仪，主要包括电源单元、负载单元、检测控制单元、显示单元、加热单元以及冷却单元，测试过程为将试样-温控器放置于加热单元中，通过加热使温控器达到动作温度，再是通过冷却使温控器复位，完成一次工作循环，最终获得温控器耐久性次数。
目前，加热单元的加热方式主要采用卤钨灯、电烙铁、电热圈加热和热风枪加热等，但是上述几种加热方式主要存在以下缺点：（1）卤钨灯、电烙铁、电热圈热惯性影响大，温控器通断可调范围较小，不能满足标准要求；（2）卤钨灯、电烙铁、电热圈受结构限制，加热温度范围不大，热风枪加热温度不容易精确控制等不足；（3）由于卤钨灯、电烙铁、电热圈受冷热冲击较大，使用寿命不长，因此维护费用昂贵。冷却单元的冷却方式主要通过自然风或冷风，使整个温控器的温度下降，但是主要存在以下缺陷：（1）冷却是使整个温控器冷却，从而导致冷却速度不好控制，速度慢；（2）被测件固定部位多采用摇臂式结构，耐久性试验当中，温控器在冷热源之间位置变化，偏离温控器实际工作状态，从而导致试验结果不够准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种温控器耐久性测试仪，该测试仪采用的加热方式热惯性小可使温控器通断可调范围大，并且加热温度范围大，加热温度与冷却速度能够精确控制，可提高测试结果的精确度，同时具有结构简单，成本低廉的优点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种温控器耐久性测试仪，包括电源单元、负载单元、检测控制单元、输出单元以及加热单元和冷却单元，所述的加热单元采用内部设置有加热管的铜块，所述的加热管与所述的电源单元连接，所述的铜块的上表面设置有用于实时采集铜块温度的热电偶，所述的热电偶与所述的检测控制单元连接，所述的铜块的上表面设置有用于固定温控器温度敏感部分的绝缘耐热压板，所述的冷却单元为设置在所述的绝缘耐热压板的上方的冷却气流喷头，所述的冷却气流喷头与测试仪外部的气泵连接，所述的温控器通过导线与所述的负载单元的输入端连接。
所述的检测控制单元包括比例积分微分控制加热模块、温控器故障检测模块和气泵通断控制模块，所述的比例积分微分控制加热模块与所述的热电偶连接，所述的温控器故障检测模块与所述的温控器连接，所述的气泵通断控制模块与所述的气泵连接。
所述的输出单元设置有报警器和用于显示铜块温度、温控器耐久性次数、负载电压、负载电流和冷却压力的显示屏。
所述的负载单元的电流负载为0～24A和电压负载为0～300VAC。
所述的加热管位于铜块的中间偏下位置。
所述的铜块为矩形或圆柱形。
所述的冷却气流喷头个数为1-4个。
本发明温控器耐久性测试仪的工作过程和原理：先将温控器温度敏感元件用绝缘耐热压板装夹在铜块上，加热管通电后，加热铜块，在铜块的表面装有热电偶实时采集铜块的温度与检测控制单元预设温度进行比较，使整个铜块达到预设温度值。冷却通过下面方式来实现：环境空气通过气泵变成高压气流（在0～1MPa）通过1～4个喷头施加在铜板上，使铜板局部（仅与温控器敏感元件接触表面）快速冷却，从而使温控器温度敏感部位温度下降，温控器复位，从而完成一次工作循环。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）采用的加热方式热惯性小，加热温度可在室温至500℃范围内精确调节
由于铜的导热性能好，表面的温度场均匀性好，从而实现了加热温度可精确调节，量程大，可达500℃，该种加热方式因为加热速度快，同时热惯性小，有效减少热过冲对检测结果的影响；
（2）温控器通断速度可调范围大
第一，冷却速度随着气流的压力的大小而改变，冷却气压在0～1MPa范围内连续可调，从而实现通断时间可控；第二，冷却时根据被测温控器的敏感元件的面积大小，可灵活选择1～4个喷头施加温控器的敏感元件周围的铜板上，实现部分局部冷却，不需要将整个温控器的温度都降下来；第三，铜块热容量大，温度回升速度快，从而实现了通断占空比可调，且可控范围大，因此该温控器耐久性测试仪通断速度可调范围有明显的提高；
（3）贴近温控器实际工作情况，提高测试结果的精确度
在整个耐久性试验过程中，被测件固定在铜板上，最贴近温控器实际的工作情况，对结果影响也最小，提高了测试结果的精确度；
（4）结构简单，成本低廉，通用性强
整套设备结构简单，成本低廉，通用性强，维护简单，温度敏感控制器品种繁多，外形尺寸各异，该设备只要找准最接近温度敏感元件的一面贴在铜块上，用耐热绝缘压板压住，操作简单，方便有效。
进一步由于电热管位于铜块的中间偏下位置，冷热变化较小，不易损坏，因此可延长加热装置的使用寿命。
附图说明
图1为发明的连接结构示意图；
图2为发明的加热单元的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明一种温控器耐久性测试仪，如图1所示，包括电源单元、负载单元、检测控制单元、输出单元以及加热单元和冷却单元，如图2所示，加热单元采用内部设置有加热管2的铜块1，加热管2与电源单元连接，铜块1的上表面设置有用于实时采集铜块1温度的热电偶（图中未显示），热电偶与检测控制单元连接，热电偶实时采集铜块温度并与检测控制单元的预设温度进行比较，使整个铜块1达到预设温度值，热电偶还与输出单元连接，将热电偶测定的铜块温度实时显示，铜块1的上表面设置有用于固定温控器温度敏感元件3的绝缘耐热压板（图中未显示），绝缘耐热压的上方设置有1-4个冷却气流喷头4，冷却气流喷头4与测试仪外部的气泵连接。
在此具体实施例中，检测控制单元包括比例积分微分控制加热模块、温控器故障检测模块和气泵通断控制模块等，该比例积分微分控制加热模块与热电偶连接，温控器故障检测模块与温控器连接，气泵通断控制模块与气泵连接；输出单元设置有报警器和用于显示铜块温度、温控器耐久性次数、负载电压、负载电流和冷却压力的显示屏等；负载单元的电流负载为0～24A和电压负载为0～300VAC，用于模拟温控器实际工作状态；铜块为矩形或圆柱形；加热管位于铜块的中间偏下位置，冷热变化较小，不易损坏，可延长加热装置的使用寿命。
以下以最常见的纽扣式双金属片式温控器为例，操作步骤如下：
技术参数： 动作温度为150℃，电气负载为10A 250VAC，操作频率为6次/分
（1）将纽扣式双金属片式温控器的金属面朝下，放在铜块上，用耐热绝缘压板压紧；
（2）用导线连接温控器与耐久性测试仪上的负载单元的输入端；
（3）按下电源开关，分别接电压调节和电流调节按钮，设定好负载10A、250VAC；
（4）设定报警时间为1min，当温控器1min不会断开或者闭合时，报警器报警；
（5）设定铜块加热温度为150℃，接通电热管，等温控器第一次动作后，打开气泵，调节气流开关，使加热时间和冷却时间分别为5s；
（6）开始耐久性试验，计数器实时记录工作循环次数，通过显示屏显示；
（7）当温控器1min不会断开或者闭合时，报警器报警，试验结束。
Claims (7)
1.一种温控器耐久性测试仪，包括电源单元、负载单元、检测控制单元、输出单元以及加热单元和冷却单元，其特征在于：所述的加热单元采用内部设置有加热管的铜块，所述的加热管与所述的电源单元连接，所述的铜块的上表面设置有用于实时采集铜块温度的热电偶，所述的热电偶与所述的检测控制单元连接，所述的铜块的上表面设置有用于固定温控器温度敏感部分的绝缘耐热压板，所述的冷却单元为设置在所述的绝缘耐热压板的上方的冷却气流喷头，所述的冷却气流喷头与测试仪外部的气泵连接，所述的温控器通过导线与所述的负载单元的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种温控器耐久性测试仪，其特征在于：所述的检测控制单元包括比例积分微分控制加热模块、温控器故障检测模块和气泵通断控制模块，所述的比例积分微分控制加热模块与所述的热电偶连接，所述的温控器故障检测模块与所述的温控器连接，所述的气泵通断控制模块与所述的气泵连接。
3.根据权利要求1所述的一种温控器耐久性测试仪，其特征在于：所述的输出单元设置有报警器和用于显示铜块温度、温控器耐久性次数、负载电压、负载电流和冷却压力的显示屏。
4.根据权利要求1所述的一种温控器耐久性测试仪，其特征在于：所述的负载单元的电流负载为0～24A和电压负载为0～300VAC。
5.根据权利要求1所述的一种温控器耐久性测试仪，其特征在于：所述的加热管位于铜块的中间偏下位置。
6.根据权利要求1所述的一种温控器耐久性测试仪，其特征在于：所述的铜块为矩形或圆柱形。
7.根据权利要求1所述的一种温控器耐久性测试仪，其特征在于：所述的冷却气流喷头个数为1-4个。
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