基于ad模块输出的薄膜电弱点测试统计系统及测试方法
【专利摘要】本发明属于电气用塑料薄膜测试仪器，涉及塑料薄膜电弱点和电弱线检测问题，特别涉及基于AD模块输出的薄膜电弱点测试统计系统及测试方法。本系统包括漏电流采样电路、AD模块、PLC和输出设备。测试时使待测薄膜在漏电流采样电路中的两个电极之间移动，漏电流采样电路将采集到的模拟信号传送至AD模块，AD模块模拟信号转换成数字信号发送至PLC；PLC（3）将收到的数字信号与其内设的强度限值和时间限值进行比较得到结果，PLC将所述结果发往输出设备。本系统不但测量准确，而且能够将单位面积薄膜上的电弱点和电弱线数量统计并直观的显示出来，从而大大地提高了测试效率。
【专利说明】基于AD模块输出的薄膜电弱点测试统计系统及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电气用塑料薄膜测试仪器，涉及塑料薄膜电弱点和电弱线检测问题，特别涉及基于AD模块输出的薄膜电弱点测试统计系统及测试方法。
【背景技术】
[0002]电气用塑料薄膜的生产过程中，由于工艺、环境等原因使薄膜出现穿孔、导电颗粒积聚等影响电气性能的电弱点。根据国家标准《GB/T13541-92电气用塑料薄膜试验方法》，电气用塑料薄膜要求进行电弱点测试。电弱点测试中，在给定直流电压下每平方米的击穿点(电弱点)数成为衡量薄膜质量水平的重要指标。此外，薄膜在生产过程中从纵拉到牵引辊站再到分切经过很多纵向旋转的辊轴，极易引起纵向划伤，此纵向划伤则在薄膜上形成“电弱线”，因此，如何快速测量并统计因穿孔、导电颗粒积聚等引起的离散的“电弱点”和纵向划伤引起的“电弱线”，是本领域技术亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种基于AD模块输出的薄膜电弱点测试统计系统，用于解决现有技术的不足，本系统不但测量准确，而且能够将单位面积薄膜上的电弱点和电弱线数量统计并直观的显示出来，从而大大地提高了测试效率。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0005]一种基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其包括以下组成部分:
[0006]漏电流采样电路，所述漏电流采样电路的输出端与AD模块的输入端相连；
[0007]AD模块，其输入端与所述漏电流采样电路的输出端连接，用于将从漏电流采样电路接收的输入信号转换成数字信号；
[0008]PLC,其输入端与所述AD模块的输出端连接，用于接收从AD模块输出的数字信号，所述PLC的输出端与输出设备的输入端相连；
[0009]输出设备，其与PLC双向通讯连接，用于接收并显示PLC传送过来的数据。
[0010]本发明还可以通过以下技术措施得以进一步实现。
[0011]优选的，所述AD模块为三菱FX1N-2AD-BD。
[0012]优选的，所述漏电流采样电路包括限流电阻、上电极、下电极和采样电阻；所述限流电阻串联在测试电压正极端与上电极之间，采样电阻串联在下电极与测试电压负极端之间，所述上电极、下电极分设在待测薄膜的两侧；所述采样电阻的高电位节点连接所述AD模块的电压通道输入端子，所述采样电阻的低电位节点连接所述AD模块的公共输入端子。
[0013]优选的，所述上电极为导电橡胶，所述下电极为金属铜辊，所述限流电阻为RI80B/8W/200K Ω / J高压电阻，所述采样电阻为DR/50W/200 Ω /F大功率电阻；其中RI80B/8W/200KQ/J表示额定功率为8W、允许误差范围为±5%阻值为200ΚΩ的玻璃釉膜电阻，DR/50W/200Q/F表示额定功率为50W、允许误差范围为± 1%阻值为200ΚΩ的碳膜电阻。[0014]优选的，所述PLC为三菱FX1N-24MT-001。
[0015]优选的，所述输出设备选用GT1055-QSBD-C触摸屏。
[0016]本发明还提供了一种基于上述统计系统的测试方法，其包括如下步骤:
[0017]I)、使待测薄膜在漏电流采样电路(I)中的两个电极之间移动，漏电流采样电路
(I)实时检测采集漏电流，漏电流采样电路(I)并将采集到的表征漏电流大小的模拟信号传送至AD模块(2)；
[0018]2)、所述AD模块(2)将从漏电流采样电路(I)接收的模拟信号转换成数字信号发送至 PLC (3)；
[0019]3)、所述PLC (3)中内设有强度限值和时间限值，当PLC (3)接收来自所述AD模块(2)的数字信号后，进行如下运算:
[0020]当所述数字信号的强度小于所述强度限值时，不再将所述数字信号的持续时间与所述时间限值进行比较，此时电弱点和电弱线的数值均保持原数值；
[0021]当所述数字信号的强度大于所述强度限值，且所述数字信号的持续时间小于所述时间限值时，电弱点的数值增加一个；
[0022]当所述数字信号的强度大于所述强度限值，且所述数字信号的持续时间大于所述时间限值时，电弱线的数值增加一个；
[0023]4)、所述PLC (3)对电弱点的数量、电弱线的数量以及电弱点和电弱线的总数量分别进行统计得到结果，且PLC (3)将所述结果发往输出设备(4)。
[0024]所述漏电流采样电路采集到的表征漏电流大小的模拟信号，其既可以为电压信号，也可以为电流信号，只要其能表征发生的漏电流的大小即可。
[0025]优选的，所述PLC (3)中内设的强度限值为1mA，时间限值为200mS。
[0026]本发明的有益效果在于:
[0027]I)本发明中的漏电流采样电路由限流电阻、上电极、待测薄膜、下电极和采样电阻依次串联组成，测试时，待测薄膜在施加有电压的上、下电极间移动，当待测薄膜无电弱点和电弱线时，待测薄膜的绝缘阻值很大(为103ΜΩ级)，此时漏电流采样电路检测到的漏电流为微安级；当漏电流采样电路检测到的漏电流超过ImA时，可认定薄膜在此处有电弱点存在；当漏电流采样电路检测到的漏电流在规定的时间内(即200mS)均超过ImA时，可认定为该薄膜试样在生产过程中存在纵向划痕，也即薄膜上存在“电弱线”。
[0028]本发明通过漏电流采样电路采集电流值，AD模块将漏电流采样电路采集到的模拟电信号转换成数字信号传送到PLC中，PLC将输入的数字信号与其内存的强度限值和时间限值比较后，处理得到电弱点数量和电弱线总数，并将检测到的电弱点和电弱线的总数在输出设备上显示。本发明符合国家标准要求，检测准确，全自动控制，工作稳定可靠。
[0029]2)本发明中的PLC的型号为三菱FX1N-60MR-001，AD模块的型号为三菱FX1N-2AD-BD，输出设备选用三菱GT1055-QSBD-C的触摸屏，操作方便，稳定性好，易于维护、检修。
[0030]3)本系统既可统计因穿孔、导电颗粒积聚等引起的离散的电弱点，又可统计因纵向划伤引起的电弱线，因此测试数据更能真实地反映薄膜的质量水平，且有助于分析生产过程中存在的问题。【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明的结构示意框图。
[0032]图中标记符号的含义如下:
[0033]I一漏电流米样电路2—AD模块3—PLC 4一输出设备
[0034]11一上电极12—下电极
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0036]如图1所示，本发明包括漏电流采样电路1，AD模块2，PLC3和输出设备4。
[0037]所述漏电流采样电路I由限流电阻R3、上电极11、待测薄膜Rx、下电极12和采样电阻R4依次串联组成，限流电阻R3串联在测试电压正极端V+与上电极11之间，采样电阻R4串联在下电极12与测试电压负极端V-之间，所述上电极11、下电极12在测试时分设在待测薄膜Rx的两侧。
[0038]所述上电极11为导电橡胶，所述下电极12为金属铜辊。所述限流电阻R3为RI80B/8ff/200KQ/J高压电阻，所述采样电阻R4为DR/50W/200 Ω/F大功率电阻。
[0039]所述AD模块2选用的型号为三菱FX1N-2AD-BD。
[0040]所述输出设备4选用GT1055-QSBD-C触摸屏，所述触摸屏的显示屏上设有电弱点总数计数显示窗口，其包括电弱点统计数显示窗和电弱线统计数显示窗。
[0041]下面结合附图对本发明的工作过程进行详细描述。
[0042]参照图1，漏电流采样电路I由限流电阻R3、上电极11、待测薄膜Rx、下电极12、采样电阻R4构成串联回路，采样电阻R4的高电位节点连接所述AD模块的V2+，采样电阻R4的低电位节点连接AD模块的公共输入端子V1-。
[0043]被测试的薄膜Rx在施加有电压的上、下电极间移动，对于正常薄膜(即无电弱点时)，漏电流采样电路I检测到的漏电流为微安级；当电弱点存在时，漏电流采样电路I检测到的漏电流超过ImA ；当电弱线存在时，漏电流采样电路I检测到的漏电流在规定的时间内(200mS)均超过1mA。当然，针对不同种类的塑料薄膜，操作人员还可以通过触摸屏4对内设的强度限值和时间限值进行适应性修改，以使得测定结果更加准确。
[0044]AD模块2为三菱FX1N-2AD-BD，其安装在PLC3顶部，将从漏电流采样电路I输入的模拟信号转换成数字信号传入PLC3。
[0045]PLC3将AD模块2传送来的数字信号存放在专用寄存器D8113内，并实时刷新专用寄存器D8113内的数字信号。
[0046]PLC3用比较指令:CMP K1000 D8113 M60，对专用寄存器D8113数据与常数K1000(对应ImA)进行比较，得到如下结果:
[0047]1)D8113 < K1000 时，M60 为 ON ;
[0048]2)D8113 = K1000 时，M61 为 ON ;
[0049]3)D8113 > K1000 时，M62 为 ON ;
[0050]当仅M62为ON时，寄存器D139的数值增加，构成电弱点统计数；
[0051]当M62和T200 (即漏电流大于ImA且持续200mS)同时为ON时，寄存器D141的数值增加，构成电弱线统计数；
[0052]当M62为ON或M62和T200同时为ON时，寄存器D140的数值增加，构成电弱点和电弱线的总数计数。
[0053]寄存器D139、D141、D140的数值由通信电缆传递到触摸屏的显示窗口。触摸屏上设有弱点总数计数显示窗口，其包含电弱点统计数显示窗口及电弱线统计数显示窗口。
【权利要求】
1.一种基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其特征在于包括以下组成部分: 漏电流采样电路(1)，所述漏电流采样电路(1)的输出端与AD模块(2 )的输入端相连； AD模块(2 )，其输入端与所述漏电流采样电路(1)的输出端连接，用于将从漏电流采样电路(I)接收的模拟信号转换成数字信号； PLC (3),其输入端与所述AD模块(2)的输出端连接，用于接收从AD模块(2)输出的数字信号，所述PLC (3)的输出端与输出设备(4)的输入端相连； 输出设备(4)，其与PLC (3)双向通讯连接，用于接收并显示PLC (3)传送过来的数据。
2.根据权利要求1所述的基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其特征在于:所述AD模块(2)为三菱FX1N-2AD-BD。
3.根据权利要求2所述的基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其特征在于:所述漏电流采样电路(I)包括限流电阻(R3)、上电极、下电极和采样电阻(R4);所述限流电阻(R3)串联在测试电压正极端与上电极之间，采样电阻(R4)串联在下电极与测试电压负极端之间，所述上电极、下电极分设在待测薄膜的两侧；所述采样电阻(R4)的高电位节点连接所述AD模块(2)的电压通道输入端子，所述采样电阻(R4)的低电位节点连接所述AD模块(2)的公共输入端子。
4.根据权利要求3所述的基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其特征在于:所述上电极为导电橡胶，所述下电极为金属铜辊，所述限流电阻(R3)为RI80B/8ff/200KQ/J高压电阻，所述采样电阻(R4)为DR/50W/200 Ω/F大功率电阻。
5.根据权利要求1所述的基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其特征在于:所述 PLC (3)为三菱 FX1N-24MT-001。
6.根据权利要求1所述的基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统，其特征在于:所述输出设备(4)为GT1055-QSBD-C触摸屏。
7.一种根据权利要求1所述基于AD模块输出的薄膜电弱点测试数据统计系统的测试方法，其包括如下步骤: . 1)、使待测薄膜在漏电流采样电路(I)中的两个电极之间移动，漏电流采样电路(I)实时检测采集漏电流，漏电流采样电路(I)并将采集到的表征漏电流大小的模拟信号传送至AD模块(2)； .2 )、所述AD模块(2 )将从漏电流采样电路(I)接收的模拟信号转换成数字信号发送至PLC (3)； .3)、所述PLC(3)中内设有强度限值和时间限值，当PLC (3)接收来自所述AD模块(2)的数字信号后，进行如下运算: 当所述数字信号的强度小于所述强度限值时，不再将所述数字信号的持续时间与所述时间限值进行比较，此时电弱点和电弱线的数值均保持原数值； 当所述数字信号的强度大于所述强度限值，且所述数字信号的持续时间小于所述时间限值时，电弱点的数值增加一个； 当所述数字信号的强度大于所述强度限值，且所述数字信号的持续时间大于所述时间限值时，电弱线的数值增加一个； . 4)、所述PLC(3)对电弱点的数量、电弱线的数量以及电弱点和电弱线的总数量分别进行统计得到结果，且PLC (3)将所述结果发往输出设备(4)。
8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于:所述漏电流采样电路(I)包括限流电阻(R3)、上电极、下电极和采样电阻(R4);所述限流电阻(R3)串联在测试电压正极端与上电极之间，采样电阻(R4)串联在下电极与测试电压负极端之间，所述待测薄膜在测试时即设置在上电极和下电极之间；所述采样电阻(R4)的高电位节点连接所述AD模块(2)的电压通道输入端子，所述采样电阻(R4)的低电位节点连接所述AD模块(2)的公共输入端子。
9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于:所述上电极为导电橡胶，所述下电极为金属铜辊，所述限流电阻(R3)为RI80B/8W/200KQ/J高压电阻，所述采样电阻(R4)为DR/50W/200 Ω /F大功率电阻。
10.根据权利要求7~9任一项所述的测试方法，其特征在于:所述PLC(3)中内设的强度限值为1mA，时间限值为200mS。
【文档编号】G01R31/12GK103913684SQ201410143398
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2014年4月10日
【发明者】钱立文 申请人:安徽铜峰电子股份有限公司