专利名称：高分子ptc元器件长期电老化试验快速检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测装置。
背景技术：
高分子PTC材料及元器件的通电使用寿命，是其作为商品能否实用化的关键。一般通过测定元器件功率保持率的方法来评价其使用寿命。
高分子PTC材料的应用主要分为两大类自限温发热材料和热敏电阻材料。
自限温发热材料是利用高分子PTC材料导电的热效应而制成的一种电加热材料。当电流通过时，高分子PTC材料由于焦耳热而将电能转变成热能，起到加热体的作用。在温度较低时，电阻小、电流大，输出功率就大；在温度高时，电阻自动变大，输出功率减小；当超过一定温度时，电阻急剧增大，使工作电流急剧减小甚至被切断，以保持自身温度与环境温度的平衡，从而起到自动限定发热温度、自动调节功率的作用，防止系统出现过热的现象。与传统的金属发热体和蒸汽加热相比，除拥有自动限定温度、自动调节功率的智能特性外，还具有节能、价廉、安全、升温快、使用方便等优点。高分子PTC自限温加热产品主要是带状发热元件及其与其它材料组合制成的制品，包括加热电缆及气液输送管道的加热外套、仪表、罐体的防冻保温装置、住宅或场馆加热装置、电热地毯、坐垫以及其它各种日常加热用品等，其中自限温加热电缆是最重要的品种，自限温发热管正在开发之中。
热敏电阻材料主要用于一些对温度或电流敏感的电阻器。利用热敏电阻器对温度和电流敏感的特性，将其串联在各种电子线路中能起到一般过流保护器件或保险丝的作用，对系统具有过流或过压保护功能。当电路出现故障、电路温度过高造成电流过大时，热敏电阻器的电阻就会迅速升高而切断电路，从而对电路起到过热保护的开关作用。当故障排除后，电路就会自动恢复正常工作。
作为电热材料和元器件，除发热及自限温的功能之外，通电条件下的使用寿命是其能否实用化的关键。评价其使用寿命常用的方法是将发热材料制成发热元件后，对其施加一定电压，测定通电起始时间及某一时间的电压和电流，由公式(1)和(2)计算功率及功率保持率，即可评价发热材料及元件的使用寿命P＝I×U(1)
ηP=PiP0×100%-------(2)]]>一般情况下，测定发热元件的功率时，须将电流表和电压表分别依次接到所测元件的电路中，中间须经断电、拆线、接线、通电、电流恒定等过程，需花费较多的测量时间。
发明内容
本发明提供一种能克服上述缺点、快速、准确的高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测装置。
它具有一组双路开关，一组双路开关的动触点分别与多个待测发热元件一端相接，多个待测发热元件另一端互相连接，经总电流表与总电压表一端相接，总电压表另一端与一组双路开关的动触点相接，多个待测发热元件另一端与分电压表一端相接，分电压表另一端与一组双路开关的一静触点相接，一组双路开关的另一静触点互相连接，一组双路开关的一定触点经分电流表与双路开关的另一静触点相接。
本发明在测量过程中，无需拆、接线和通、断电及电流恒定(时间极短，可忽略)等过程，使用该装置测量一个元件所花费的时间约是上述一般方法的五十分之一，大大提高了工作效率。
图1是高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测装置电路示意图；图2是自限温发热片长期电老化试验快速检测装置电路示意图(AC 24V)；图3是自限温发热片长期电老化的功率保持率示意图(AC 24V，2000h)；图4是自限温加热带长期电老化试验快速检测装置电路示意图(DC 24V)；图5是自限温加热带长期通电的功率保持率随通电时间的变化示意图。
具体实施例方式
如图1所示，高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测装置具有一组双路开关K1～Kn，一组双路开关K1～Kn的一动触点分别与多个待测发热元件R1～Rn一端相接，多个待测发热元件R1～Rn另一端互相连接，经总电流表A与总电压表V一端相接，总电压表V另一端与一组双路开关K1～Kn的另一动触点相接，多个待测发热元件R1～Rn另一端与分电压表V1一端相接，分电压表V1另一端与一组双路开关K1～Kn的一静触点相接，一组双路开关K1～Kn的另一静触点互相连接，一组双路开关K1～Kn的一定触点经分电流表A1与双路开关K1～Kn的另一静触点相接。
高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测时，一组双路开关K1～Kn置于1的位置，所有的发热元件均处于通电状态；测量各发热元件的功率时，即将指定元件的开关置于2的位置，读出分电压表V1、分电流表A1的数值即可，然后退回1位置，即完成了一个元件电压和电流的测量。重复上述步骤，可进行其它元件的测量。最后，由公式(1)和(2)算出所测元件的功率Pi和功率保持率ηi。
本电路可使用0～250V交流、直流电源。
实施例1采用24V交流电源，发热元件是由高密度聚乙烯/炭黑导电复合材料制成的圆片，直径为15mm，上下敷设铜网，热模压片成型。长期通电的元件有10个，线路图如图2所示。在通电一定时间之后，开始测量每个样的电流和电压，作为初始电流I0和电压V0。在此后的2000小时，分别测量10个样品的电流和电压，根据公式(1)和(2)计算各自的功率Pi和功率保持率ηi，如表1所示。
表1自限温发热片的电流(I)、电压(V)、功率(P)和功率保持率(η)
将功率保持率作图，如图3所示，可直观比较各样的功率保持率大小。
实施例2采用24V直流电源，发热元件是由高密度聚乙烯/炭黑导电复合材料制成的自限温加热带，长度为400mm。长期通电的元件有10个，线路图如图4所示。在通电30小时之后，开始测量每个样的电流和电压，作为初始电流I0和电压V0。在此后的500、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000小时，分别测量10个样品的电流和电压，根据公式(1)和(2)计算各自的功率P和功率保持率η。取其中一个样的功率保持率η作图，如图5所示。
权利要求
1.一种高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测装置，其特征在于，它具有一组双路开关(K1～Kn)，一组双路开关(K1～Kn)的一动触点分别与多个待测发热元件(R1～Rn)一端相接，多个待测发热元件(R1～Rn)另一端互相连接，经总电流表(A)与总电压表(V)一端相接，总电压表(V)另一端与一组双路开关(K1～Kn)的另一动触点相接，多个待测发热元件(R1～Rn)另一端与分电压表(V1)一端相接，分电压表(V1)另一端与一组双路开关(K1～Kn)的一静触点相接，一组双路开关(K1～Kn)的另一静触点互相连接，一组双路开关(K1～Kn)的一定触点经分电流表(A1)与双路开关(K1～Kn)的另一静触点相接。
全文摘要
本发明公开了一种高分子PTC元器件长期电老化试验快速检测装置。它具有一组双路开关，一组双路开关的动触点分别与多个待测发热元件一端相接，多个待测发热元件另一端互相连接，经总电流表与总电压表一端相接，总电压表另一端与一组双路开关的动触点相接，多个待测发热元件另一端与分电压表一端相接，分电压表另一端与一组双路开关的一静触点相接，一组双路开关的另一静触点互相连接，一组双路开关的一定触点经分电流表与双路开关的另一静触点相接。本发明在测量过程中，无需拆、接线和通、断电及电流恒定(时间极短，可忽略)等过程，使用该装置测量一个元件所花费的时间约是上述一般方法的五十分之一，大大提高了工作效率。
文档编号G01R31/00GK1793993SQ200610048990
公开日2006年6月28日 申请日期2006年1月11日 优先权日2006年1月11日
发明者谭洪生, 郑强 申请人:浙江大学