继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置及方法与流程

本发明属于继电器测试，尤其涉及一种继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置及方法。

背景技术：

1、由于铁路信号拍合式继电器是左右对称的结构，所以铁芯平面与轭铁平面的中心线相对关系可以简单表示轭铁平面与铁芯平面的相对位置关系。铁芯与轭铁为继电器电磁系统的重要组成零件，铁芯平面与轭铁平面中心线关系包括轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度和轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离，对于某些继电器来说轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度和轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离影响继电器输出特性较大，平面中心线关系测试用于继电器生产中间环节的组装参数把控，对于某些继电器来说铁芯与轭铁平面中心线关系对于继电器吸合状态下的电磁特性有较为显著的影响，在平面中心线关系良好的情况下能有效的减少继电器调整量，提高继电器调试效率与继电器输出特性一致性。

2、目前在继电器测试领域中，能对轭铁和铁芯平面关系进行测试的仪器包括二次元影像测量仪和超景深显微镜，这两个测试仪器在继电器轭铁和铁芯平面关系测试中存在以下几个问题：

3、超景深显微镜自带深度测试功能，其主要测试目的在于测量零件表面平面度，虽然能做到轭铁平面与铁芯平面深度成像，但是只能确定轭铁平面一点与铁芯平面一点之间高度差，无法进行铁芯平面拟合，也无法进行铁芯平面与轭铁平面角度测试，且测试范围过小，无法将轭铁平面与铁芯平面同时进行测试，在切换平面的过程中容易出现误差，对于生产来说测试设备体积过大、测试效率过低、测试成本过高。二次元影像测量仪测试位置为继电器轭铁平面投影与铁芯平面投影并非针对继电器关键参数位置的测量，其测试结果受限于轭铁平面与铁芯平面的粗糙度和继电器摆放倾斜角度，在生产中使用其进行测试效率过低、测试成本过高。

技术实现思路

1、为了能够测试继电器的平面中心线关系，本发明提供了一种铁路信号拍合式继电器的铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置及方法，本发明操作简便、准确率高，提高继电器调试效率与继电器输出特性一致性。

2、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

3、继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置，包括继电器移动组件、中心线高度测量组件、控制与计算组件，所述继电器移动组件包括双滑块导轨滑台，所述双滑块导轨滑台使待测继电器沿导轨移动，所述双滑块导轨滑台受步进电机驱动，所述中心线高度测量组件包括一个可移动的激光位移传感器，激光位移传感器位于待测继电器铁芯平面、轭铁平面的正上方，控制与计算组件包括电源模块、控制模块、电机驱动器、轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离结果示数器、轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度结果示数器、复位按钮、触发按钮，步进电机与电源模块、电机驱动器相连，电机驱动器与控制模块、电源模块相连，轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离结果示数器、轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度结果示数器与控制模块、电源模块相连，激光位移传感器与控制模块、电源模块相连，复位按钮、触发按钮与控制模块相连，控制模块与电源模块相连。

4、进一步地，所述双滑块导轨滑台包括螺杆、两个滑块、继电器插板、固定板、转接板，两个滑块通过螺纹孔连接在同一根螺杆上，随着螺杆旋转两个滑块在螺杆上同步移动，两个滑块上方依次固定设置转接板、固定板、继电器插板。

5、进一步地，所述电源模块通过电源线连接220v外部电源。

6、进一步地，所述激光位移传感器通过传感器转接板设置于xz二维滑台上，所述xz二维滑台x轴、z轴互相垂直且垂直于继电器移动方向的x轴、z轴，xz二维滑台通过滑台基座固定在基板上。

7、进一步地，所述双滑块导轨滑台、控制与计算组件均固定在基板上。

8、采用所述装置的继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试方法，控制模块给步进电机发送脉冲，步进电机旋转使双滑块导轨滑台上双滑块移动，同时控制系统通过统计脉冲信号计算滑块行程，每当滑块行程达到程序设定的采样点间距的整数倍时，采集当前滑块的行程输出值和激光位移传感器的输出值作为当前平面测试中心线上一点的横坐标x与其对应的纵坐标y，当继电器的轭铁平面进入到激光位移传感器测量范围内时，开始采集横、纵坐标(xen，yen)并记录至数组e中，直到轭铁平面离开激光位移传感器测量范围内，当继电器的铁芯平面进入到激光位移传感器测量范围内时，开始采集横、纵坐标(xtn，ytn)并记录至数组t中，直到铁芯平面离开激光位移传感器测量范围内；

9、轭铁平面中心线采样点测量结果与铁芯平面中心线采样点测量结果存至数组e与数组t中，其中n为实际采样点数量，数组e与数组t如下所示：

10、

11、

12、轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离d与轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度θ的计算公式如下所示：

13、

14、

15、其中k′t、k′e为铁芯平面拟合中心线斜率和轭铁平面拟合中心线斜率，其中b′t为铁芯平面拟合中心线截距；

16、

17、

18、

19、其中：t为铁芯平面拟合中心线上点的集合，e为轭铁平面拟合中心线上点的集合；xtn，ytn表示铁芯平面拟合中心线上n点测量结果的横坐标与纵坐标；xen，yen表示轭铁平面拟合中心线上n点测量结果的横坐标与纵坐标。

20、本发明的有益效果是：本发明在生产中使用可以实现对继电器铁芯平面与轭铁平面关系的简单把控，相对于其他测试方法操作简单、测试效率高且其精度满足生产需求，本发明结构简单可靠，体积适中，方便运输可用于产线不同环节进行测试。在经过简单测试后可以根据测试结果有方向性的调整继电器，有效的减少继电器尺寸参数调整量，使其在输出特性方面提升一致性，并提高继电器调试效率。

技术特征：

1.继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置，其特征在于，包括继电器移动组件、中心线高度测量组件、控制与计算组件，所述继电器移动组件包括双滑块导轨滑台(4)，所述双滑块导轨滑台(4)使待测继电器沿导轨移动，所述双滑块导轨滑台(4)受步进电机(5)驱动，所述中心线高度测量组件包括可移动的激光位移传感器(7)，激光位移传感器(7)位于待测继电器铁芯平面、轭铁平面的正上方，控制与计算组件包括电源模块(11)、控制模块(12)、电机驱动器(13)、轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离结果示数器(14)、轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度结果示数器(15)、复位按钮(16)、触发按钮(17)，步进电机(5)与电源模块(11)、电机驱动器(13)相连，电机驱动器(13)与控制模块(12)、电源模块(11)相连，轭铁中心线边缘点至铁芯平面中心线的垂直距离结果示数器(14)、轭铁平面中心线与铁芯平面中心线的角度结果示数器(15)与控制模块(12)、电源模块(11)相连，激光位移传感器(7)与控制模块(12)、电源模块(11)相连，复位按钮(16)、触发按钮(17)与控制模块(12)相连，控制模块(12)与电源模块(11)相连。

2.根据权利要求1所述的继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置，其特征在于：所述双滑块导轨滑台(4)包括一个螺杆、两个滑块、继电器插板(1)、固定板(2)、转接板(3)，两个滑块通过螺纹孔连接在同一根螺杆上，随着螺杆旋转两个滑块在螺杆上同步移动，两个滑块上方依次固定设置转接板(3)、固定板(2)、继电器插板(1)。

3.根据权利要求1所述的继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置，其特征在于：所述电源模块(11)通过电源线连接220v外部电源。

4.根据权利要求1所述的继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置，其特征在于：所述激光位移传感器(7)通过传感器转接板(8)设置于xz二维滑台(9)上，所述xz二维滑台(9)x轴、z轴互相垂直且垂直于继电器移动方向的x轴、z轴，xz二维滑台(9)通过滑台基座(10)固定在基板(6)上。

5.根据权利要求1所述的继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置，其特征在于：所述双滑块导轨滑台(4)、控制与计算组件均固定在基板(6)上。

6.一种采用权利要求1-5任一所述装置的继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试方法，其特征在于，控制模块(12)给步进电机(5)发送脉冲，步进电机(5)旋转使双滑块导轨滑台(4)上双滑块移动，同时控制系统通过统计脉冲信号计算滑块行程，每当滑块行程达到程序设定的采样点间距的整数倍时，采集当前滑块的行程输出值和激光位移传感器的输出值作为当前平面测试中心线上一点的横坐标x与其对应的纵坐标y，当继电器的轭铁平面进入到激光位移传感器(7)测量范围内时，开始采集横、纵坐标(xen，yen)并记录至数组e中，直到轭铁平面离开激光位移传感器(7)测量范围内，当继电器的铁芯平面进入到激光位移传感器(7)测量范围内时，开始采集横、纵坐标(xtn，ytn)并记录至数组t中，直到铁芯平面离开激光位移传感器(7)测量范围内；

技术总结
继电器铁芯平面与轭铁平面中心线关系测试装置及方法，属于继电器测试技术领域，包括继电器移动组件、中心线高度测量组件、控制与计算组件，所述继电器移动组件包括双滑块导轨滑台，所述双滑块导轨滑台受步进电机驱动，所述中心线高度测量组件包括一个可移动的激光位移传感器，控制与计算组件包括电源模块、控制模块等。本发明操作简便，能够简单快捷的测量铁芯与轭铁平面关系，有助于提高继电器输出特性一致性。

技术研发人员：罗文天,刘思汉,李庆诗,范艺川,邓杰,唐伟,赵兴海,王鑫,曹益熙,柯章弘达,年望,王英男,郭宁,郭国庆,王林林,孟冬冬,郑娜,张志宇,檀校,祝雪倩,朱桂枫
受保护的技术使用者：沈阳铁路信号有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4