材料试验机在行程开关检测中的应用

行程开关的检测工作是非常重要的,它通常用来作为任务执行的总控制开关,一旦出现问题就将造成整个试验的失败,造成数百万甚至上千万元的损失。行程开关包括:末端开关、保险开关、水密开关等。本文通过利用物理实验中使用的小型材料试验机,对其测试软件、硬件等进行部分改进,从而实现了对各种特殊开关的精确测试。

　　1 测试难点

　　以MK-4B末端开关为例,需要测量开关起始作用力、开关动作作用力、开关动作位移、开关动作同步性、全行程位移、全行程作用力。在测试试验中要保证位移速度的稳定性,使压力大小直观可读性,作用力可控制,同时还有特殊要求:即在压力的作用下将开关压下时,开关内部的四组开关,由一种状态变为另一种状态;技术指标要求四组开关具有断开、接通及转换过程的同步性。

　　目前各生产厂家大多采用的是便携式手持拉/压力器,或弹簧式拉力器,其力的大小与位移速度有关的指标测试差异较大,每一次试验的作用力都会有所不同,而且位移量的变化是靠简单的灯泡亮/灭来判断行程的始末,开关的通/断状态根本无法准确的测试,人工测试时多是凭借感觉和经验,这种包含许多人为因素在内的测试过程,很难保证设计指标的准确。

　　2 技术要求

　　各类行程开关其工作原理是通过外部压力使器件压杆产生位移将其内部的开关压下,内部的多组开关由导通(断开)变为断开(导通)状态。以MK-4B末端开关为例,其技术要求如下。

　　(1)第一组开关动作 (断开 )时的行程在2mm～ 3.5mm。

　　(2)压杆动作全行程≥ 7.5mm。

　　(3)开关触点的动作同步性≤ 0.3mm。

　　(4)开关的转换位移≤ 0.8mm。

　　(5)开关转换最小动作力≤ 37N。

　　(6)压杆起始动作力≤ 15N。

　　(7)全行程力≤ 88N。

　　3 解决办法

　　小型材料试验机是对弹簧、橡胶、导线、木材等进行材料进行力学试验用的设备,其拉/压的位移速度可调控,施力状态及位移速度稳定,这样就能保证每个产品测试的一致性。同时材料试验机还具有对入口点的力参数的控制,测试主要是力学参数和位移量,通过进行软件和设备硬件的改进,采取了在材料试验机控制计算机上增加开关量采集板,将开关量控制信号输出,通过数据线电缆与开关上电连接器相连,将信号加载到被测器件的电气触点公共端上,开关压杆在力的作用下移动,使相连的内部开关转换,再将开关转换的电信号通过数据线回到控制试验机的计算机开关量采集板上,同时在试验图形和屏幕窗口上增加了开关动作位移量显示,这样就能完整地测试器件的各类参数,从而保证了被测器件参数的可靠性、准确性。