Способ определения фактической площади касания электрических контактов Советский патент 1984 года по МПК G05B23/02 

2. Способ по п, 1, отлича. ю1д и и с я тем, что в качестве рентгеноконтрастного вещества наносят свинец в виде растра регулярной структуры,.

3, Способ по п. 2, отлич ающ и и с я тем, что раст регулярной структуры нанесен в виде параллельных полос, шаг и толщина которых соизмеримы с микровыступами поверхности контактирующих элементов.

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАКТИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДИ КАСАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ, заключающийся в том, что , на поверхность одного из контактирующих элементов наносят тонкий слой контрастного вещества, собирают контакт, фотографируют,и определяют фактическую площадь касания путем обработки и анализа полученного изображения, отличающийся тем, что, с целью упрощения определения фактической площади касания, в качестве контрастного вещества наносят токопроводящее рентгеноконтрастнее вещество, фотографируют собранный контакт в рентгеновских лучах, затем пропускают электрический ток и снова фотографируют в рентгеновских лучах на тот- же кадр в момент времени, со- § ответствующий установившемуся теплоW вому состоянию, в результате чего получают муаровую картину, которую подвергают обработке и анализу. оо СП

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам опр деления фактической площади касания электрических контактов. Известен способ определения факт чёской площади касания электрическ.и контактов по электропроводности, при котором измеряют полное сопротивление контакта i R и определяют число П единичных пятен касания, площадь которых и составляет факти, ческую площадь .касания .1 ., Недостатком такого способа определения фактической площади касания является сложность определения числа единичных пятенг касания. Наиболее близким к способу по технической сущности и достигаемому результату является способ определе ния фактической площади касания, за люча1ющийся в том, что на поверхность одного из контактирующих элементов наносят путем распыления в вакууме .тонкий слой контрастного вещества, чаще всего угольной пленки, приводя ее в контакт с поверхностью другого контактирующего элемента,после раръе динения контактирующих элементов фотографируют поверхность первого контактирующего элемента с отпечатками угольной пленки и определяют фактическую площадь касания путем обработ z-fH и анализа полученного негатива 2 Такой способ .определения фактической площади касания требует обязательной разработки контакта, что вызывает дополнительные затраты на измерения. Кроме того, фактическая пло щадь касания в собранном контакте не адекватна площади касания, измеренной по отпечатку угольной пленки в разобранном контакте, так как при повторной сборке контакта практически невозможно обеспечить одни и те же условия (усилие нажатия, относительное расположение контактных элементов и т.п.), Известно, что фактическая площадь касания определяется соприкосновением микровыступов контактной пoвepx ocти, которые имеют случайный характер расположения, и их встреча друг с другом во многом определяется перечисленными факторами. Для определения фактической площади касания с помощью фотометрирования или планиметрирования требуется сложнс я ciriTapaTypa, Цель изобретения - упрощение определения фактической площади касания. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу на поверхность одного из контактирующих элементов наносят тонкий слой контрастного вещества, собирают контакт, фотографируют и определяют фактическую площадь касания путем обработки и анализа полученного изображения, при этом в качестве контрастного вещества наносят токопроводящее рентгеноконтрастное вещество, фотографируют собранный контакт в рентгеновских лучах, затем пропускают электрический ток и снова фотографируют врентгеновских лучах на тот же кадр в момент времени, соответствующий установийлемуся тепловому состоянию, в результате чего получают муаровую картину,- которую по.двергают обработке и анализу. Такое выполнение изобретения дает возможность определить фактическую площадь касания без разборки контакта путем расшифровки муарограммы, возникающей в результате наложенного изображения двух растров, что не требует сложной аппаратуры. В качестве рентгеноконтрастного вещества можно наносить свинец в виде растра регулярной структуры, который может быть нанесен в виде параллельных полос, шаг и толщина которых соизмеримы с микровыступами поверхности контактирующих элементов. На чертеже показана схема съемки исследуемого контакта предложеннЕз1м способом. Для определения фактической площади касания на исследуемую поверхность одного из контактирующих элементов, например, 1 наносят токопроводящий рентгеноконтрастный растр 2, например, в виде параллельных, линий с равномерным шагом. Можно использовать растр, и снерегулярной Структурой, однако такой растр более сложно наносить технологически. Между контактом и кассетой 3 с фоточувствительной плеикой 4 размещают объектив 5, Облучение контакта производят рентгеновской трубкой б„ Способ осуществляется следующим образом,, Первую съемку производят после сборки контакта в отсутствии электри ческого тока. Затем пропускают через контакт электрический ток заданной величины, например номинальный ток. При прохождении через контакт электрического тока происходит нагрев пло щадок касания, который образует картину теплового распределения контакта. В соответствии с распределением температуры происходит изменение структуры нанесенного на контактную поверхность растра в местах локадьного нагревао. Поэтому если сфотографировать измененный растр на тот же кадр после прохождения через контакт электрического тока в момент наступления установившегося теплового состояния, то в результате получаем наложенное изображение двух растров При наложении растров возникает муаровая картина, которая связана с распределением площадок сасания и соответственно с площадью касания контакта. Полученную муарограмму проецируют на светочувствительную поверхность фотоприемника. - ПЭС матрицы, фототок которой однозначно связан с фактической площадью касания. Градуировку интегратора, в качестве которого используют aNmepMeTp выполняют один раз путем сравнения фототока с площадью касания, при этом учитывают связь муаровых полос с величиной деформации, которая известна. Связь величины деформации с температурой и площадью касания также известна. Таким образом, предлагаемый способ позволяет производить обработку и анализ полученного изображения простыми средствами. Пример. Токопроводящий ренТгеноконтрастный растр наносят на поверхность одного из контактирующих элементов с помошью распыления свинца в виде системы линий с luaroM 1,5 мкм и шириной 0,5 мкм, толщина полос 0,5 мкм. Шаг и высота полос соизмеримы и меньше микровыступов поверхности, чтобы не оказывать влияния на действительную структуру микронеровностей поверхности контактирующего элемента. Собирают контакт и подключают к источнику электрического тока. Фотографирование до и после прохождения через контакт t. электрического тока выполняют рентгеновским аппаратом РУП-120, Для получения качественного снимка между контактом и кассетой с рентгеновской пленкой размещают широкоугольный объектив, например, типа Индустор/ Тип рентгеновской пленк.и РТ-4 или РТ-5. Экспозиция фотографирования устанавливается в:зависимости от необходимой величины контраста изображения наложенных растров, интенсивности излучения рентгеновской трубки, поглощающей дозы излучения контактом и ренгеноконтрастным ; веществом и чувствительностью рё нтгеновской пленки. Расшифровку полученной муарограммы производят как описано. Использование предлагаемого способа определения фактической плеядади касания электрических контактов обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность определения фактической площади касания без разборки электрических контактов, что экономит время измерения и позволяет определить площадь касания контакта без остановки электрооборудования, что особенно важно в современных электротехнических установках, кроме того,требует для расшифровки полученной муарограммы простой техники. Экономическая эффективность может быть определена путем сравнения предл.агаемого сдособа с прототипом, .. Применение изобретения на одном промышленном предприятии с, 5000 контролируемых контактов размеров 1212рмм экономия времени при определении фактической площади составит 46 ч, Экономия в денежном выражении составит 340 р. ..