一种金属材料挠度、温度连续测试的检测装置及测试方法

技术领域

本发明涉及到的挠度-温度连续测试检测装置主要应用于电器的双金属检测，尤其是双金属片的挠度-温度随时间连续变化的检测。通过快捷夹具、测试平台对双金属片的夹紧测试，实现对双金属片等热敏元件的挠度、温度的实时检测，还能适用多种结构的双金属测量，并且适用复杂结构双金属不同任何位置的挠度、温度。

背景技术

目前无论在国外还是在国内双金属挠度、温度检测都没有成熟的专业检测装置及方法，相关技术研究也相对迟缓，多数为简单的简易测试工装和测试方法，测试系统只是针对类似行业的原材料级的力值测试，且为单点非连续测试。对双金属的挠度变形和温度检测还不能进行精确测量。为解决双金属挠度变形的精确测量，实现变形过程检测，本方案提供一种能够同时检测挠度和温度的装置。

本发明提供的双金属挠度、温度测试检测装置能实现挠度随时间的连续变化监测功能，适用多种结构的双金属测量，能对复杂结构双金属不同任何位置的挠度进行检测，能实现温度随时间的连续变化监测功能，而且能同时测量挠度、温度随时间变化的关系，将温度场和挠度变化的物理场进行了时间域上的耦合。

发明内容

为解决双金属挠度变形的精确测量，实现变形过程检测，本方案提供一种能够同时检测挠度和温度的装置。该装置实现双金属片的挠度、温度的精密检测，将挠度、温度变化曲线进行实时记录，提高双金属的设计稳定性。本发明提供一种双金属挠度、温度连续测试的检测装置，所述装置包括第一传感器(1)、夹具(2)、夹紧机构(3)、水平X方向调节机构(4)、水平Y方向调节机构(5)、第二传感器(6)、机箱(7)，其中所述机箱(7)为多层结构，所述夹具(2)、夹紧机构(3)、水平X方向调节装置(4)、水平Y方向调节机构(5)依次安装于机箱(7)中层，所述夹具(2)用于夹持双金属片，所述夹紧机构(3)夹紧夹具(2)，所述夹紧机构(3)通过水平X方向调节装置(4)及水平Y方向调节机构(5)实现水平方向的调整，从而调整双金属片的测试点；所述第一传感器(1)位于机箱(7)底层；所述第二传感器(6)安装于机箱(7)顶层；所述第一传感器(1)、第二传感器(6)、双金属片位于同一中心线上。

进一步的，所述机箱(7)为三角截面形状的多层结构，一方面节约安装空间，另一方面符合人体工程学，便于测试。

进一步的，所述第一传感器(1)为位移传感器，用于测量双金属片的挠度变化，所述第二传感器(6)为温度传感器，用于测量双金属片的温度变化。

进一步的，所述机箱(7)通过第一安装板(71)、第二安装板(72)、第三安装板(73)分隔为三层；所述第一传感器(1)安装在第一安装板(71)上，所述第二传感器(6)安装在第三安装板(73)上，所述夹具(2)、夹紧机构(3)、水平X方向调节机构(4)、水平Y方向调节机构(5)安装在第二安装板(72)上。

进一步的，所述机箱(7)上有第一测试孔(711)、第二测试孔(721)、第三测试孔(731)，第一测试孔(711)、第二测试孔(721)、第三测试孔(731)分别位于机箱(7)的第一安装板(71)、第二安装板(72)、第三安装板(73)上，且其位于同一中心线。

进一步的，所述夹具可根据被测双金属片进行适应性设计。

进一步的，所述测试设备还包括数据采集单元和处理机，所述数据采集单元实时采集双金属片的测试参数，并发送至处理机进行数据处理。

本发明还提出了一种双金属挠度、温度连续测试方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，将双金属片放置于夹具(2)的双金属片安装孔(21)内，此时沿着滑道(101)将夹具(2)和被测零件放置于检测设备内，扳动夹紧手柄(31)将夹具(2)夹紧，

步骤S2，旋转X方向调节旋钮(41)和Y方向调节旋钮(51)将被测件置于第二测试孔(721)大约中心位置，再进行微调将被测件测试点对准激光位移传感器(1)的光斑位置，此时给双金属进行通电，进行测试；

步骤S3，双金属开始发热变形，位移传感器(1)实现对挠度的检测并记录于数据采集器，温度传感器(6)通过第三测试孔(731)实现对双金属片测试点的温度测量，并记录于数据采集器；

步骤S4，测试完成后，扳动夹紧手柄(31)，装卡另一个待测件按上述方法进行检测。

有益技术效果：本发明涉及到的挠度-温度连续测试检测装置主要应用于电器的双金属检测，尤其是双金属片的挠度-温度随时间连续变化的检测。通过快捷夹具、测试平台对双金属片的夹紧测试，实现对双金属片等热敏元件的挠度、温度的实时检测，还能适用多种结构的双金属测量，并且适用复杂结构双金属不同任何位置的挠度、温度。

附图说明

图1装置整体结构示意图，

图2箱体结构轴向俯视示意图，

图3箱体结构轴向仰视示意图，

图4安装板与温度传感器安装示意图，

图5夹具部位轴向俯视示意图，

图6夹具部位轴向仰视示意图，

图7温度传感器及安装板安装示意图，

图8箱体夹具测试孔示意图。

其中，1-第一传感器，2-夹具，3-夹紧机构，4-水平X方向调节装置，5-水平Y方向调节机构，6-第二传感器，7-机箱，8-数据采集器，9-处理机，10-支撑板，21-双金属片安装孔，41-X方向调节旋钮，51-Y方向调节旋钮，71-第一安装板，72-第二安装板，73-第三安装板，711-第一测试孔，721-第二测试孔，731-第三测试孔，101-滑道，102-让位孔。

具体实施方式

参见附图1-8，如图1所示，夹具(2)通过夹紧机构(3)固定于板(10)上，板(10)装配于水平X方向调节装置(4)和水平Y方向调节机构(5)上，夹紧手柄(31)位于夹紧机构(3)，X方向调节旋钮(41)和Y方向调节旋钮(51)分别位于水平X方向调节装置(4)和水平Y方向调节机构(5)上，夹具(2)可通过滑道(101)进行固定和取出，双金属片安装孔(21)位于夹具(2)上。

夹具(2)、夹紧机构(3)、水平X方向调节装置(4)、水平Y方向调节机构(5)整体安装于安装板(72)上，夹具(2)上的双金属片安装孔(21)与测试孔(721)配合对应。

温度传感器(6)安装于安装板(73)上，并与测试孔(731)配合对应。测试孔(711)、夹具(2)的双金属片安装孔(21)、让位孔(102)、测试孔(721)、测试孔(731)均配合对应；

双金属片检测时，先确定双金属的被测点，此时可以使用记号笔进行标记，随后将双金属片放置于夹具(2)的双金属片安装孔(21)内，注意双金属片装卡时不能发生变形，此时沿着滑道(101)将夹具(2)和被测零件放置于检测设备内，扳动夹紧手柄(31)将夹具(2)夹紧，起到固定夹紧被测件的目的，旋转X方向调节旋钮(41)和Y方向调节旋钮(51)将被测件置于测试孔(721)大约中心位置，再进行微调将被测件测试点(标记点)对准激光位移传感器(1)的光斑位置，抹去被测件的标记点，此时给双金属进行通电，双金属开始发热变形，位移传感器(1)实现对挠度的检测并记录于软件，温度传感器(6)通过测试孔(731)实现对双金属片测试点的温度测量，并记录于其相关软件。测试完成后，扳动夹紧手柄(31)取出被测件，装卡另一个待测件按上述方法进行检测。上述测试过程中，保证其他物品不能碰触机箱等被测系统，避免对被测件造成干扰，测试时周围避免气流影响。

本发明首次提出了双金属结构的温度、挠度场的耦合并给出了解决方案；所提出的双金属挠度、温度测试检测装置能实现挠度随时间的连续变化监测功能，适用多种结构的双金属测量，能对复杂结构双金属不同任何位置的挠度进行检测，能实现温度随时间的连续变化监测功能，而且能同时测量挠度、温度随时间变化的关系，将温度场和挠度变化的物理场进行了时间域上的耦合。