[发明专利]断路器上双金属片的动态特性测试和温度同步测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及断路器测量技术领域，尤其涉及一种断路器上双金属片的动态特性测试和温度同步测量系统。

背景技术

双金属片是断路器中的重要元件，主要用于电气回路的过载保护。断路器在工作过程中，双金属片以悬臂梁形式固定（即双金属片一端固定而另一端可自由运动），一旦断路器上流经的电流超过额定电流或长时间处于额定电流时，造成双金属片因焦耳发热而温度会随着时间升高。由于特殊的制造工艺，组成双金属片的两片金属具有不同的热膨胀系数，因此双金属片在承受过载电流作用而温度升高时，热膨胀系数大的一侧金属片会向热膨胀系数小的一侧弯曲，从而触动脱扣器实现电路的分断功能。

断路器双金属片为连续介质，工作过程中产生弯曲形变，对其弯曲特性进行整体测量难度较大，此外双金属片弯曲特性与温度密切相关，且随时间的变化而变化。然而，现有的采用静态装置只能对单一温度或者形变进行测量，且测量过程中都无法全面掌握双金属片的动态特性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种断路器上双金属片的动态特性测试和温度同步测量系统，不仅能测量双金属片形变的动态特征，还能测量双金属片温度变化的动态特征。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种断路器上双金属片的动态特性测试和温度同步测量系统，其与双金属片相配合，所述测量系统包括上位机、数控电流源、高速摄像机、红外热像仪、用于固定所述双金属片后并给所述双金属片传导电流的测试夹具装置以及数据分析仪；其中，

所述上位机分别与所述数控电流源的输入端、高速摄像机的控制端及红外热像仪的控制端相连，用于同步控制输出或终止分配给所述数控电流源的第一控制指令、分配给所述高速摄像机的第二控制指令及分配给所述红外热像仪的第三控制指令；

所述数控电流源的输出端与所述测试夹具装置相连，用于待获取到所述上位机发出的第一控制指令时，输出相应的电流给所述测试夹具装置，使得所述测试夹具装置导电让所述双金属片受热变形弯曲，或待获取到所述上位机终止所述第一控制指令时，停止输出相应的电流给所述测试夹具装置；

所述高速摄像机的输入端对准所述双金属片，输出端与所述数据分析仪相连，用于待获取到所述上位机发出的第二控制指令时，采集所述双金属片上预先标定的多个等间距标记点因受热变形弯曲各自对应的动态位移图像并输出给所述数据分析仪，或待获取到所述上位机终止所述第二控制指令时，停止对所述双金属片上各标记点动态位移图像的采集；

所述红外热像仪的输入端对准所述双金属片，输出端与所述数据分析仪相连，用于待获取到所述上位机发出的第三控制指令时，采集所述双金属片因受热变形弯曲的动态温度并输出给所述数据分析仪，或待获取到所述上位机终止第三控制指令时，停止对所述双金属片上动态温度的采集；

所述数据分析仪，用于根据所述高速摄像机采集到的双金属片各标记点动态位移图像，得出所述双金属片上各标记点随时间变化的位移，并绘制出所述双金属片上时间与位移关联的曲线；以及根据所述红外热像仪采集到的双金属片上动态温度，得出所述双金属片随时间变化的温度，并绘制出所述双金属片上时间与温度关联的曲线。

其中，所述测试夹具装置包括底座，以及均设置于所述底座上的接线块、定位块和导向块；其中，

所述底座、接线块、定位块和导向块均由非金属材料制作而成；

所述接线块的一端设有与所述双金属片一端相连的电导体，另一端设有与所述数控电流源正极相连的电导体；

所述定位块与所述导向块之间设有固定所述双金属片另一端的固定机构，且所述固定机构上设有与所述数控电流源负极相连的电导体。

其中，所述固定机构包括设置于所述定位块的第一配合部以及设置于所述导向块上的第二配合部；其中，

所述第一配合部为设置于所述定位块朝向所述导向块一端上的压板，且所述压板上设有与所述数控电流源负极相连的电导体；

所述第二配合部包括可在所述导向块上滑动的压块，且所述压块背离所述压板的一端上设有调整螺钉；

当顺时针旋转所述调整螺钉至第一位置时，所述压块沿朝向所述压板方向运动且与所述双金属片相抵靠，使得所述双金属片固定于所述压块和所述压板之间并与所述压板上的电导体相连；

当逆时针旋转所述调整螺钉至第二位置时，所述压块沿远离所述压板方向运动并与所述双金属片相脱离，使得所述双金属片脱离于所述压块和所述压板之间。

其中，所述红外热像仪采用的型号为Fotric 226。