Способ контроля качества контактов Советский патент 1982 года по МПК H01H11/04 

(54) СПОСОБ КОНТГОЛЯ КАЧЕСТВА КОНТАКТОВ

Изобретение относится к технической диагнос тике герметизироваиных и пыле защищенных реле и герконов и может быть использовано на предприятиях, изготавливающих и использующих репе и герконы. Известен способ оценки качества контактов, Е том числе контактов электромагнитных реле и герконов, основанный на измерении падения напряжения на замкнутых контактах при пропускании через него серии коротких импульсов тока большой величины (30-500 А) с последовательным увеличением амплитуды тока IJ. По указанному способу через замкнутые контакты пропускают последовательность коротких импульсов тока и одновременно измеряют падение напряжения на исследуемых контактах. В момент, когда падение напряжения начинает уменьшаться, определяют величину переходного сопротивления (Rnep) контактов по формуле R I пер Эпр где С - постоянная , характеризующая материалы, из которых изготовлены исследуемые контакты; 3 - величина тока, при котором падение напряжения на контактах начинает уменьшаться. По величине переходного сопротивления судят о качестве контактного соединения. Физический смысл способа заключен в том, что при достижешпг определенной величины тока через контакты вызывает размягчение материалов в зоне контактирования, а так как С const, то значение тока, при котором начинается размягчение, зависит от переходного сопротивления данной контактной пары. Этот способ позволяет определить степень загрязнения контактов, но при допущении, что контактное нажатие для всех контролируемых контактов приблизительно одинаково. Кроме того, при измерении по этому, способу необходимо пропускать через контакты последовательность импульсов сильного тока, что снижает производительиость П{юверки и подвергает зону контактирования воздействиям, не характерным для реальной эксплуатации. Измерение указандан способом не позволяет определить конкрстио причину непрохожцення тока через замкнутые контакты.

/ Известен способ контроля качества контактов путем измерения величины переходного элект- pK tecKoro сопротивления замкнутых контактов. По указанному способу величину электрического сопротивления измеряют при двух различных температурах, определяют температурный коэффициент и по его величине судят о чистоте контактов 2.

Необходимость проводить измерения при двух температурах, сильно разнящихся по величине (например, 20 и 196 С) , ограничивает применение известного метода. Кроме того, резкие колебания температуры вызывают механические деформации контактов и могут привести к значительному изменению величины контактного нажатия, а следовательно, и переходного сопротивления. Физико-механические процессы, происходящие в веществе загрязняющих пленок при таких колебаниях, также вносят сильную погрешность в измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля чистоты контактов путем фиксации тока через замкнутые контакты. При контроле исследуемые контакты подключают к источнику напряжения, превышающего напряжение пробоя пленок тускнения материала контактов, образующихся при изготовлении реле, но не превышающего напряжения пробоя суммарных пленок тускнения материала контактов, образующихся при изготовлении, хранении и эксплуатации реле. Отсутствие тока на контактах свидетельствует о наличии изолирующих пленок на поверхности контактов 3.

Известным способом выявляют изолирующи пленки, но не выявляют пленки с полупроводниковыми свойствами и пленки, имеющие сопротивление, существенно большее, чем сопротивление материала контактов. Вследствие того, что проводимость пленок может иметь емкостный или полупроводниковый характер, результаты измерений будут зависеть от рода тока, подводимого к контактам. Кроме того, дополнительная неопределенность возникает при контроле этим способом, если причиной непрохождения тока является неправильная регулировка контактов.

Цель изобретения - повышение достоверности и надежности контроля путем распознавания характера дефекта.

Поставленная цель достигается тем, что по способу контроля качества контактов герметизированных и пылезащищенных реле путем пропускгния через цепь контактов тока от источника напряжения, превышающего напряжение пробоя пленок тускнения материала г контактов, образующихся при изготовлении

реле, но не превышающего напряжения пробоя суммарных пленок тускнения материала контактов, образующихся при изготовлении, хранении и эксплуатации реле, в разные промежутки времени через замкнутые контакты пропускают постоянный и переменный ток высокой частоты и измеряют падения напряжений на контактах, причем питание цепи контактов переменным током производят

с амплитудой напряжения, равной величине напряжения при питании их постоянным током, а измерение при питании цепи контактов переменным током производят на ziayx частотах, различающихся, например, в два раза, и по

CTeneiiH совпадения результатовуказаннь1х трех измерений судят о наличии и характере загрязнения контактов, которые при всех измерениях оставляют замкнутыми.

Способ осуществляется следующим образом.

Для контроля реле цепь контактов подключают к источнику постоянного напряжения, величина которого превышает напряжение пробоя пленок туск нения образующихся при изготовлении реле, но не превышает напряжеиие

пробоя суммарных пленок тускнения, образующихся при изготовлении, хранении и эксплуатации. Это напряжение лежит в районе десятков милливольт (в зависимости от материала контактов). Последовательно с исследуемыми

контактами включают добавочное сопротивление, величина которого определяет ток через контакты. Ток устанавливают в диапазоне . После коммутации напряжений на обмотке и временной задержки, необходимой для переключения контактов и окончания .i дребезга, измеряют падение напряжения на замкнутых контактах и фиксируют это значение. Затем, не коммутируя напряжение на обмотке, т. е. оставляя замкнутыми измеряемые контакты, отключают источник постоянного напряжения и цепь контактов подключают к источнику переменного напряжения высокой частоты, амплитуду которого на холостом ходу устанавливают равной величине напряжения источника постоянного напряжения.

Прежним оставляют и добавочное сопротивление. Падение напряжения на контролируемых контактах измеряют на двух частотах: на частоте источника переменного напряжения и на вдвое меньшей частоте, и фиксируют эта значе шя. Сопоставляя все три полученных результата, делают заключение о наличии и характере загрязнений на поверхности контактов.

Идентификацию качества контролируемых контактов проводят следующим образом. При получении всех трех значений близкими к нулю заключают, что поверхности контактов не загрязнены, т. е. присутствуют только пленки тускнения, образующиеся при изготовлении реле. Если на постоянном токе падение напряжения стремится к напряжению источника, т. е. токопрохождение отсутствует, то характер загрязнения определяют по двум другим измерениям. Так, по величине падения напряжения на частоте источника переменного напряжения определяют диэлектрические свойства пленок на контактах, а по величине сигнала на вдвое меньшей частоте судят о наличии загрязнянмцих пленок с полупроводниковыми свойствами. При получении всех трех значений близким по уровню к напряжению источников иа холос том ходу делают заключение прежде всего о {неправильной регулировке контактной пары, т. е. о механическом неконтактировании, или о наличии очень толстых пленок с ярко выраженными диэлектрическими свойствами. Анализируя таким образом все возможные кембинацин сигналов, составляют алгоритм распознава(шя (идентификации) состояния контактов, который может быть основой для автоматизации данного метода. Для повышения чувствительности способа частоту переменного напряжения выбирают порядка сотен килогерц, так как поверхности контактов современных реле имеют очень малые размеры. Необходимость контроля паления напряжения на частоте, вдвое меньшей основной, вызвана тем, что -пленки, имеющие полупроводниковый характер, обладают вьтрямляющими свойствами. Проведение .контроля качества контактов реле по предлагаемому оюсобу позволяет с повышенной достоверностью выявлять и одновременно распознавать вид и характер загрязняющих пленок на поверхности контактов, исключить погрешность, возникающую при измерении только на постоянном либо только на переменном токе, оперативно принимать решение о возможности применения реле. Кро ме того, обеспечивается керазрушающий экспресс-анализ без применения дорогостоящего оборудования. Формула изобретения Способ контроля качества контактов герметизированж 1х и пылезашищекных репе путем пропускания через цепь контактов тока of источника напряжения, превышающего навря жение пробоя пленок тускнения материа;т контактов, образуянцихся при изготовлении реле, но не превышающего напряжения пробоя суммарных пленок тускнеиия материала конт -.: :тов, образу{мцихся при изготовлении, хранений и эксплуатации реле, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и надежности контроля, в ра промежутки времени через замкнутые контакты пропускают постоянный и переменный ток высокой тастоты н измеряют падения напряжений на контактах, пртем питание цепи контактов переменным током производят с амплитудой напряжения, равной величине напряжения при питании их постоянным током, а измерение при питании цели контакте переменным током производят на двух частотах, различающихся, например, в два раза, и во степени совпадения результатов указа1тых трех измерений судят о наличии и харектере wffttaнения контактов, которые 1фи всех измереюшх оставляют замкнутыми. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сноубол Р. Новый метод оценки иадежности электрических контактов. Сб. Зарубежная радиоэлектроника, 1968, № П. с. 114- 123. 2.Авторское свидетельство СССР № 705424, кл. G 05 В 23/02, опублнк. 25. 2.79. 3.Авторское свидетельство СССР № 433554, кл. Н 01 Н П/04, опублик. 25.12.74.