(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ КОНТАКТОВ
И УСТ:РОЙСТВО для ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ этого Изобретение относится к электротех нике, а более конкретно к электрическим аппаратам и может использоваться для испытаний электроэрозиоьной Устойчивости их контактов. Известен способ электроэрозионных испытаний контактов, основаяный на различии значений напряжений обрыва жидких.металлических мостиков различных контактных материалов. flQ. Этот способ не позволяет автоматизировать процесс определения момента разрушения материала покрытия контактов до материала их основы. Известен также способ электрюэрозионных испытаний контактов жидких металлических мостиков материалов покрытия и основы контактов, возникающих при размыкании контактов . Указанный способ не позволяет автоматизировать процесс определения момента разрушения материала, особенно драгоценных металлов (золота, серебра, их сплавов , покрытия контактов до материала их основы при проведении ресурсных испытаний электрических контактов, так как определение момента разрушения производят ви зуально по изменению падения напряже
СПОСОБА ния на контактах, например, с помощью осциллографа. Цель изобретения -автоматизация процесса определения момента разрушения материала покрытия контактов до материала их основы. Указанная цель достигается тем, что в известном способе электроэрозионных испытаний контактов, основанном на различии значений напряжений обрыва металлических мостиков материалов покрытия и основы контактов , определение момента разрушения материала покрытия до материала основы производят по моменту изменения интервала времени, от времени изменения напряжения на размыкающих контактах, при обрыве жидкого метс1ллического мостика материала покрытия,до времени изменения напряжения при обрыве жидкого металлического мостика материала основы. Кроме того, в устройство для осуществления этого способа, содержащее регулируемый источник постоянного тока, подключенный к клеммам для подключения испытуемых контактов, введены блок опорных напряжений, схемы сравнения напряжений, триггер с раздельными входами, генератор счетных
импульсов, счетчики импульсов, реверсивный счетчик импульсов, логические, элементы И, схема сравнения кодов, схема индикации, схема установки,при этом один из входов каждой из схем сравнения напряжений подключен к клеммам для подключения испытуемых контактов, другой вход каждой из которых подсоединен к соответствующему выходу блока опорных напряжений, вывод одной из схем сравнения напряжений подключен к установочному входу триггера и к установочному входу реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу одного из. логических элементов И, к одному из входов которого подключен выход триггера, к другому его входу подсоединен выход генератора счетных импуЛьсов, выход другого логического элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика импульсов и к входу одного из счетчиков импульсов, выход которого подсоединен к входу другого счетчика импульсов, к одному из входов этого логического элемента И подключен выход генератора счетных импульсов,к другому его входу подсоединен выход третьего логического элемента И,один из входов которого подключен к выходу реверсивного, счетчика импульсов, другой вход этого логического элемента подсоединен к- выходу третьего счетчика импульсов, вход которого подключен к одному из входов четвертого логического элемента И и третьему входу третьего логического элемента И,выход этого счетчика импульсов подключен к другому входу четвертого логического элемента И, выход которого подсоединен к управляющему входу схемы сравнения кодов, к одному из входов которой подключен выход кода реверсивного счетчика импульсов, к другому ее входу подсоединен выход кода другого счетчика импульсов, выход схемы сравнения кодов подключен к входу схемы индикации, выход другой схемы сравнения напряжений подсоединен к одному из раздельных входов триггера, к другому раздельному входу которого подключен выход третьей схемы сравнения напряжений, выход четвертой схемы сравнения напряжений подсоединен к входу третьего счетчика импульсОв и к входу четвертого счетчика импульсов, к установочному входу каждого из счетчиков импульсов подключен выход схемы установки.
На фиг. 1 изобрс1жены кривые зависимости падения напряжения на размыкающих контактах от времени, поясняющее способ электроэррзионных испытаний; на фиг. 2 - схема устройства для осуществления этого спос;оба.
Способ электроэроэионных испытаний контактов осуществляют следующим образом.
Испытуемые контакты подключают к регулируемому источнику постоянного тока, устанавливают соответствующий электрический режим и начинают их периодически замыкать и размыкать.
При размыкании обрыва жидких металлических мостиков заранее известны: для материала покрытия, например золота - Е,. (кривая 1 на фиг. 1) , для материала основы, например, серебра Е (кривая 2 на фиг. 1), Пока материал покрытия не разрушился до материала основы, напряжение обрыва жидкого металлического мостика равно Е., (для золота - О,88В).работа происходит на кривой 1, при этом, например, с помощью счетно-импульсного метода, выделяют интервал времени, заключенный между значениями напряжения Е и периодически от размыкания к размыканию его контролируют. Как только материал покрытия разрушится до материала основы, напряжение обрыва жидкого металлического мостика будет равно Ej (для серебра - 0,36 В), работа происходит на кривой 2, при этом интервал времени,заключенный между значениями напряжений Е, и Е изменится и будет равен t,j . По моменту изменения интервала времени фиксируют момент разрушения покрытия контактов, что особенно важно при определении ресурсных возможностей контактов с тонкими покрытиями драгоценньпли металлами.
Устройство для осуществления этого способа содержит регулируемый источник 3 постоянного тока, подключенный к испытуемым контактам 4, схемы 5, 6, 7, 8 сравнения напряжений,блок 9 опорных напряжений, триггер 10 с раздельными входами, генератор 11 счетных импульсов, логические элементы И 12, 13, 1.4, 15, схему 16 сравнения кодов, реверсивный счетчик 17 импульсов, счетчик 18, 19, 20, 21 импульсов, схему 22 индикации, схему 23 установки, при этом один из входов схем 5,6, 7, 8 сравнения напряжений подключен к испытуемым контактам 4, другой вход каждой из схем 5, 6, 7, 8 сравнения подключен к соответствующему выходу блока 9 опорных напряжений, выход схемы 5 сравнения напряжений подключен к установочному входу триггера 10 и к установочному входу реверсивного счетчика 17 импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу логического элемента И 12, к одному из входов которого подключен выход триггера 10, к другому его входу подсоединен выход генератора. 11 счетных импульсов, выход, логического элемента И 13 подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 17 и к входу счетчика 21, выход которого подсоединен к входу счетчика 18, к одному из входов этого логического элемента И подключен выход генератоpa 11 счетных импульсов, к другому его входу подсоединен выход логического элемента И 14, один из входов которого подключен к выходу реверсивного счетчика 17, другой вход этого логического элемента подсоединен к выходу счетчика 19 импульсов, вход которого подключен к одному из входо логического элемента И 15 и к третьему входу логического элемента И 14, выход счетчика 19 импульсов подключен к другому входу логического элемента И 15, выход которого подсоединен к управляющему входу схемы 16 сравнения кодов,к одному из выходов которой подключен выход кода ревер|сивного счетчика 17, к другому ее входу подсоединен выход кода счетчика 18 импульсов, выход схемы 16 сравнения кодов подключен к входу схемы 22 индикации, выход схемы 6 сравнения напряжений подсоединен к одному из раздельных входов триггера 10, к другому раздельному входу которого подключен выход схемы 7 сравнения напряжений, выход схемы 8 сравнения напряжений подсоединен к входу счетчика 19 импульсов и к входу счетчика 20 импульсов, к установочному входу каждого из счетчиков 18, 19, 20, 21 импульсов подключен выход схемы 23 установки.
В исходном состоянии испытуемые контакты 4 замкнуты и схема 5 сравнения напряжений формирует на своем выходе сигнал, поступающий на установочный вход триггера 10 и установочный вход реверсивного счетчика 17 импульсов и приводящий их в исходное положение. Сигналом установка с выхода схемы 23 установки приводятся в исходное состояние счетчики 18, 19, 20, 21 импульсов.
Устройство работает следующим образом.
При размыканий испытуеких контактов 4 падение напряжения на них начинает расти и в какой- то момент достигает напряжения срабатывания схемы 5 сравнения напряжений.. Сигнал удержания с ее выхода исчезает и устройство готово к работе. При дальнейшем возрастании падения напряжения на размыкающих контактах 4 до значения Е,2,(фиг. 1) срабатывает схема 6 сравнения напряжений, при этом триггер 10 переводится в такое состояние , при котором на его выходе устанавливается сигнал логическая 1, который поступает на вход логического элемента И 12 и разрешает прохождение через него счетных импульсов элемента на суммирующий вход реверсивного счетчика 17, При дальнейшем возрастании падения напряжения на размыкгиощих контактах 4 до значения Е срабатывает схема.7 сравнения напряжений, сигнал с выхода которой поступает на вход триггера 10
и устанавливает на его выходе сигнал логический О, запрещающий прохождение счетных импульсов через логический элемент И 12. К этому моменту в реверсивном счетчике 17 зафиксировалось число импульсов, пропорциональное возрастанию падения напряжения на жидком металлическом мостике, образующемуся на размыкающих контактах 4, от значения Еу до значения Еу (фиг. 1). При достижении падения напряж нИя на размыкающих контактах 4 порога срабатывания схемы 8 сравнения напряжения на ее выходе формируется сигнал логическая 1,поступающий на один из выходов логического элемента И 14, на других входах которого к этому времени присутствуют сигналы логическая 1 с выходов реверсивного счетчика 17 и счетчика 19 импульсов. При этом на выходе логического элемента И 14 формируется сигнал, поступающий на вход логического элемента . .
И 13 и разрешающий прохождение счетных импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 17 и на вход счетчика 21 импульсов. В тот момент, когда в реверсивном счетчике 17 зафиксируется нулевое состояние,сигнал об sfTOM с его выхода поступает на один из входов логического элемента И 14 и запрещает прохождение счетных импульсов через логический элемент И 13.
Для обеспечения достоверности определения момента разрушения материала покрытия до материала основы контактов в устройстве использовано усреднение времени t существования жидкого металлического мостика (кривая 1, фиг.1) от момента времени,соответствующего напряжению Е до момента времени, соответствующего напряжения Е за первые N (обычно 1020) переключений. Для этого исполь зованы сч етчики 21, 19, каждый из которых имеет емкость счета N импульсов. За время первого размыкания контактов 4 в счетчике 18 зафиксируется число, пропорциональное времени t, деленому на N. При этом счетчики 19, 20 зафиксируют первое размыкание контактов 4. При эакикании контактов 4 срабатывает схема 5 сравнения напряжений и сигнал с ее выхода приводит триггер 10 и реверсивный счетчик 17 в исходное состояние. При последующих размыканиях контактов 4 устройство работает аналогично описанному выше. В течение первых N разысканий происходит определение среднего арифметического значения времени t, существования жидкого металлического мостика материала покрытия контактов.
После первых N размыканий в счетчике 18 запоминается число импульсов, пропорциональное среднему арифР4етическому значению времени t/. 8 этот момент с выхода счетчика 19 на вход логического элемента И 14 поступает сигнал, формирующий на ее выходе сигнал, поступающий через него счетных импульсов. Одновременно с этим на вход логического элемента И 15 с выхода счетчика 19 поступает сигнал, разрешающий прохождение на управляющий вход cxeNbi 16 сравнения кодов сигнала с выхода схемы 8 сравнения напряжений, срабатывающий при дальнейшем возрастании напряжения на раз млкаемых контактах 4, превышающем значение Е,(фиг. 1). На другие входы схекы 16 сравнения кодов поступают выходные коды реверсивного счетчи ка 17 и счетчика 1В. При последующих размыканиях контактов 4 устройство работает аналогично. При разрушении материала покрытия контактов 4 до материала их основы работа будет происходить на кривой 2. При этом время существования жидкого металлического мостика изменится и станет равным t. Число импульсов, пропорциональное времени tj. фиксируется реверсивным счетчиком 17. В момент изменения выходного кода счетчика 17 схема 16 сравнения кодов формирует сигнал, поступающий на вход схемы 22 индикация, сигнали зирующий о начале разрушения материала покрытия контактов 4 до материала их основы. Формула изобретения 1.Способ электроэрозионных испытаний контактов, основанный на разли чии значений напряжений обрыва жидких металлических мостиков материалов покрытия и основы контактов,возникающих .при размыкании контактов, отличающийся тем, что,с целью автоматизации процесса определения момента разрушения материала покрытия контактов, определение момента разрушения материала покрытия до материёша основы производят по моменту изменения интервала времени от времени изменения напряжения на размыкающих контактах при обрыве жидкого металлического мостика материала покрытия до времени изменения напряжения при обрыве жидкого металлического мостика материала основы. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее регулируемый источник постоянного тока,под ключенный к клеммам для подключения испытуемых контактов, отличающееся тем, что в него введены блок опорных напряжений, схемы сравнения напряжений, триггер с раздельными входгши, генератор счетных импульсов, счетчики импульсов, реверсивный счетчик импульсов, логические элементы И, схема сравнения кодов, схема индикации, схема установки,при этом один из входов каждой из схем сравнения напряжений подключен к клеммам для подключения испытуемых контактов, другой вход каждой из которых подсоединен к соответствующему выходу блока опорных напряжений, выход одной из схем сравнения напряжений подключен к установочному входу триггера и к установочному входу реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу одного из логических элементов и, к одному из входов которого подключен выход триггера, к другому его входу подсоединен выход генератора счетных импульсов, выход другого логического элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика имп льсов и к входу одного из счетчиков импульсов, выход которого подсоединен к входу другого счетчика импульсов,к одному из входов этого логического элемента И подключен выход генератора счетных импульсов, к другому его входу подсоединен выход третьего логического элемента И, из входов которого подключен к выходу реверсивного счетчика импульсов, другой вход :этого логического элемента подсоединен к выходу третьего счетчика импульсов, вход которого подключен к одному из входов четвертого логического элемента И и третьему входу третьего логического элемента И, выход этого счетчика импульсов подключен к другому входу четвертого логического элемента И, выход которого подсоединен к управлякяцему входу схемы сравнения кодов, к одному из входов которой подключен выход кода реверсивного счетчика импульсов, к другому ее входу подсоединен выход кода другого счетчика импульсов, выход схемы сравнения кодов подключен к входу схемы индикации, выход другой схемы сравнения напряжений подсоединен к одному из раздельных входов триггера, к другому раздельному входу которого подключен выход третьей схемы сравнения напряжений, выход четвертой схемы сравнения напряжений подсоединен к входу третьего счетчика импульсов и к входу четвертого счетчика импульсов, к установочному входу каждого из счетчиков импульсов подключен выход схемы установки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Разумихин М.А. Эрозионная устойчивость маломощных контактов.М-Л., Энергия, 1964. 2.Усов В.В- Металловедение электрических контактов. М-Л., Госэнергоиздат, 1963, с. 181-182.
