[发明专利]一种基于威布尔分布的电触头材料静熔焊力数据处理方法

说明书

技术领域

本发明属于材料性能测试领域，具体是指一种基于威布尔分布的电触头材料静熔焊力数据处理方法。

背景技术

电触头材料是影响开关电器触头系统工作可靠性的重要因素。在电触头材料的选择与研制中必须综合考虑材料自身的热、电、机械等性质对其工作过程中的接触电阻,热熔焊、侵蚀及电寿命等面的影响，并根据各种开关电器对电触头材料的不同要求合理地选用或研制材料。用作开关的电触头材料，由于接通电源时产生涌流，电路故障时产生短路电流的作用，常常使闭合触头瞬时过热熔化，以致发生热熔焊，缩短了触头的寿命。随着电器开关走向小型化、大容量，电触头材料热熔焊问题将愈来愈突出，因此有必要对电触头材料的抗熔焊性能作更深入的探讨和研究。

热熔焊分为静、动熔焊两种，其中静熔焊是指触头闭合期间由于接触焦耳热的作用，使触头熔化、焊接在一起的现象。静熔焊是电触头在闭合期间由于电流热效应造成的。电触头闭合状态类似于固定电接触，此时电触头的主要作用是承载电流，起电能传递和信号传输的作用。由于电触头接触产生接触电阻，当电流通过电触头时会产生接触焦耳热，使材料表面温度升高。如果电触头的温升过高，接触表面便迅速生长较厚的氧化膜，使导电斑点的数目减少，尺寸缩小，接触电阻变大；接触电阻一旦变大，温升进一步增高，接触电阻更加变大，如此恶性循环，最后导致接触面熔焊，或者接触电阻变大使导电失效。当静熔焊力超过开关的机械分断力时，电触头无法分开，引起分断电路失效或者延缓开关电器的分断动作。因此，研究电触头材料静熔焊力对低压电器行业发展具有重要的现实意义。

目前，电触头材料静熔焊力数据一般都是通过电触头材料静熔焊力测试装置进行试验获得，该电触头材料静熔焊力测试装置参见本申请人在先申请的ZL201310212917.3的电触头材料的静熔焊力测试装置及其测试方法。

但是截止到目前这些数据没有一种合理的处理方式。通常数据处理方式采用二种方法，一是使用标准的数据统计，二是使用正态分布。标准数据统计方式只处理静熔焊概率(有效数据占总数据的概率)，最大熔焊力数值及最大熔焊力加数平均值，这种处理方式过于简单，用简单的数学平均值来描述电触头静熔焊力数值是很片面的，不完整的；正态分布处理方式只能提供单一方式来处理有效数据，而数据中若存在失效数据则没有办法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种基于威布尔分布的电触头材料静熔焊力数据处理方法，可以根据测试得到的有效数据和失效数据同时进行处理，克服了正态分布处理数据单一性的缺陷，在保证实验能够得到足够有效数据的前提下，极大地缩短实验时间，节约了实验成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括以下步骤：

（1）    电触头材料静熔焊力数据采集，电触头材料静熔焊力数据是基于电触头材料静熔焊力测试装置所进行实验获得，每实验一次获得一个电触头静熔焊力数据，数据采集量为n次，n取值范围是30-100；

该电触头材料静熔焊力测试装置包括有支架、施力机构和测试机构，所述的支架上设置有水平的安装板，该安装板下垂直固定连接有支撑轴，所述的支撑轴上铰接连接有杠杆，所述的施力机构与杠杆的一端联动配合，所述的杠杆的另一端下方铰接设置有连杆，该连杆的下端固定设置有动触点导电上夹具，所述的测试机构包括有静触点导电下夹具、压力传感器、以及数据采集器，所述的静触点导电下夹具置于压力传感器上，且静触点导电下夹具位于动触点导电上夹具的下方，二者构成相对接触和相向分离配合，所述的静触点导电上下夹具与压力传感器之间设置有第一绝缘片，所述的动触点导电上夹具与连杆之间设置有第二绝缘片，所述的施力机构包括有固定于安装板上的电机，该电机联动设置有丝杆，所述的杠杆的一端铰接设置有丝杆螺母，该丝杆螺母与丝杆联动配合设置，所述的支架包括有与安装板平行设置的上固定板和下固定板，该上固定板下固定板之间纵向固定设置有多根纵向固定轴，所述的安装板与纵向固定轴成纵向滑移导向配合，且该上固定板上设置有向下的平衡轴，该平衡轴的下端与安装板固定连接设置；

（2）确定数据特征，筛除掉电触头静熔焊力数据中数值为0的失效数据，剩余的电触头静熔焊力数据位有效数据，有效数据个数占数据采集量n的百分率为m，m取值为20%-100%；

（3）数据统计，定义自变量X和因变量Y为符合威布尔统计关系，