阻性負載檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及自動檢測技術，特別涉及阻性負載在線檢測裝置。本實用新型專利技術針對現有技術的阻性負載檢測方法，與負載的實際工作狀態不吻合，存在較大安全隱患的缺點，公開了一種結構簡單、檢測可靠的阻性負載檢測裝置。本實用新型專利技術的技術方案是，阻性負載檢測裝置，包括電源電路、電橋電路、觸發電路、延遲電路和報警電路；所述電源電路與電橋電路連接，所述電橋電路與負載電阻連接，所述電橋電路與觸發電路連接，所述觸發電路與延遲電路連接，所述報警電路與延遲電路連接；所述電源電路由脈沖電源構成。本實用新型專利技術可廣泛應用于電熱設備等阻性負載的檢測和控制。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及自動檢測技術，特別涉及阻性負載在線檢測裝置。
技術介紹
阻性負載在工業生產、科研和生活等方面應用相當廣泛，如工件熱處理電爐，箱式電爐 ，電烤箱，恒溫干燥箱，電開水器等一系列電加熱設備的發熱體，都屬于阻性負載。因此類 電加熱設備應用非常廣泛，通常使用都較為頻繁，所以出現的問題也較多。尤其是在長期使 用的設備中，由于高溫，潮濕，酸堿等不良環境影響，造成加熱部分膨漲，變形，耐火材料 損壞，導線絕緣老化，金屬件腐蝕，連接件破碎等問題，加上維修不良及接錯線等原因，經 常會導致斷絲，發熱體接地，過電流，短路，放炮等異常情況的發生，嚴重時不但要損壞設 備，影響生產，甚至還會導致發生火災或傷人等嚴重事故。另外，當電爐的功率與控制器的 容量配合不當時也容易造成設備事故。為了避免電爐類阻性負載在故障時燒壞與之配套的相關控制設備或發生火災，目前使用 最多的方法是被動保護，即在電源或負載電路中接入被動方式的保護元件(如熔斷器，空氣 開關)來保護控制設備或線路的安全。但實際上這些保護作用都很有限，當保護電路工作不 正常，或元件參數選擇不當時，就很可能起不到應有的保護作用，導致燒壞控制設備或引發 事故等，這種情況在現實生活中非常多見。為了判斷負載是否處于正常的狀態，就需要對它進行參數測量和診斷。阻性負載一般是 以直流電阻作為表征其狀態的主要技術特征，判斷其狀態正常與否主要檢測電阻值變化的情 況。另外，對于單相阻性負載，其對地電阻也是必須測量考慮的因素之一。目前在一般情況 下測量和診斷阻性負載是由人工方式手動進行。第一種方法是儀表測量法首先切斷電源及負載與其它部分的聯系，然后由技術人員用 萬能電表電阻檔測量發熱體部分直流電阻值和對地電阻(或者用直流電橋等標準工具及兆歐 表進行測量)，將結果與標稱阻值或功率換算值相比較就可以確定是否在正常范圍。這種方 法需要人工在斷電情況下進行，通常只限于在電爐或控制器檢修后，或新設備安裝時進行一 次測量，而在設備投入運行之后，就不再進行檢測。由于萬用表或電橋屬于低壓(1.5V或 9V)直流檢測方法，所以這種檢測方法有時不能很好的反映負載的實際工作情況。第二種是試通電方法是將負載直接與電源接通觀査工作電流來判斷，或者采用可控硅移相類調壓器，從零開始逐漸給負載加電壓，并同時觀査負載實際電流，來推算負載是否正 常的方法。這都是比較冒險的方法(尤其是對于大功率負載)，完全依賴于被動保護，存在 損壞設備的較大風險，但這種方法也是實際應用中最常用的方法。因為在實際使用中的電爐 類負載，不可能每臺每天都用人工進行檢測，因此存在著較大的安全隱患。阻性負載一般工作在高壓大電流狀態下，功率越大，其直流電阻越低，要測量高壓大電 流狀態下的低阻值，測量電源不但要提供高壓大電流，而且需要恒流源，電源電路結構復雜 成本高。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題，就是針對現有技術的阻性負載檢測方法，與負載的實 際工作狀態不吻合，存在較大安全隱患的缺點，提供一種結構簡單、檢測可靠的阻性負載檢 測裝置。本技術解決所述技術問題，采用的技術方案是，阻性負載檢測裝置，包括電源電路 、電橋電路、觸發電路、延遲電路和報警電路；所述電源電路與電橋電路連接，所述電橋電 路與負載電阻連接，所述電橋電路與觸發電路連接，所述觸發電路與延遲電路連接，所述報 警電路與延遲電路連接；其特征在于，所述電源電路由脈沖電源構成。本技術的有益效果是，采用脈沖電源作為檢測電源，保證了在低阻橋路上可周期性 提供短時間的高電壓、大電流，省去了復雜昂貴的大功率電源和恒流源，檢測狀態與負載的 實際工作條件非常接近，檢測準確可靠，電路結構簡單。附圖說明圖l是實施例的原理圖。具體實施方式以下結合附圖及實施例詳細描述本技術的技術方案。本技術的阻性負載檢測裝置，由電源電路、電橋電路、觸發電路、延遲電路和報警 電路構成。電源電路由脈沖電源構成，并與電橋電路連接，電橋電路的一只橋臂與負載電阻 連接。該脈沖電源以電容充放電的形式，為電橋電路提供與負載電阻實際工作電壓相當的測 試電壓。電橋電路的輸出端與觸發電路連接，觸發電路與延遲電路連接，報警電路與延遲電 路連接。當阻性負載阻值變化超過設定值時，電橋電路輸出觸發信號，使觸發電路處于工作 狀態，經過延遲電路延時后驅動報警電路動作。實施例本例的電路結構如圖l所示。圖中，電容C1、 C2，電阻R2、 R3、 R0， 二極管D1、 DW1、D6以及可控硅SCR1構成脈沖電源。在220V交流電源的每半個周期里，電容C1通過電阻R0和二 極管D6充電，其極性為上正下負。與此同時，與它并聯的電阻R2， R3也將其分壓對電容C2充 電。此時由電阻R4、 R7、 R9和負載電阻RL構成的電橋電路不通電，沒有信號輸出，光電耦合 器U1不導通。當電容C2上的電壓逐漸升高達到雙向二極管DW1及二極管D1的導通電壓之和時 ，就會通過可控硅SCR1控制極放電并觸發其導通。這時電容C1就會通過雙向硅SCR1向測量橋 路以瞬時放電的形式提供激勵電源。如果此時負載RL電阻值是正常的，電阻R7上的電壓與電 阻R9上的電壓相同，那么電橋電路就是平衡的，光電耦合器U1不導通，沒有輸出電壓脈沖。 此時圖中A點為高電平，由555時基電路接成的單穩態電路U2處于輸出低電平的穩定狀態，三 極管Q1截止，計數器U3的R端(15腳)被高電平封鎖不計數。當電容器C1通過電橋電路放完電 后， 一個測量過程完成，可控硅SCR1自動關斷，電容C1又開始下一個周期的充電，放電過程當負載電阻RL的阻值因各種原因而下降時，電阻R9上的電壓將高于電阻R7上的電壓，電 橋電路的平衡被打破，如果負載電阻RL的變化超過一定范圍，電容C1的放電可使光電耦合器 Ul瞬時導通，產生一個故障脈沖信號——A點為低電平。該信號首先觸發單穩態電路U2進入 輸出高電平的暫穩狀態，通過三極管Q1反相后暫時放開對計數器U3的R端(15腳)封鎖，通過 13腳時鐘端，使其開始對故障脈沖信號計數。如果負載電阻RL的阻值始終處于偏低狀態時， 光電耦合器U1就會不斷地發出故障脈沖信號，在單穩態電路U2處于暫穩態的較短時間內，通 過計數器U3計滿預定的數后，其輸出高電平將通過預置參數開關S1和電阻R20觸發可控硅 SCR2導通，通過蜂鳴器G1發出報警，并通過繼電器K1的觸點發出斷路控制信號， 一方面關斷 負載電源實施保護，另一方面提醒用戶。如果負載RL因為絕絕緣不好而對地發生局部短路時，因負載電阻RL的上端與中線相連的 ，所以這時出現的情況與RL阻值降低時的故障是一樣的，本裝置仍能夠正確檢測出來并實現 保護。如果負載RL因為燒斷而使其電阻變得無窮大時，由于電橋電路中電阻R7上的電壓將高于 電阻R9的電壓，因此，斷路指示發光管L3會導通點亮發光，指示出負載的斷路故障。如果電橋電路產生一個或幾個干擾脈沖信號，那么在計數器還沒有計滿預定值，單穩態 電路U2就會返回穩態，通過三極管Q1重新封鎖計數器U3的R端使其輸出回到全零態，從而達 到抗干擾的目的。計數器U3的預定計數值可通過8位的預置參數開關S1進行選擇，其范圍是 2 10，這里的計數器U3及其外圍電路構成本例的延遲電路。圖1中發光二極管L1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
阻性負載檢測裝置，包括電源電路、電橋電路、觸發電路、延遲電路和報警電路；所述電源電路與電橋電路連接，所述電橋電路與負載電阻連接，所述電橋電路與觸發電路連接，所述觸發電路與延遲電路連接，所述報警電路與延遲電路連接；其特征在于，所述電源電路由脈沖電源構成。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙文沖，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院，
類型：實用新型
國別省市：51[中國|四川]