Способ отбраковки магнитоуправляемых контактов Советский патент 1992 года по МПК H01H11/04 

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к контролю качества коммутационных элементов и может быть использовано в производство герконов и гезаконов (оапоминающих герконов).

Известен способ отбраковки герконов, по которому отбраковку ненадежных герконоо проводят путем измерения сопротивления в наиболее вероятных точках контактирования (НВТК) в процессе перекатывания одной контактной поверхности по другой. Динамика процесса обеспечивается за счет воздействия на контакт-детали системы скрещенных магнитных полей: продольного постоянного и поперечного переменного неоднородного поля, градиент которого направлен перпендикулярно продольной оси геркона и проходит через зону перекрытия контакт-деталей.

Однако, эффективность метода в значительной степени зависит от ориентации геркона относительно напраТзлеНи я поперечных полей. Кр оме того, на практике нет достаточно точных методов измерения градиентов магнитного поля в малом объеме, что крайне необходимо при аттестации метода и аппаратуры.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является способ контроля чистоты контактов герметизированных и пылезащищеНных реле, по которому реле подвергают во время контроля воздействию вибрации с частотой, превышающей максимальную частоту коммутации реле в 5-20 раз; но не превышающую норм виброустойчивости на испытуемый тип реле. Для коммутации на обмотку реле подают серию импульсов напряжения, сбои в работе реле фиксируются по случаям несостоявшихся размыканий и замыканий в цепи контактов реле, а также по случаям задержек коммутации. Регистрацию сбоев реле осуществляют при подаче на контакты реле напряжения, превышающего напряжение пробоя пленок тускнения материала контактов, образующихся при изготовлении, хранении и эксплуатации реле.

Однако, динамический пр оцесс контактирования по данному способу, который обеспечивается за счет одновременного воздействия на контакт-детали импульсного Магнитного поля и внешних механических колебаний, не имеет строгой закономерности, так как невозможно синхронизировать оба воздействия. Поэтому процесс становится практически неуправляемым, и повторяемость результатов контроля недостаточна из-за болыиой,нестабильности контактного нажатия в процессе измерений.

Целью изобретения является повышение стабильности результатов контроля и унификация метода для контроля герконов и гезаконов.

Поставленная цель достигается тем,

что геркон (гезакон) помещают в катушку управления, на контакты геркона подают напряжение, в обмотку катушки подают напряжение специальной формы, с помощью

0 которого контакт-детали приводят в насыщение, размыкают сонтакт-детали и фикси- руют МДС отпускания, затем подают серию коротких импульсов с постоянным подмаг- ничиванием, равным МДС к МДСотп., в

5 промежутках действия отдельных импульсов измеряют падение напряжения на контактном переходе, а в промежутках между действием каждой серии импульсов геркон коммутируют.

0 Магнитные поля широко используют в технике для ориентации, перемещения деталей и т.д.

В производстве герконов магнитные поля специальной формы применяются для

5 сбора чгстмц магнитной природы в заданной области с целью их обнаружения. Круг технических решений, в которых используют магнитные пол&, в герконной технике ограничен.

0 На фиг,1 - показана блок-схема реализации способа; на фиг.2 - циклограмма управляющего напряжения при контроле герконов, совмещенная с петлей гистерезиса магнито-мягкого материала; на фиг.З 5 циклограмма управляющего напряжения при контроле гезаконов, совмещенная с петлей гистерезиса магнито-полужесткого материала; на фиг.4 - осциллограммы напряжения, характерные для годного и де0 фектного приборов.

Геркон 1 располагают в катушке 2, на контакты геркона от источника тока 6 подают напряжение, в катушку управления от генератора 3 подают сигнал специальной

5 формы. Измерения проводят с помощью осциллографа 4 или с помощью электронной схемы 5.

Под воздействием магнитного поля, соответствующего циклограмме, показан0 ной на фиг.2, контакт-детали геркона замыкаются и приводятся в насыщение, затем магнитный поток плавно уменьшают, и контакт-детали размыкаются, в этот момент измеряют МДСотпускания. Далее уста5 нзвливаютдля каждого геркона постоянное подмагничивание, которое превышает его МДСотп.. на заданную величину и обеспечивает замкнутое состояние геркона при минимальном контактном нажатии. Указанные переходы являются подготовительным этапом. В этом исходном состоянии на постоянное подмагничивание накладывают серию коротких импульсов, амплитуда и длительность которых выбирают из условия обеспечения оптимальной амплитуды вибрации замкнутой контактной пары. Серии импульсов чередуются. После действия каждой серии импульсов герконы размыкаются. В результате соударения контакт-деталей при замыкании замкнутая контактная пара вибрирует возле нейтральной оси, и контактные поверхности скользят друг относительно друга, меняя точки контактирования. Серия коротких импульсов поддержиоает и упорядочивает процесс вибрации контакт-деталей в течение всего периода их действия.

При этом в момент действия импульса контактное нажатие максимально, а в промежутках между импульсами минимально. Наиболее динамичен процесс смены точек контактирования при минимальном контактном нажатии.

Наличие различного рода загрязнений фиксируется путем измерения контактного сопротивления. Наиболее оптимальным для проведения измерений являются промежутки между действиями импульсов.

Отличительной особенностью при контроле гезаконов является то, что в качестве постоянного подмагничивания испбль- зуется собственная остаточная индукция В кВ отп. гезакона. При этом амплитуда импульсов пропорциональна к МДСотп. и коэффициент к всегда меньше единицы. Циклограмма управления гезаконом фиг.З включает отдельные импульсы на размыкание и замыкание. Для полного перемагни- чивания контакт-деталей по петле гистерезиса серии коротких импульсов раз- нополярны. В промежутке между их действием геркон коммутирует. По окончании второго цикла импульсов гезакон размыкают и измеряют время отпускания, которое наравне с измеряемым сопротивлением является информативным параметром при оценке качества гезаконов и характеризует наличие проводящих частиц. Аналогично геркону, в гезаконе происходят все динамические процессы. Отличием является лишь то, что по мере воздействия на материал гезакона очередного импульса происходит откачка магнитной энергии v. сила удержания контакт-деталей в замкнутом состоянии падает, что приводи т к постепенному снижению контактного нажатия. При этом эффективность контроля возрастает.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного

тем, что в процессе измерений геркон (гезакон) помещают в измерительную катушку с заданными параметрами, подвергают управляемому динамическому процессу в соответствии с заданной программой, в результате которого происходит закономерная смена точек контактирования и изменение контактного нажатия. Этому в первую очередь способствует конкретная

величина приращения к постоянному под- магничиванию.

Основное отличие заявляемого способа состоит в том, что динамический процесс обеспечивается чередующимися сериями

импульсов, которые разделены сигналами на коммутацию.

Возбуждение геркона импульсами следующими с резонансной частотой собственных колебаний замкнутой пары активизирует динамический процесс и повышает эффективность контроля.

П р и м е р. С целью определения эффективности предлагаемого способа,отбраковка на наличие загрязнений проводилась на

приборах МК-17, для которых известные способы оказались неэффективны.

Отбраковку герконов проводили с помощью макета, блок-схема которого показана на фиг.1.

Геркон помещали в катушку управления. Выводы геркона подключали к источнику постоянного тока, выводы катушки управления - к генератору сигналов специальной формы. Измерения проводили с помощью блока контроля, который выдавал сигнал годен или брак на индикаторное табло. Параллельно блоку контроля и блоку управления подключали двухлучевой осциллограф, на экране которого получали две

синхронные осциллограммы: управляющего сигнала и падения напряжения на герко- не, что позволяло наблюдать за поведением геркона в различных режимах управления. Параметры управляющего сигнала указаны на циклограммах фиг.З и фиг.4.

Переменными величинами, которые выбирают для конкретного типа геркона или гезакона являются коэффициент к, определяющий уровень рабочего магнитного поля МДСраб. - К МДСотп., при котором возможно обнаружение пленок тускнения, эталонное сопротивление на уровне которого разбраковывают герконы на годные и брак, длительность времени

отпускания и количество циклов (время контроля)

Оптималоным режимом контроля герконов МК-17 является следующий: МДСраб. 2,3 МДСотп., эталонное сопротивление

Рэ 0,14 Ом, количество циклов измерения N 8.

Повторяемость результатов контроля при 5-и кратной проверке способом, известным по авт.свид (1) и по предлагаемому способу показала соответственно 69% и 88% соЁпадающих результатов контроля с проведением специальной тренировки и подготовкой к контролю.

При более высокой повторяемости результатов контроля предлагаемым способом достигается также более тщательная отбраковка.

Для подтверждения эффективности контроля предлагаемым способом проводились сравнительные испытания герконов на износостойкость. У герконов, признанных дефектными, отмечен рост контактного сопротивления, что в определенных условиях эксплуатации, например в радиоприемных устройствах, фиксируется как отказ.

Предлагаемый способ планируется к внедрению в серийное производство.

Формула изобретения

1. Способ отбраковки магнитоуправляе- мых контактов путем воздействия на замкнутую контактную пару источником переменного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности результатов контроля и унификации метода, магнитоуправляемый контакт помещают в катушку управления, на

Фиг. 2

0

5

его контакты подают напряжение, в обмотку катушки подают сигнал специальной формы, с помощью которого контакт-детали приводят а насыщение, размыкают контакт- детали и фиксируют МДС отпускания, затем подают серию коротких импульсов с постоянным подмагничиванием, равным МДС к МДСотп., затем измеряют падение напряжения на контактном переходе в промежутках действия импульсов, причем отбор магнитоуправляемых контактов производят по допустимому уровню контактного сопротивления, а в промежутках между действием каждой серии импульсов магнитоупразляемый контакт коммутируют.

2.Способ по п,1,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективноста контроля, возбуждение магнитоуправ- ляемого контакта производят импульсами следующими с резонансной частотой собственных колебаний замкнутой пары.

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что. с целью повышения эффективности

контроля при использовании в качестве маг- нитоуправляемого контакта гезакона, в конце действия на гезакон каждой пары разнополярных импульсов измеряют время отпускания гезакона и по допустимому уровню времени отпускания производят их отбор.

1В1

«Риг.З

Контроль размене

:ачщ

pt/e.ff