一種線徑檢測設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種線徑檢測設備，包括設備本體和用于盛放目標變壓器的輔助治具，所述設備本體內部設有數(shù)模轉換模塊、模數(shù)轉換模塊、溫度檢測模塊、以及協(xié)調控制以上三個模塊的PLC控制系統(tǒng)。本發(fā)明透過檢測變壓器的繞組線包電阻，并根據繞組線包溫度及環(huán)境溫度來進行溫度校正與補償，可實時檢測變壓器的銅導線線徑是否受損，且結構簡單，操作方便，值得推廣。
【專利說明】一種線徑檢測設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及變壓器繞組線包的檢測技術，尤其涉及變壓器繞組線包銅導線線徑是否受損的檢測技術。
【背景技術】
[0002]目前，變壓器繞組線包的銅導線是否受損是變壓器很重要的質量指針。如果銅導線的線徑受損，會導致電阻值偏高。在實際應用上，就很容易造成變壓器發(fā)熱燒毀。那如何來確保銅導線的線徑沒有受損呢？最簡單的方法就是量測變壓器的DCR值，也就是變壓器內部銅導線在直流電下的電阻值。在用戶動態(tài)使用過程中，如果DCR值大，則容易造成變壓器發(fā)熱燒毀。傳統(tǒng)的DCR值量測方法，就是使用萬用表分別接觸變壓器一個繞組的兩個PIN腳。這種量測方式忽略了環(huán)境及變壓器本身溫度對銅導線造成的電阻值變化，因此不僅有誤差，而且效率不高。
[0003]變壓器的制作流程如后:繞線一一次浸焊錫一組合鐵芯一包膠布一前段測試一點膠一浸泡凡立水一烤干一洗PIN腳一后段測試。而DCR值的測量就在前段測試這個步驟中進行。由于變壓器是先經過一次浸焊錫后才作前段測試，而錫面的溫度高達400°C左右。在浸焊錫的過程中，變壓器繞組線包的銅導線受熱傳導的影響，溫度急劇上升，造成DCR值大幅提高，進而容易造成誤判。傳統(tǒng)的解決辦法就是浸焊錫后等變壓器繞組線包溫度回復到室溫后再做DCR值量測。但讓浸焊錫后的繞組線包回復室溫曠日廢時，并增加了生產線的在制品，及提聞生廣與管理成本。
[0004]在變壓器的繞線過程中，由于每一臺繞線機器的精準度差異，因此每個變壓器銅導線長度不可能沒有差異。由于變壓器銅導線的長度不一，因此DCR值也勢必不同。
[0005]春夏秋冬四季的溫度變化隨地區(qū)而異。在中國南部地區(qū)，溫度變化可能不大，但越往中國北部地區(qū)，一年四季的溫度變化就越來越大。甚至同一天的早晚溫差也很大，某些地區(qū)早晚甚至有高達20°C的溫差。如此大的溫差，勢必會造成DCR值的漂移。如果不做環(huán)境溫度的補償，也會帶來很多的DCR值誤判。
[0006]基于以上數(shù)點原因，現(xiàn)存的變壓器繞組線包的銅導線線徑檢測方法有很大的不準度，并容易讓產線將不良品外流到客戶端，進而造成危險。
【發(fā)明內容】
[0007]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術的上述不足，提出了線徑檢測設備。
[0008]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:一種線徑檢測設備，包括設備本體和用于盛放目標變壓器的輔助治具，所述設備本體內部設有數(shù)模轉換模塊、模數(shù)轉換模塊、溫度檢測模塊、以及協(xié)調控制以上三個模塊的PLC控制系統(tǒng)；所述的輔助治具上還嵌有用于實時量測的變壓器繞組線包與環(huán)境溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器與溫度檢測模塊對應連接；其中，PLC控制系統(tǒng)設置檢測目標變壓器的參數(shù)畫，所述數(shù)模轉換模塊輸出電流量到目標變壓器的繞組線包，所述模數(shù)轉換模塊測量目標變壓器的繞組線包兩端電壓值，計算出繞組線包的電阻值，所述溫度檢測模塊實時量測的變壓器繞組線包與環(huán)境溫度，進行溫度校正與補償，所述PLC控制系統(tǒng)經過數(shù)值對比判斷變壓器繞組線包的電阻值是否偏高以及銅導線線徑是否受損。
[0009]所述數(shù)模轉換模塊，可以把數(shù)字量轉換成電流模擬量輸出的模塊，透過PLC控制模塊，可發(fā)出最大為20mA的微電流。實際應用上，由于變壓器繞組線包的DCR值很小，因此數(shù)模轉換模塊對變壓器繞組輸出設定為20mA的微電流。
[0010]所述模數(shù)轉換模塊，可以把輸入的電壓模擬量轉換成數(shù)字量的模塊。輸入電壓的范圍在0-10V之間。實際應用上，透過數(shù)模轉換模塊對變壓器繞組線包輸出的20mA微電流，再加上藉由模數(shù)轉換模塊去量測變壓器繞組兩端的電壓，則可以計算出其變壓器繞組線包的在Th溫度下的DCRh值。
[0011]所述溫度檢測模塊，可以把繞組線包的溫度模擬量轉換成數(shù)字量。透過實時檢測繞組線包表層的溫度，來修正檢驗標準。實際應用上，透過溫度檢測模塊可以檢測出繞組線包表層的溫度。浸焊錫的溫度在400度左右，浸焊錫的時間普遍在3秒以內?？v使因為熱傳導的關系導致繞組線包銅導線溫度各地不一(亦即溫度與電阻不是均勻分布)，我們也可把整條銅導線的溫度/電阻分布等效成某單一溫度/電阻。由于銅的導熱率高達410W/MK，在實際應用中，我們假設繞組線包的表層溫度就是整個繞組銅導線的平均溫度。這個假設雖然不完全合理，但我們卻可透過改變k值來確保檢驗的結果滿足客戶的不良率要求。
[0012]所述PLC控制系統(tǒng)，負責數(shù)模/模數(shù)轉換及溫度檢測三個模塊的協(xié)調工作，及進行設置參數(shù)畫。最后，并決定變壓器繞組線包DCR值是否偏高。
[0013]所述輔助治具，具有變壓器形狀的盛放治具。上面嵌有一溫度傳感器，可以實時檢測線包及環(huán)境溫度。
[0014]進一步，所述設備本體表面設有啟動指示燈、OK指示燈、NG指示燈、以及揚聲器。
[0015]進一步，所述設備本體上還設有啟動開關、復位開關和電源開關。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明透過檢測變壓器的繞組線包電阻，并根據繞組線包溫度及環(huán)境溫度來進行溫度校正與補償，可實時檢測變壓器的銅導線線徑是否受損，整個的操作簡單，且結構方便，測量結果更加精準。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對發(fā)明進行詳細的說明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明提出的1、一種線徑檢測設備，其特征在于:包括設備本體和用于盛放目標變壓器的輔助治具(5)，所述設備本體內部設有數(shù)模轉換模塊(I)、模數(shù)轉換模塊(2)、溫度檢測模塊(3)、以及協(xié)調控制以上三個模塊的PLC控制系統(tǒng)(4);所述的輔助治具(5)上還嵌有用于實時量測的變壓器繞組線包與環(huán)境溫度的溫度傳感器(6)，所述溫度傳感器與溫度檢測模塊(3)對應連接；設備本體表面設有啟動指示燈7、OK指示燈8、NG指示燈9、以及揚聲器10。設備本體上還設有啟動開關11、復位開關12和電源開關13。其中，PLC控制系統(tǒng)(4)設置檢測目標變壓器的參數(shù)畫，所述數(shù)模轉換模塊(I)輸出電流量到目標變壓器的繞組線包，所述模數(shù)轉換模塊(2 )測量目標變壓器的繞組線包兩端電壓值，計算出繞組線包的電阻值，所述溫度檢測模塊(3)實時量測的變壓器繞組線包與環(huán)境溫度，進行溫度校正與補償，所述PLC控制系統(tǒng)(4)經過數(shù)值對比判斷變壓器繞組線包的電阻值是否偏高以及銅導線線徑是否受損。
[0020]設備操作說明:
a、把變壓器放置在治具上。
[0021]b、按啟動按鈕，開始檢測，啟動指示燈同步顯示。此時量測銅導線電阻值及繞組線包溫度。
[0022]C、檢測完成后，如果是良品，良品指示燈同步顯示，測試架自動張開。將變壓器從治具取出后，放置于良品區(qū)，并同步量測環(huán)境溫度。
[0023]d、如果是不良品，不良品指示燈同步顯示，測試架夾住變壓器不松開，同時揚聲器報警。按復位按鈕，復位測試架、指示燈和揚聲器。將變壓器從治具取出后，放置于不良品區(qū)，并同步量測環(huán)境溫度。
[0024]e、按a至d步驟,循環(huán)工作。
[0025]2、在實際應用時，本發(fā)明專利的實施步驟如后:
a、設計治具，以便讓溫度傳感器能盡量靠近但不接觸變壓器繞組線包，以避免在量測時傷害繞組線包。
[0026]b、針對一個標準變壓器器進行浸焊錫動作，隨即量測其DCR值(定義為DCRh)并記錄治具溫度傳感器的溫度指數(shù)Th。
[0027]C、置放變壓器于標準室溫(25°C )，直到整個變壓器的溫度回復到標準室溫，隨即量測其DCR值(定義為DCR,)并記`錄治具溫度傳感器的溫度指數(shù)Tr (=250C )。
[0028]d、重復 b/c 步驟 N 次，并計算 DCRhl, DCRh2,…，DCRm 與 DCRrl, DCRr2,…，DCRrN
的平均值(μ DCEh與μ DCEr)與標準差(O DCEh與0 DCEr)。
[0029]e、根據 R2= R1 [1+a: (T2-T1) ], Rl= μ 馳，R2= μ DCEh, T2=Th, !\=25，推算實際應用時α I的實驗值并與α I的理論值[1/(!\+234.5)]作比較。
[0030]f、針對M個變壓器繞組線包，量測標準室溫下的DCR值(DCRU，DCRl2,…，DCRui)并計算其平均值(μ DCE)與標準差(ο DCK)。
[0031]g、針對這M個變壓器繞組線包，量測銅導線的實際長度L1, L2,…，LM，并計算其平均值(Ul)與標準差(σ L )。
[0032]h、設定k值，(yDCE + ko DCR)即為在標準室溫下判斷變壓器DCR值是否過高的標準。
[0033]1、針對產在線的變壓器繞組線包檢驗，量測其在高溫Th下的DCR值DCRh。
[0034]j、根據DCRh=DCRr [l+α: (Th_25)]，計算出此繞組線包在標準室溫25 °C下的DCR值(DCRr=DCRhZTha1(ThIS)B。
[0035]k、根據預先決定的k值，判斷此變壓器繞組線包是否為良品。即DC艮是否大于(Ii DCE + k σ DCE)或 DCRh 是否大于(U DCE + k σ DCE) [1+ a j (Th_25) ] ?而 k 值得選定，則根據客戶可接受的不良率(型二錯誤)而定。
[0036]上述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利和保護范圍應以所附權利要求書為準。
【權利要求】
1.一種線徑檢測設備，其特征在于:包括設備本體和用于盛放目標變壓器的輔助治具(5)，所述設備本體內部設有數(shù)模轉換模塊(I)、模數(shù)轉換模塊(2)、溫度檢測模塊(3)、以及協(xié)調控制以上三個模塊的PLC控制系統(tǒng)(4);所述的輔助治具(5)上還嵌有用于實時量測的變壓器繞組線包與環(huán)境溫度的溫度傳感器(6)，所述溫度傳感器與溫度檢測模塊(3)對應連接； 其中，PLC控制系統(tǒng)(4)設置檢測目標變壓器的參數(shù)畫，所述數(shù)模轉換模塊(I)輸出電流量到目標變壓器的繞組線包，所述模數(shù)轉換模塊(2)測量目標變壓器的繞組線包兩端電壓值，計算出繞組線包的電阻值，所述溫度檢測模塊(3)實時量測的變壓器繞組線包與環(huán)境溫度，進行溫度校正與補償，所述PLC控制系統(tǒng)(4)經過數(shù)值對比判斷變壓器繞組線包的電阻值是否偏高以及銅導線線徑是否受損。
2.如權利要求1所述的線徑檢測設備，其特征在于:所述設備本體表面設有啟動指示燈⑴、OK指示燈(8 )、NG指示燈(9 )、以及揚聲器(IO)0
3.如權利要求1所述的線徑檢測設備，其特征在于:所述設備本體上還設有啟動開關(11)、復位開關(12)和電源開關(13)。
【文檔編號】G01B7/12GK103759631SQ201410005894
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】謝智亭, 何卜良, 劉星, 林新傳 申請人:江西省高新超越精密電子有限公司