叶石华　王广宁　刘贵深

摘 要：本文通过对磁钢限温器温度特性的研究，设计出一种能自动适应不同额定温度的磁钢限温器的检测设备，以满足生产需求。

关键词：磁钢限温器；温度特性；自动控制；数据自动读取

目前国家对磁钢限温器（以下简称限温器）的质量检测，没有统一的标准设备和统一的测试方法。造成不同厂家生产的产品标准不一，质量不一。特别是生产厂商与用户之间由于没有国家的统一标准和标准设备。对产品质量检测没有形成一致的方法，引起争议。同时由于无统一标准，作为第三方仲裁的质量检测机构也很难作出具有权威性的结论。

1 质量检测现状

生产厂家生产出来的限温器是通过一种加热设备来对磁钢限温器进行质量检测。检测时，该加热设備的温度从低到高。其温度通过限温器的额定值温度，温度继续上升超过限温器额定值的温度。限温器的动作温度控制在±△T范围之内，即当该加热设备从低到高到达TN-△T温度时，在批量测试的限温器中，在此温度时，已动作的为不合格产品，操作人员通过肉眼发现后人工将其取出，该加热器继续升温，当温度达到TN+△T时，批量限温器中已动作的为合适产品，未动作的为不合适产品。操作人员也是通过肉眼发现后人工将其取出， 即手工将合格的和不合格的进行分拣。

目前的检测方法主要存在二个关键问题：一是检测器升温速度没有明确的标准或规定。①各生产厂商的检测器升温速度不统一。②同一检测设备，由于使用相同的加热功率，因而批量检测时，置入限温器数量的多少造成检测器的温升不一致，因而引起生产厂商与用户以及检测机构，由于所用检测设备不一样，批量检测数量不一致，而引起不同的测试结果。③外界温度不一致，如冬天与夏天，白天与夜间温度不一样，也会引起检测器温升不一致。二是目前的检测方法主要是依靠人工判定某一限温器在检测器到达TN±△T时是否动作。在批量检测过程中，由于很难正确判断，存在漏判、误判和判定温度点不准确的现象。

2 磁钢限温器的温升特性

通过对5个TN=160°C的限温器进行温升速度试验，测定温升速度对其动作影响，通过多次和对不同额定温度的限温器进行正交试验，结果基本相同，以下列出一组较典型的检测数据。

从列表及曲线可以看出检测器的温升速度越慢，磁钢限温器的动作温度越接近其额定值。温升速度越慢，磁钢限温器的动作温度越低。

试验结果各组数据均表明：①在磁钢限温器的低温区温升速度快慢未见对磁钢限温器动作温度有影响。这为我们在低温区加快升温速度，以缩短整个检测时间提供了可行的条件。②对磁钢限温器动作有影响之慢速升温将与无影响之快速升温区，我们初步定为磁钢限温器的转折温度点。该温度点选择得太小，则整个检测时间过长。该温度点太大，则影响检测结果。经多次试验我们认为选择该温度比磁钢限温器额定值小10-20°C为宜。不同额定值TN的转折点不同，这就需要我们通过自动控制的方法加以控制。以确保不同额定值的对象均得到确定的检测结果。③在无自动控制的条件下，为了进行低速加温必然降低加温装置的发热功率，功率小，加温速度就慢，但是功率过小，又将引起加热装置加温到额定值附近后，由于散热的作用，温度无法继续上升到足够高的加热温度。这就更加需要我们通过自动化方法，使加热装置在低速加温段形成从转折点到所需温度最大点形成一条直线。是最为理想的加热方式。目前包括限温器生产厂家，使用商及质量检测机构都未有相应的检测装置。

3 限温器自动测试仪的设计

为了解决以上实际问题，可利用文本屏、PLC、直流电源、软继电器、电热丝、温度计、保温箱等构成加热器。

PLC程序根据如下要求设计：

根据所需要测量限温器的额定值，设定其额定值后，程序自动确定温度转折点。温度在转折点之前，发热丝全压不间断快速升温。 温度在转折点之后， 发热丝全压间断按慢速直线要求升温。

检测加热器一定时间内温度上升值，通过PLC自动控制软继电器，改变加热器电热丝的平均功率，以达到按要求慢速直线升温的要求。下图为实际控制效果。

采取了测速控制后，PLC自动调整加温功率，使加温速度不受检测限温器置入数量的多少和外界环境温度的影响。同时由于采取了测速控制后，温度不会受散热的影响，加温箱温度可以一直上升，直至达到所需的高温。

通过设置接触开关，使限温器动作时自动接通，PLC记录该限温器动作时的实时温度，消除人工观测限温器动作的温度值所引起的误差。

4 结语

根据以上设计生产出来的磁钢限温器自动测试仪，经生产厂家、用户和质量检测机构实际使用，检测质量相当一致，效果显著，得到共同认可，可以投入生产应用。同时我们发现本装置内置的限温器动作开关由于设置在高温下工作，相对容易受氧化的影响而接触不良，希望通过非接触式的传感装置得到解决。

参考文献：

[1]张凯.可编程控制器教程.东南大学出版社.2005-2-1.

[2]严学华.检测技术与自动控制工程基础.化学工业出版社.2006-8-1.