一种新型灼热丝试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型灼热丝试验装置，是针对高温对智能电能表表壳及端子影响的耐热和阻燃性试验需要而研制的试验装置。
【背景技术】
[0002]随着国家标准的逐步完善和智能电能表的普及，用户对智能电表的安全性要求越来越高，对电表材料的质量要求也逐步提升。为了使智能电表的表壳及端子耐热和阻燃性达到标准，灼热丝试验装置起到了关键性的作用。
[0003]原有的试验装置是手动旋转调压器旋钮进行升温，当温度达到目标温度并稳定一段时间之后，试验员需将砝码放在砝码盒内以带动载有被测物的夹具小车滑动到灼热丝尖端进行加热。试验过程中，试验员需始终站在设备前进行操控和记录，而设备柜体为开放式，试品加热时产生的浓烟和高温易对试验人员的身体健康造成伤害。不仅如此，整个试验过程都需试验员操作完成，劳动强度大，操作过程复杂，人为误差较大，一致性和准确性很难保证。
[0004]为了克服以上问题，我们研发了新型灼热丝试验装置，所有的试验过程都是通过嵌入式单片机严格遵守国家标准设计的。试验前只需输入试验温度、试验时间，启动开始试验命令就可以完成试验装置的自动升温，自动控温，自动运行、自动试验、自动记录、自动识另|J、自动测量等全部试验过程，无需试验员始终站在设备前进行操作和记录，实现了操作过程的全自动。试验结束后，通过网络、RS485通信把数据传送给上位机进行智能管理，生成并打印报告，查询历史记录，进行智能分析，并且试验装置为密封设计，有专门的排烟系统，不会对环境和人员造成危害。
[0005]总之，本发明不仅操作过程简单、安全、可靠、一致性好、劳动强度和人为误差大大降低;而且具有原有设备无法比拟的自动化、智能化和网络化功能，为未来智能化试验平台的建设打下基础。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种新型灼热丝试验装置，它包括自动调压器、升流器、灼热丝、高清摄像头、火焰识别电路、电流互感器、电流测量电路、热电偶、测温电路、主控电路、存储电路、时钟电路、上位机、上位机通讯电路、触摸屏、RS232通讯电路、照明灯、照明电路、小车、智能传动电路、排烟电路、风扇。
[0007]所述的自动调压器控制端与主控电路连接;所述的自动调压器输出端与升流器输入端连接;所述的升流器的输出端与灼热丝连接;所述的电流测量电路输入端经由电流互感器与灼热丝连接;所述的电流测量电路的输出端与主控电路连接；所述的测温电路信号输入端与密贴于灼热丝的热电偶信号连接;所述的测温电路数字输出端与主控电路连接；所述的火焰识别电路输入端与高清摄像头连接，输出端与主控电路连接;所述的存储电路与主控电路连接;所述的时钟电路与主控电路连接;所述的上位机通讯电路一端与主控电路连接，另一端与上位机连接;所述的RS232通讯电路一端与主控电路连接，另一端与触摸屏连接;所述的智能传动电路控制端与主控电路连接，输出端与小车连接;所述的排烟电路控制端与主控电路连接，输出与风扇连接;所述的照明电路控制端与主控电路连接，输出端与照明灯连接
所述的自动调压器是取代原有的手动调压器，原有的调压器是通过旋转旋钮来调节输出电压的，而自动调压器是通过控制可控硅的导通角来实现对输出电压的自动调节;所述的升流器是负责将调压器输出的电压按比例转换为电流，并随电压的变化而变化;所述的灼热丝是用标称直径的镍铬丝制成环形电阻丝，用大电流加热至规定的试验温度;所述的火焰识别电路是通过高清摄像头拍摄灼热丝灼烧试品时的画面，通过图像处理技术对画面进行分解、采样、分析，从而实现对火焰的识别和火焰高度的测量以及燃烧时间的计算;所述的热电偶是负责测量灼热丝的温度，把温度信号转换成热电动势信号；所述的测温电路是通过热电偶密贴在灼热丝上来测量灼热丝的实时温度;所述的电流互感器是负责把流经灼热丝的大电流值转换为便于测量的电流值;所述的电流测量电路是用电流互感器把流过灼热丝的大电流降低，串联高精度、高稳定度的采样电阻，通过有效值测量电路实现对灼热丝电流的测量;所述的主控电路是通过控制自动调压器输出电压来控制流过灼热丝电流的大小，从而实现对灼热丝温度的自动控制，当达到试验温度并稳定一段时间后，操控小车驶向灼热丝，并以规定的压力，在规定的时间内对试验样品进行灼烧，试验完成后，载着试验样品的小车自动回到原位;所述的存储电路是存储需要保存的数据;所述的时钟电路是负责提供当前时间；所述的上位机是指由计算机、通讯模块以及管理软件组成的主控机，可以通过软件直接发出操控命令;所述的上位机通讯电路是通过RS485接口电路或以太网接口电路把需要上传的试验数据传送给上位机，并把上位机需要下达的操控命令和设置的参数传递给试验装置;所述的触摸屏是负责进行参数设置，命令下达以及试验数据和试验结果显示;所述的RS232通讯电路是负责与触模屏的信息交互，以完成在触控屏的参数设置、命令下达、试验数据和试验结果的显示;所述的照明电路是用于装置内部的照明以便维修和查看内部情况;所述的照明灯是负责提供机箱内照明；所述的小车是装载试验样品的运动装置，其运行是由智能传动电路控制步进电机完成的；所述的智能传动电路是负责控制小车按规定运行;所述的风扇是把烟雾和热气排放出去;所述的排烟电路是负责控制风扇的起停，从而把试验后的热气和烟雾经过风扇排放出去，以便进行下一次试验。
[0008]本发明的功能是通过软件程序实现的，软件程序包括主控程序、上位机通信程序、触控显示程序、运动控制程序、控温程序、测温程序、电流测量程序、电压调节程序、火焰识别程序和保护程序。
[0009]所述的主控程序是负责监控和调用各个功能程序，完成灼热丝试验的全部过程；所述的上位机通信程序是负责接收上位机的参数和命令，并把获得的各种试验数据上传给上位机;所述的触控显示程序是负责接收触摸显示屏的命令和参数，并把测量的试验数据、试验结果显示出来;所述的运动控制程序是负责小车的移动、起停、定位;所述的控温程序是通过PID调节来控制灼热丝温度的变化;所述的测温程序是负责读取测温电路的数字信号，通过计算来获知灼热丝的当前温度;所述的电流测量程序是通过电流信号的采集来完成对灼热丝电流的测量;所述的电压调节程序是负责调节可控硅的导通角来控制自动调压器输出的电压;所述的火焰识别程序是通过对高清摄像头拍摄的图像进行图像处理，通过提取火焰轮廓的算法来识别火焰、测量火焰高度以及燃烧时间，以判断试验样品是否合格；所述的保护程序是在极限的状态下，对其的一种保护，通过限定步进电机的最大步数、电流的最大值以及温度的最大值，把风险降低。
[0010]本发明可以通过上位机远程操控或本地触摸屏来完成对试验装置的试验温度和试验时间等参数的设置;试验装置接收到试验开始命令后，根据设置的温度进行加热，当温度到达并稳定了规定的时间后，驱动载着试验样品的小车自动移动到灼热丝顶端进行试验，试验过程中记录灼热丝当前的温度值和电流值，以及通过火焰识别电路的高清摄像头自动记录下试验现象，并能通过算法自动识别火焰是否存在、火焰燃烧的时间以及火焰的高度等;试验结束后，根据上位机的命令，把所记录的试验数据上传给上位机进行统一管理。最后启动排烟系统，把烟雾排放出去。
[0011 ]本发明做到方便快捷的下达指令，准确及时的传输数据，精确稳定的控制操作过程，细致完善地汇报试验结果，形成一套完整智能的试验体系。实现对智能电表的表壳及端子耐热和阻燃性试验达到标准和对用户用电的安全管理。
【附图说明】
[0012]图1是新型灼热丝试验装置的电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]【具体实施方式】一，参照附图1，本【具体实施方式】的一种新型灼热丝试验装置，它包括自动调压器、升流器、灼热丝、高清摄像头、火焰识别电路、电流互感器、电流测量电路、热电偶、测温电路、主控电路、存储电路、时钟电路、上位机、上位机通讯电路、触摸屏、RS232通讯电路、照明灯、照明电路、小车、智能传动电路、排烟电路、风扇。
[0014]所述的自动调压器控制端与主控电路连接;所述的自动调压器输出端与升流器输入端连接;所述的升流器的输出端与灼热丝连接;所述的电流测量电路输入端经由电流互感器与灼热丝连接;所述的电流测量电路的输出端与主控电路连接；所述的测温电路信号输入端与密贴于灼热丝的热电偶信号连接;所述的测温电路数字输出端与主控电路连接；所述的火焰识别电路输入端与高清摄像头连接，输出端与主控电路连接;所述的存储电路与主控电路连接;所述的时钟电路