[發明專利]電觸頭材料的靜熔焊力測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201310212917.3
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103308387A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 翁桅;李素華;王珩;李國偉;林萬煥
• 申請（專利權）人: 福達合金材料股份有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 陳加利

技術領域

本發明涉及一種電觸頭材料的性能的測試裝置和方法，具體是指電觸頭材料的靜熔焊力測試裝置及其測試方法。

背景技術

電觸頭材料加工成相應的觸頭應用斷路器等電力元件中，觸頭工作時，由接觸電阻的發熱使導電斑點及其附近的金屬熔化而焊接，這種情況下產生的熔焊稱為靜熔焊，它多半在固定接觸聯接或接觸力足夠大的閉合狀態觸頭中出現。

觸頭熔焊一般都在短路電流或短時強脈沖電流通過時發生，電流通過一對處于閉合狀態的觸頭，使電流由零逐漸增大，當電流達到一定數值時，觸頭接觸內表面斑點薄層金屬剛剛開始熔化，接觸電阻下降，這時如果切斷電流，很容易地就能使觸頭分開，分開后可以觀察到接觸表面有輕微的熔化痕跡，這時的電流稱為觸頭開始熔化電流。如果通過觸頭的電流進一步增大，觸頭開始熔焊，這時要使觸頭分開必須施加一定的拉力，該拉力通常被稱為觸頭材料的靜熔焊力，觸頭開始出現熔焊現象的電流稱為開始熔焊電流。通過觸頭的電流再繼續增大，使觸頭基底金屬熔為一體，電流越大，熔焊越牢固，熔焊力也越大，直至達到或接近觸頭基底金屬的抗拉強度。

目前沒有一種裝置能測試電觸頭材料靜熔焊力，僅有三種方法可以進行簡單的測試，一種方法是在觸點下安置壓電晶片，經過放大器放大電流信號，通過峰值電壓保持電路指示獲得靜熔焊力的大小，但是由于壓電晶片的轉換關系是非線性的，因此測量誤差大，測量精度低，成本也較高；第二種方法是在觸點下端安置彈簧測力儀，在彈簧拉斷觸點熔焊時，測力儀獲得靜熔焊力值，但是由于彈簧易晃動，導致兩接觸點對位不準確，同時彈簧也存在一定的非線性關系；第三種方法是使用激振器進行測試，但是激振器會產生扭力，影響測量結果。

發明內容

本發明的第一個目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種電觸頭材料靜熔焊力測試裝置，該裝置具有操作簡便、快捷，成本較低，具備高精度、高穩定性、高靈敏度的特點，不易引入實驗誤差。

本發明的另一個目的是提供一種利用上述裝置測試電觸頭材料性能的測試方法。

????為實現本發明的第一個目的，本發明的技術方案是包括有支架、施力機構和測試機構，所述的支架上設置有水平的安裝板，該安裝板下垂直固定連接有支撐軸，所述的支撐軸上鉸接連接有杠桿，所述的施力機構與杠桿的一端聯動配合，所述的杠桿的另一端下方鉸接設置有連桿，該連桿的下端固定設置有動觸點導電上夾具，所述的測試機構包括有靜觸點導電下夾具、壓力傳感器、以及數據采集器，所述的靜觸點導電下夾具置于壓力傳感器上，且靜觸點導電下夾具位于動觸點導電上夾具的下方，二者構成相對接觸和相向分離配合，所述的靜觸點導電上下夾具與壓力傳感器之間設置有第一絕緣片，所述的動觸點導電上夾具與連桿之間設置有第二絕緣片。

????進一步設置是所述的施力機構包括有固定于安裝板上的電機，該電機聯動設置有絲桿，所述的杠桿的一端鉸接設置有絲桿螺母，該絲桿螺母與絲桿聯動配合設置。

????進一步設置是所述的支架包括有與安裝板平行設置的上固定板和下固定板，該上固定板下固定板之間縱向固定設置有多根縱向固定軸，所述的安裝板與縱向固定軸成縱向滑移導向配合，且該上固定板上設置有向下的平衡軸，該平衡軸的下端與安裝板固定連接設置。

為實現本發明的第二個目的，本發明的技術方案是包括以下步驟：

（1）將觸頭材料制作成規格的動觸點和靜觸點，將動觸點固定于動觸點基座上，構成動觸點組件，將靜觸點固定于靜觸點基座上，構成靜觸點組件，將動觸點組件安裝于動觸點導電上夾具上，將靜觸點組件安裝于靜觸點導電下夾具上；

（2）啟動電機，利用絲桿驅動絲桿螺母動作，對杠桿的一端施加力，通過杠桿，使得杠桿另一端的動觸點導電上夾具向靜觸點導電下夾具方向靠近，并使得動觸點和靜觸點保持1-100N狀態下接觸，再在動觸點和靜觸點上施加測試電流，并保持一段時間使動觸點和靜觸點發生熔焊，然后啟動電機驅動杠桿，使動觸點和靜觸點分離，數據采集器所示谷底值即為靜熔焊力值。

進一步設置是在對動觸點和靜觸點上施加測試電流時，傳輸電源的正負極電源線保持垂直設置。防止產生洛倫茲力而影響測試結果。

本發明提出了一種電觸頭材料靜熔焊力測試裝置，測試裝置在軸向測量靜熔焊力而與軸向垂直的方向沒有位移，可保證觸點在實驗過程中對位準確，不會引入實驗誤差?。由于觸點與傳感器之間是硬連接，沒有加入彈簧等容易引起時滯和非線性等因素，實時反映熔焊力情況靈敏度高。

下面結合說明書附圖和具體實施方式對本發明做進一步介紹。

附圖說明