專利名稱：繼電器磁性零部件矯頑力自動(dòng)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)量力或應(yīng)力的一般計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到繼電器磁性零部件矯頑力自動(dòng)測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
開磁路下矯頑力自動(dòng)測(cè)量目前處于采用磁通門磁強(qiáng)計(jì)作為零磁通檢測(cè)，磁通門磁強(qiáng)計(jì)是一種靈敏度很高的弱磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x應(yīng)用于地磁場(chǎng)測(cè)量。應(yīng)用于開磁路下繼電器磁性零部件矯頑力測(cè)量具有一定的困難，因?yàn)榇磐ㄩT磁強(qiáng)計(jì)的傳感器是采用φ0.5mm鐵鎳合金作為接收弱磁場(chǎng)敏感元件，屬于點(diǎn)測(cè)量。對(duì)繼電器磁性零部件它無能為力，因繼電器磁性零部件的形狀太復(fù)雜。而磁通門磁強(qiáng)計(jì)的傳感器不能在強(qiáng)磁場(chǎng)中磁化和退磁，否則影響測(cè)量重復(fù)性。在采用磁通門磁強(qiáng)計(jì)作為零磁通檢測(cè)時(shí)，將其放在磁化螺線管外側(cè)，對(duì)大零部件可以，對(duì)小零件非常困難。
國(guó)外有關(guān)繼電器磁性零部件矯頑力測(cè)量報(bào)導(dǎo)的資料不太多，我國(guó)90年代引進(jìn)德國(guó)價(jià)值17萬馬克的繼電器磁性零部件矯頑力測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x沒有標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)GB3656-83中要求制做的標(biāo)準(zhǔn)樣件矯頑力測(cè)量，無法測(cè)量。
針對(duì)我國(guó)現(xiàn)狀和國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，采用磁化測(cè)量繞在一起的螺線管，使用振動(dòng)線圈弱磁場(chǎng)梯度測(cè)量?jī)x作為零磁通和被測(cè)零部件表面剩磁的測(cè)量。
繼電器的鐵芯、軛鐵、銜鐵主要磁性材料是電工純鐵或低碳鋼或鐵鎳合金，這些磁性材料主要參數(shù)是矯頑力Hc，矯頑力的大小直接關(guān)系到繼電器產(chǎn)品質(zhì)量。繼電器零部件在機(jī)械制造過程中受機(jī)械應(yīng)力的作用，材料的矯頑力隨之升高，降低材料的矯頑力，就要消除由于機(jī)械加工產(chǎn)生的應(yīng)力，將加工好的零部件進(jìn)行熱處理，才能保證材料處于磁中性，但是在熱處理過程中，控制熱處理溫度是降低磁性材料矯頑力的技術(shù)關(guān)鍵，由于熱處理問題造成繼電器產(chǎn)品報(bào)廢率很高。采用隨零部件熱處理標(biāo)準(zhǔn)件，使用沖擊法測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的矯頑力來代替零部件的矯頑力，存在浪費(fèi)原材料、矯頑力有差異、熱處理不一定保持爐堂的溫度非常均勻、費(fèi)工又費(fèi)時(shí)等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題以及解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括信號(hào)檢測(cè)電路。電平轉(zhuǎn)換電路，輸入端接信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端。A/D轉(zhuǎn)換器。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，輸入端接信號(hào)檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端?？刂齐娐?，輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端。磁化恒流電路，輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端、控制電路的輸出端。磁化螺旋管，輸入端接磁化恒流電路的輸出端。測(cè)量恒流電路，輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端、控制電路的輸出端。測(cè)量螺旋管，輸入端接測(cè)量恒流電路的輸出端。標(biāo)準(zhǔn)電阻，輸入端接測(cè)量恒流電路的輸出端、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器。
本實(shí)用新型的信號(hào)檢測(cè)電路包括傳感器。差分放大器，差分放大器的輸入端接傳感器的輸出端。帶通濾波器，帶通濾波器的輸入端接差分放大器的輸出端。比例放大器，比例放大器的輸入端接帶通濾波器的輸出端。檢波器，檢波器的輸入端接比例放大器的輸出端、輸出端接電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
本實(shí)用新型采用空氣振動(dòng)線圈零磁通檢測(cè)傳感器，該傳感器具有抗干擾性強(qiáng)、測(cè)量靈敏度比磁通門磁強(qiáng)計(jì)高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，解決了不制做標(biāo)準(zhǔn)樣品，可直接進(jìn)行測(cè)量零部件，主機(jī)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制使被測(cè)量試樣磁化到飽和狀態(tài)然后逐漸退掉磁化場(chǎng)，由于磁性材料具有磁后效應(yīng)當(dāng)磁化場(chǎng)為零時(shí)，磁性材料磁化強(qiáng)度并不為零而在剩余磁化強(qiáng)。再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制加以反向磁化場(chǎng)使被測(cè)量試樣剩余磁化強(qiáng)度為零，這時(shí)的反向磁化場(chǎng)強(qiáng)度為材料的矯頑力。由于材料加工成零部件后形狀很復(fù)雜在測(cè)量過程中，采用正向磁化測(cè)量和反向磁化測(cè)量，然后取平均值為材料真實(shí)矯頑力。這些測(cè)量過程全部自動(dòng)完成并存入計(jì)算機(jī)，需要打印按下打印鍵自動(dòng)打印出測(cè)量結(jié)果。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到GB3656-83國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)用新型具有靈敏度高、檢測(cè)準(zhǔn)確、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型的模擬控制測(cè)量系統(tǒng)電子線路原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見圖1。
在圖1、圖2中，本實(shí)施例的繼電器磁性零部件矯頑力自動(dòng)測(cè)量?jī)x由磁化恒流電路、測(cè)量恒流電路、磁化螺旋管、測(cè)量螺旋管、傳感器、信號(hào)檢測(cè)電路、電平轉(zhuǎn)換電路、控制電路、標(biāo)準(zhǔn)電阻、A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接構(gòu)成。
本實(shí)施例的控制電路由三極管BG5、三極管BG6、二極管D3、二極管D4、R19～R22、繼電器J1、繼電器J2連接構(gòu)成。三極管BG5的基極通過R19接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并通過R21接地、集電極接二極管D3的正極和繼電器J1的線圈的一端，二極管D3的負(fù)極和繼電器J1線圈的另一端接12v電源正極，繼電器J1常開觸點(diǎn)的一端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、另一端接磁化恒流電路。三極管BG6的基極通過R20接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并通過R22接地、集電極接二極管D4的正極和繼電器J2的線圈的一端，二極管D3的負(fù)極、二極管D4的負(fù)極、繼電器J1線圈的另一端、繼電器J2線圈的另一端接12v電源正極，繼電器J2常開觸點(diǎn)的一端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、另一端接測(cè)量恒流電路。
本實(shí)施例的磁化恒流電路由集成電路U1、三極管BG1、三極管BG2、二極管D1、R1、R2、R4～R6、R8、C1～C9、電位器R3連接構(gòu)成，集成電路U1的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U1的正向輸入端通過R2接地、負(fù)向輸入端通過R1接控制電路繼電器J1常開觸點(diǎn)的一端和R4的一端以及C9的一端、4腳接C7和C8的一端和電位器R3的可調(diào)端、1腳接電位器R3的一端、5腳接電位器R3的另一端、7腳接12v電源正極、輸出端接三極管BG1的基極和C3的一端，C3的另一端接地，三極管BG1的集電極接12v電源正極、發(fā)射極接三極管BG2的基極和R6的一端并通過R5接地，R6的另一端接C4的一端，三極管BG2的集電極接二極管D1的正極和C4的另一端以及磁化螺旋管L1、發(fā)射極接R4和C9的另一端并通過R8接地，二極管D1的負(fù)極接40v電源正極。C1和C2為正12v電源的濾波電容，C7和C8為負(fù)12電源的濾波電容，C5和C6為正40v電源的濾波電容。
磁化螺旋管L1繼電器的常閉觸點(diǎn)J2-1接磁化恒流電路二極管D1的負(fù)極，磁化螺旋管L1繼電器的常閉觸點(diǎn)J2-2接磁化恒流電路二極管D1的正極，磁化螺旋管L1線圈的兩端分別接繼電器常閉觸點(diǎn)J2-1的另一端和繼電器常閉觸點(diǎn)J2-2的另一端。
由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(D/A)輸出0～5V的負(fù)電平通過R1輸入U(xiǎn)1反向端使6端輸出正電平，驅(qū)動(dòng)BG1使BG1輸出推動(dòng)BG2使磁化螺線管L1磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到24000A/m，將被測(cè)量零部件磁化到飽和然后逐步退掉大電流使被測(cè)量零部件處于剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。
本實(shí)施例的測(cè)量恒流電路由集成電路U2、三極管BG3、三極管BG4、二極管D2、R9、R10、電位器R11、R12、R13、C10～C15連接構(gòu)成，集成電路U2的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U2的正向輸入端通過R10接地、負(fù)向輸入端通過R9接控制電路繼電器J2常開觸點(diǎn)的一端和R13的一端以及C15的一端、4腳接C13和C14的一端以及電位器R11的可調(diào)端、1腳接電位器R11的一端、5腳接電位器R11的另一端、7腳接12v電源正極、輸出端接三極管BG3的基極和C12的一端，C12的另一端接地，三極管BG3的集電極接12v電源正極、發(fā)射極接三極管BG4的基極并通過R12接地，三極管BG4的集電極接12v電源正極、發(fā)射極接二極管D2的負(fù)極和測(cè)量螺旋管L2，二極管D2的正極接R13和C15的另一端、測(cè)量螺旋管L2、標(biāo)準(zhǔn)電阻、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。C10、C11為正12v電源的濾波電容，C13、C14為負(fù)12v電源的濾波電容。
測(cè)量螺旋管L2繼電器的常閉觸點(diǎn)J2-3的一端接測(cè)量恒流電路二極管D2的負(fù)極，測(cè)量螺旋管L2繼電器的常閉觸點(diǎn)J2-4的一端接測(cè)量恒流電路二極管D2的正極，測(cè)量螺旋管L2線圈的兩端分別接繼電器常閉觸點(diǎn)J2-3的另一端和繼電器常閉觸點(diǎn)J2-4的另一端。
由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(D/A)通過控制電路的R19使BG5驅(qū)動(dòng)繼電器J1線圈工作使J1的常閉觸點(diǎn)斷開。由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(D/A)發(fā)出0～5V的負(fù)電平通過R9輸入集成電路U2的反向端6端輸出正電平，驅(qū)動(dòng)BG3使BG4輸出驅(qū)動(dòng)測(cè)量恒流電路，使測(cè)量螺線管L2加以于磁化電流方向相反的電流，使被測(cè)量零部件表面剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度逐步下降。
本實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)電阻由R14～R18連接構(gòu)成。R14～R18的一端相連接，R14的另一端接測(cè)量恒流電路二極管D2的正極和A/D轉(zhuǎn)換器。
本實(shí)施例的信號(hào)檢測(cè)電路由傳感器、差分放大器、帶通濾波器、比例放大器、檢波器連接構(gòu)成。傳感器由線圈L3和線圈L4連接構(gòu)成，線圈L3和線圈L4兩端接地、另外兩端接差分放大器。傳感器將所接收的電信號(hào)輸出到差分放大器。差分放大器由集成電路U3、R23～R26連接構(gòu)成，集成電路U3的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U3的正向輸入端通過R24接傳感器線圈L4的另外一端以及通過R25接地、負(fù)向輸入端通過R23接接傳感器線圈L3的另外一端以及通過R26接輸出端、輸出端接帶通濾波器。本實(shí)施例的帶通濾波器由集成電路U4、集成電路U5、R27、電位器R28、R29～R34、C16～C19連接構(gòu)成，集成電路U4、集成電路U5的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U4的正向輸入端通過R29接地、負(fù)向輸入端接R30和C17的一端、輸出端接C18的一端并通過R32接集成電路U5的負(fù)向輸入端，C17的另一端接R30的另一端、R31的一端、電位器R28的一端和可調(diào)端、并通過R27接C16的一端，C16的另一端接差分放大器集成電路U3的輸出端，電位器R28的另一端接地。集成電路U5的正向輸入端通過R33接地、負(fù)向輸入端通過R34接輸出端、輸出端接C19的一端和R31的另一端，C19的另一端接比例放大器。本實(shí)施例的比例放大器由集成電路U6、R35、R36、C20、電位器R37連接構(gòu)成，集成電路U6的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U6的正向輸入端通過R36接地、負(fù)向輸入端接電位器R37的一端并通過R35接帶通濾波器的C19的另一端、輸出端接電位器R37的另一端和可調(diào)端以及C20的一端，C20的另一端接檢波器。本實(shí)施例的檢波器由集成電路U7、二極管整流器D5～D8、R38～R40、C21連接構(gòu)成，集成電路U7的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U7的正向輸入端通過R39接地、負(fù)向輸入端接二極管整流器D5～D8的一端并通過R38接比例放大器的C20的另一端、輸出端接二極管整流器D5～D8另一端，二極管整流器D5～D8的其余兩端接R40、C21的兩端以及電平轉(zhuǎn)換器。傳感器接收的交流信號(hào)由差分放大器放大通過C16耦合，由帶通濾波器將交流信號(hào)選頻處理，再經(jīng)C19耦合，由比例放大器將交流信號(hào)整形處理，再經(jīng)C20耦合，由檢波器將交流信號(hào)整流為直流信號(hào)輸出到電平轉(zhuǎn)換電路。
本實(shí)施例的電平轉(zhuǎn)換電路電經(jīng)集成電路U8、集成電路U9、R41～R43、R45～R47、C22、電位器R44連接構(gòu)成，集成電路U8、集成電路U9的型號(hào)為L(zhǎng)M741。集成電路U8的正向輸入端通過R43接地并通過R42接二極管整流器D5～D8的其余一端、負(fù)向輸入端通過R41接二極管整流器D5～D8的其余另一端并通過R45接輸出端和集成電路U9的負(fù)向輸入端、1腳和5腳分別接電位器R44的兩端、4腳接電位器R44的可調(diào)端和12V電源負(fù)極。集成電路U9的正向輸入端接R46的一端和C22的一端并通過R47接地、輸出端接R46和C22的另一端以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。檢波器的直流信號(hào)輸出到電平轉(zhuǎn)換器進(jìn)行高低電平轉(zhuǎn)換。
在圖3中，本實(shí)施例的A/D轉(zhuǎn)換器由集成電路U16和R51連接構(gòu)成，集成電路U16的型號(hào)為A/D7135。集成電路U16的10腳通過R51接標(biāo)準(zhǔn)電阻R14的另一端、17～20腳、23腳、27腳、28腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
本實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由集成電路U10～集成電路U15、集成電路U17～集成電路U20、R49、R50、C23、C24、電位器R48、振蕩器Y1連接構(gòu)成，集成電路U10的型號(hào)是74LS373為緩沖器、集成電路U11的型號(hào)是2764為程序存儲(chǔ)器、集成電路U12的型號(hào)是8279為鍵盤掃描器、集成電路U13的型號(hào)是74LS154為顯示掃描器、集成電路U14的型號(hào)是74LS157、集成電路U15的型號(hào)是8155為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、集成電路U17的型號(hào)是74LS06為與非門、集成電路U18的型號(hào)是LM741、集成電路U19的型號(hào)是DAC1210為數(shù)模轉(zhuǎn)換器、集成電路U20的型號(hào)是8031為計(jì)算機(jī)芯片。集成電路U20的P10～P17口將接打印機(jī)，集成電路U20的P00～P07口通過總線接集成電路U10的D0～D7口、集成電路U15的AD0～AD7口、集成電路U19的DI3～I(xiàn)10口，集成電路U20的18腳和19腳接由振蕩器Y7、C23、C24連接的時(shí)鐘電路，集成電路U20的9腳接電平轉(zhuǎn)換電路。集成電路U10的Q0～Q7口接集成電路U11的A0～A7口，集成電路U11的D0～D7口接集成電路U12的DB0～DB7口，集成電路U12的SL0～SL3口接集成電路U13的A～D口、RL0～RL3口接鍵盤，集成電路U13的1～4腳接鍵盤、10～17腳輸出接顯示器，集成電路U14的10腳、11腳、6腳、5腳、3腳、2腳接集成電路U16，集成電路U14的12腳、9腳、7腳、4腳接集成電路U15的PB0～PB3口，集成電路U15的PB4～PB7口接集成電路U16的17～20腳、37腳接集成電路U17的9腳、38腳接集成電路U17的5腳、39腳接集成電路U17的11腳，集成電路U17的10腳通過R50接5v電源正極并接控制電路、6腳通過R49接5v電源正極并接控制電路，集成電路U19的13腳接集成電路U18的負(fù)向輸入端、14腳接集成電路U18的正向輸入端和地、11腳和10腳以及3腳接電位器R48的一端和可調(diào)端，集成電路U18的輸出端接電位器R48的另一端和磁化恒流電路以及測(cè)量恒流電路。鍵盤輸入通過集成電路U12的R0～R3使數(shù)據(jù)DB0～DB7輸出到集成電路U11的D0～D7同時(shí)輸出到集成電路U9的P00～P07并輸出到集成電路U19的D13～DI10，由集成電路U19的13腳輸出到集成電路U18的反向端，使集成電路U18的6端輸出0～5v的負(fù)電平。當(dāng)集成電路U19停止工作時(shí)，集成電路U16采集到標(biāo)準(zhǔn)電阻上的電壓通過R51輸入集成電路U16進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，通過數(shù)據(jù)口輸入集成電路U15的PB4～PB7，再通過數(shù)據(jù)線口AD0～AD7及集成電路U15的SL0～SL3輸出到集成電路U13的A、B、C、D口，然后通過數(shù)據(jù)口9～15輸出測(cè)量結(jié)果并顯示。
權(quán)利要求1.一種繼電器磁性零部件矯頑力自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括信號(hào)檢測(cè)電路；電平轉(zhuǎn)換電路，輸入端接信號(hào)檢測(cè)電路的輸出端；A/D轉(zhuǎn)換器；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，輸入端接信號(hào)檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端；控制電路，輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端；磁化恒流電路，輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端、控制電路的輸出端；磁化螺旋管，輸入端接磁化恒流電路的輸出端；測(cè)量恒流電路，輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出端、控制電路的輸出端；測(cè)量螺旋管，輸入端接測(cè)量恒流電路的輸出端；標(biāo)準(zhǔn)電阻，輸入端接測(cè)量恒流電路的輸出端、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器。
2.按照權(quán)利要求1所述的繼電器磁性零部件矯頑力自動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于所說的信號(hào)檢測(cè)電路包括傳感器；差分放大器，差分放大器的輸入端接傳感器的輸出端；帶通濾波器，帶通濾波器的輸入端接差分放大器的輸出端；比例放大器，比例放大器的輸入端接帶通濾波器的輸出端；檢波器，檢波器的輸入端接比例放大器的輸出端、輸出端接電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
專利摘要一種繼電器磁性零部件矯頑力自動(dòng)測(cè)量?jī)x，它包括信號(hào)檢測(cè)電路、輸入端接信號(hào)檢測(cè)電路輸出端的電平轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換器、輸入端接信號(hào)檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換器輸出端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸出端的控制電路、輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制電路輸出端的磁化恒流電路、輸入端接磁化恒流電路輸出端的磁化螺旋管、輸入端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制電路輸出端的測(cè)量恒流電路、輸入端接測(cè)量恒流電路輸出端的測(cè)量螺旋管，輸入端接測(cè)量恒流電路的輸出端、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器標(biāo)準(zhǔn)電阻。它具有靈敏度高、檢測(cè)準(zhǔn)確、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L1/00GK2591599SQ02258930
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月15日
發(fā)明者慕忠義 申請(qǐng)人:慕忠義