一种网络化温度开关自动检定装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种网络化温度开关自动检定装置及方法。本发明将待检定的温度开关放置在恒温干燥箱内并通过连接线与控制箱相连接。控制箱将采集到的温度开关的开关量信号通过无线模块上传给PC机处理。同时PC机通过连接在无线模块上的标准温度计实时采集恒温干燥箱内的温度。当控制箱采集到温度开关信号变化时，PC机自动记录下恒温干燥箱内的温度值。本发明实现了对温度、开关量信号的自动读取以及自动记录温度开关动作和恢复时的温度值，并可设定恒温干燥箱内温度上升和下降的速率及范围。整个过程全部实现自动完成。PC机可以远程连接控制整个系统运行，移动终端可以远程连接查看检定进度，实现了网络化控制。
【专利说明】
-种网络化溫度开关自动检定装置及方法
技术领域
[0001 ]本发明设及自动化检测领域，具体设及一种网络化溫度开关自动检定装置及方 法。 技术背景
[0002] 溫度开关广泛应用于家用电器电机及电器设备中，用来保护电器设备的正常工 作，在日常生活W及工业生产的各方面都发挥着重要的作用。目前对于溫度开关的检定，大 部分运用人工手动检测，检测误差较大。而且对于溫度的控制并不精确，每次检定时会消耗 大量时间，检测效率很低。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术的不足之处，本发明提供了一种网络化溫度开关自动检定装置 及方法。
[0004] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：一种网络化溫度开关自动检定装置， 包括恒溫干燥箱、开关试验箱、无线模块、标准溫度计、移动终端和PC机;标准溫度计固定在 恒溫干燥箱内；所述开关试验箱包括开关状态显示模块、可编程溫控仪表和调压模块，可编 程溫控仪表具有多个连接待测溫度开关的接口，可编程溫控仪表与无线模块、开关状态显 示模块相连，恒溫干燥箱通过调压模块与可编程溫控仪表相连;无线模块通过无线网络分 别与PC机、移动终端相连;标准溫度计与无线模块相连接。标准溫度计用于采集恒溫干燥箱 的实时溫度，并通过无线模块发送PC机;可编程溫控仪表用于采集待测溫度开关的工作状 态、通过调压模块控制恒溫干燥箱的溫度变化，同时通过无线模块将待测溫度开关的工作 状态发送至PC机;开关状态显示模块用于显示待测溫度开关的工作状态。
[0005] 进一步地，所述开关状态显示模块包括多个分别与可编程溫控仪表相连的led灯， 每个1 ed灯分别与一个待测溫度开关对应。
[0006] -种网络化溫度开关自动检定方法，包括W下步骤：
[0007] 将多个待测溫度开关分别接入控制模块的接口；并将溫度开关与标准溫度计放置 入恒溫干燥箱内同一位置；
[000引通过可编程溫控仪表设定恒溫干燥箱的升降溫程序;恒溫干燥箱按照设定的升降 溫程序进行升溫或降溫；
[0009] 标准溫度计采集恒溫干燥箱的实时溫度，并通过无线模块发送溫度数据至PC机。
[0010] 可编程溫控仪表53检测待测溫度开关的工作状态，当待测溫度开关为闭合状态 时，与其对应的led灯亮;当待测溫度开关为断开状态时，与其对应的led灯灭。同时，可编程 溫控仪表通过无线模块将待测溫度开关的工作状态发送至PC机。
[0011] PC机7实时获取标准溫度计采集的溫度值和可编程溫控仪表采集的待测溫度开关 的工作状态，得到待测溫度开关的动作值和回复值，计算回差，并将回差、动作值与待测溫 度开关的合格标准进行比较，得到检定结果。
[0012] 移动终端可通过连接无线模块查看PC机发送的检定状态W及错误警报。
[0013] 进一步地，所述升降溫程序根据待测溫度开关的特性进行设定。
[0014] 进一步地，升降溫程序为：先从室溫W恒溫干燥箱的最大溫度变化速率升溫或降 溫至起始溫度，保持2分钟，然后从起始溫度W设定速率升溫或降溫至终止溫度，保持2分 钟;然后W设定速率(O.rC/min到2°C/min)降溫或升溫至起始溫度(起始溫度为:溫度开关 标准动作值-标准回差值-5 °C，终止溫度为:溫度开关标准动作值巧°C)。
[0015] 与现有技术相比，本发明有W下积极效果：
[0016] 1、整个检定系统只需要少量人工操作，检定过程中系统自动记录数据并生成报 表，减少了操作人员的劳动强度，提高了工作效率;2、可通过PC机控制开关试验箱设置恒溫 干燥箱的升溫速率在0. rC/min到2°C/min之间，充分保证采集溫度开关动作时溫度的精确 性;3、PC机可W通过Wi-Fi网络连接开关试验箱W及标准溫度计，工作人员可W不用在检定 现场就可W远程控制系统，十分方便;4、工作人员可W使用移动终端通过Wi-Fi网络连接PC 机，查看当前检定状态，当系统出现错误时会暂停并通过移动终端提示工作人员，使工作人 员可W及时处理错误。为工作人员节省了大量时间，可W再检定时处理其他工作，不必等候 在检定现场。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明系统示意图；
[001引图2为开关试验箱示意图；
[0019] 图3为开关状态显示模块示意图；
[0020] 图4为控制模块示意图；
[0021] 其中，1、恒溫干燥箱；2、待检溫度开关;3、标准溫度计；5、开关试验箱;6、无线模 块;7、PC机;8、移动终端;511、接线端子;512、指示灯;513、24V直流电源;514、电源线;51、开 关状态显示模块;52、连接线;53、可编程溫控仪表;531、接线端子;54、调压模块。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明进行更加详细的说明：
[0023] 结合图1说明：一种网络化溫度开关自动检定装置，包括恒溫干燥箱1、开关试验箱 5、无线模块6、标准溫度计3、移动终端8和PC机7;标准溫度计3固定在恒溫干燥箱1内；所述 开关试验箱5包括开关状态显示模块51、可编程溫控仪表53和调压模块54,可编程溫控仪表 53具有多个连接待测溫度开关2的接口，可编程溫控仪表53与无线模块6、开关状态显示模 块51相连，恒溫干燥箱1通过调压模块54与可编程溫控仪表53相连;无线模块6通过无线网 络分别与PC机7、移动终端8相连;标准溫度计3与无线模块6相连接。标准溫度计3用于采集 恒溫干燥箱1的实时溫度，并通过无线模块6发送PC机7;可编程溫控仪表53用于采集待测溫 度开关2的工作状态、通过调压模块54控制恒溫干燥箱1的溫度变化，同时通过无线模块6将 待测溫度开关的工作状态发送至PC机7;开关状态显示模块51用于显示待测溫度开关2的工 作状态。
[0024] 图2为开关试验箱示意图，由开关状态显示模块51、连接线52、可编程溫控仪表53 (Shimaden(岛电)FP23系列）和调压模块54组成。
[00巧]图3为开关状态显示模块51示意图，由接线端子511、指示灯512和24V直流电源513 组成。指示灯512-端接在接线端子511，另一端接在24V直流电源513上，接线端子511另一 端接在可编程溫控仪表53上，24V直流电源另一端通过电源线514接在220V电源上。开关状 态显示模块51连接至可编程溫控仪表53，当可编程溫控仪表53采集到开关量时，实时显示 相应的开关状态，使溫度开关对应的指示灯点亮或焰灭。
[0026] 图4为包括可编程溫控仪表53和调压模块54的控制箱的示意图，由接线端子531、 调压模块53和可编程溫控仪表54组成，Shimaden(岛电)FP23系列的可编程溫控仪表53包含 多个DI、D0、A0接口和232通讯接口，可由计算机控制输出/输入数字量/模拟量。通过设置接 线端子531与调压模块54、开关状态显示模块51、待检溫度开关2相连;其中，A0接口通过接 线端子531与调压模块54相连，W控制恒溫干燥箱的溫度变化;DI接口通过接线端子531与 待检溫度开关2相连，W检测溫度开关的状态;DO接口通过接线端子531与开关状态显示模 块51的各个L邸灯相连，W控制响应的指示灯显示开关状态。可编程溫控仪表53的A0接口接 入调压模块54的输入端。无线模块6接232通讯接口。
[0027] 下面结合具体的溫度开关，采用上述装置进行检定如下。
[00%] 1、选取4只BWY-804型号变压器用溫度开关，其溫度开关标准动作值为115°C，根据 说明书可知，其允许动作误差为±2°C，回差值为(6±2°C)。
[0029] 2、此类型开关无特殊要求，则设定其溫度变化速率为rC/min,起始溫度设定为 (115-6-2-5 = 102 °C)终止溫度设定为（115巧=120 °C)。
[0030] 3、将待测溫度开关2接入开关试验箱，并与标准溫度计3-起放置入恒溫干燥箱1 内，保持同一高度。将待测溫度开关2与标准溫度计3通过RS232串口线接入无线模块。打开 PC机上的检测软件，连接无线模块。在初始化界面，输入待检溫度开关的数量(1~24个）、溫 度变化速率（rC/min)、起始溫度（102°C)、终止溫度（12(rC)。检测软件通过可编程溫控仪 表编程实现恒溫干燥箱内的溫度及速率控制。点击开始按钮后，系统开始进行检定。
[0031] 4、首先，程序控制恒溫干燥箱W最大功率由室溫快速升溫至起始溫度102°C，到达 起始溫度后，程序判断其是否稳定，依据为箱内溫度变化不超过〇.2°C/min。保持2分钟W保 证箱内溫度达到热平衡。然后，程序控制恒溫干燥箱WrC/min的速率开始由102°C匀速升 溫至终止溫度120°C。同时，开关试验箱开始检测溫度开关工作状态。当开关动作时，将当前 标准溫度计读取的溫度值记录为此开关的动作值。当箱内溫度升溫至终止溫度120°C后，程 序控制溫度稳定，保持2分钟后按照rC/min的速率开始匀速降溫。同时，开关试验箱开始检 测溫度开关工作状态。当开关动作时，将当前标准溫度计读取的溫度值记录为此开关的回 复值。当箱内溫度降溫至起始溫度l〇2°C后，程序控制箱内溫度稳定并保持2分钟。重复W上 升溫降溫过程一共Ξ次，得到每个开关的动作值、回复值各3个，计算其平均值及动作误差 (有特殊要求需计算回差或重复性等参数），生成检定报告。
[0032] 5、W下为此次实验的数据
[0033] 升降溫速率rC/min试验结果单位:°C
[0034]
[0036]结论:观察上述结果，动作误差最大值1.19°C在±2°CW内；8组数据的回差最大值 为6.74,最小值为5.77满足允许回差（6 ±2°C);经过计算8组数据的重复性最大值为 0.06%。
【主权项】
1. 一种网络化温度开关自动检定装置，其特征在于，包括恒温干燥箱（1)、开关试验箱 (5)、无线模块(6)、标准温度计(3)、移动终端(8)和PC机(7);标准温度计(3)固定在恒温干 燥箱（1)内；所述开关试验箱(5)包括开关状态显示模块(51)、可编程温控仪表(53)和调压 模块(54)，可编程温控仪表(53)具有多个连接待测温度开关（2)的接口，可编程温控仪表 (53)与无线模块(6)、开关状态显示模块(51)相连，恒温干燥箱（1)通过调压模块(54)与可 编程温控仪表(53)相连;无线模块(6)通过无线网络分别与PC机(7)、移动终端(8)相连;标 准温度计(3)与无线模块(6)相连接。标准温度计(3)用于采集恒温干燥箱（1)的实时温度， 并通过无线模块(6)发送PC机(7);可编程温控仪表(53)用于采集待测温度开关(2)的工作 状态、通过调压模块(54)控制恒温干燥箱（1)的温度变化，同时通过无线模块(6)将待测温 度开关的工作状态发送至PC机(7);开关状态显示模块(51)用于显示待测温度开关(2)的工 作状态。2. 根据权利要求1所述的检定装置，其特征在于，所述开关状态显示模块(51)包括多个 分别与可编程温控仪表相连的led灯，每个led灯分别与一个待测温度开关(2)对应。3. -种网络化温度开关自动检定方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将多个待测温度开关(2)分别接入控制模块(53)的接口；并将温度开关与标准温度 计(3)放置入恒温干燥箱内同一位置； (2) 通过可编程温控仪表（53)设定恒温干燥箱（1)的升降温程序;恒温干燥箱（1)按照 设定的升降温程序进行升温或降温； (3) 标准温度计(3)采集恒温干燥箱（1)的实时温度，并通过无线模块(6)发送温度数据 至PC机(7)。 (4) 可编程温控仪表53检测待测温度开关(3)的工作状态，当待测温度开关(3)为闭合 状态时，与其对应的led灯亮；当待测温度开关(3)为断开状态时，与其对应的led灯灭。同 时，可编程温控仪表(53)通过无线模块(6)将待测温度开关的工作状态发送至PC机(7)。 (5 )PC机7实时获取标准温度计(3)采集的温度值和可编程温控仪表(53)采集的待测温 度开关(3)的工作状态，得到待测温度开关(3)的动作值和回复值，计算回差，并将回差、动 作值与待测温度开关的合格标准进行比较，得到检定结果。 (6)移动终端(8)可通过连接无线模块(6)查看PC机(7)发送的检定状态以及错误警报。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述升降温程序根据待测温度开关(3)的 特性进行设定。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，升降温程序为:先从室温以恒温干燥箱（1) 的最大温度变化速率升温或降温至起始温度，保持2分钟，然后从起始温度以设定速率升温 或降温至终止温度，保持2分钟;然后以设定速率(0.1°C/min到2°C/min)降温或升温至起始 温度(起始温度为:温度开关标准动作值-标准回差值-5 °C，终止温度为:温度开关标准动作 值+5°C)。
【文档编号】G08C17/02GK105842621SQ201610398078
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】宋歌, 孙斌, 赵玉晓
【申请人】中国计量大学