一种双金属膜片突跳检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双金属膜片突跳检测装置及方法，包括：微处理器、用于放置多个待测双金属膜片的双金属膜片加热板、用于对所述双金属膜片加热板进行加热的电加热单元、用于向双金属膜片加热板发射红外线的红外线发射模块、用于接收来自所述双金属膜片加热板的信息并对该信息进行逻辑处理的红外线接收信号处理模块、用于控制所述电加热单元工作并对双金属膜片加热板的温度进行实时检测的温控仪表；所述红外线接收信号处理模块的输出连接至微处理器的数字输入端口和中断输入端口；本发明专利技术可有效实现双金属膜片突跳动作的检测，及突跳温度的同步检测。

【技术实现步骤摘要】
一种双金属膜片突跳检测装置及方法
本专利技术属于非接触式热致微形变突跳动作监测领域，也可用于弹性突跳检测领域，具体涉及一种双金属膜片突跳检测装置及方法。
技术介绍
温控器是机电产品过热过载保护的典型器件，其核心结构是热涨系数相异的双金属膜片，因此双金属膜片的温度特性检测，即双金属片在什么温度点发生突跳，是温控器产品质量控制的重要手段；目前行业内的双金属片温度特性批量检测手段总结如下：申请号为CN202010280744.9的专利公开了一种基于图像处理的温控器双金属片温度特性筛选系统及方法，使用图像处理的方法检测膜片的跳变，但由于双金属膜片的尺寸小，该方法需要使用精密卡具固定待测膜片，系统结构复杂，成本较高。申请号为CN201510646825.5和CN201621423078.5的专利均提出了利用监听双金属片突跳时的声学信号来检测膜片跳变的方法，对于同步跳变的辨识存在困难。申请号为CN201510013909.5的专利提出了通过温控器导通与否的方法来监测双金属膜片的突跳，对每个温控器均需要连接耐高温的测试线，不便于批量检测，系统复杂，成本高。申请号为CN201410447735.9的专利提出了通过测力机构测量双金属片突跳所需推力，进而推算突跳温度的方法，无需加热装置；但该方法属于间接测量，双金属片的加工精度、材质一致性等均会影响最终的测量精确性，测试结构复杂，成本高。申请号为CN201920047392.5的专利提出了通过双金属膜片突跳变形后尺寸缩短的特点进行突跳检测的方法，突跳后从两端支撑的卡板之间掉落，属于定温测试，仅能确定设定温度下双金属片是否突跳变形，但无法知道具体的跳变温度；为了确保双金属片突跳后能从支撑卡板之间掉落，双金属膜片的初始安装难度较高，系统整体结构复杂。申请号为CN94219532.9的专利提出了通过高温油源加热筛板的双金属片筛选方法，但是突跳动作判定依靠人工完成，自动化程度和精确度都较低。
技术实现思路
专利技术目的：为了实现双金属膜片突跳动作的检测，及突跳温度的同步检测，本专利技术提出了一种温控器双金属膜片突跳检测装置及方法。技术方案：一种双金属膜片突跳检测装置，包括：微处理器、用于放置多个待测双金属膜片的双金属膜片加热板、用于对所述双金属膜片加热板进行加热的电加热单元、向双金属膜片加热板发射红外线的红外线发射模块、用于接收来自所述双金属膜片加热板的信息并对该信息进行逻辑处理的红外线接收信号处理模块、用于控制所述电加热单元工作并对双金属膜片加热板的温度进行实时检测的温控仪表；所述红外线接收信号处理模块的输出连接至微处理器的数字输入端口和中断输入端口；所述微处理器，用于向温控仪表设定双金属膜片加热板的目标温度、控制红外线发射模块工作、通过读取各数字输入端口的逻辑状态判定出突跳双金属膜片所在的行和列信息和当发生双金属膜片的突跳时，获取双金属膜片加热板的当前温度信息；基于突跳双金属膜片所在的行和列信息和当前温度信息，实现双金属膜片的突跳检测。进一步的，所述双金属膜片加热板包括加热板主体、设置在所述加热板主体上的定位槽阵列和覆盖于所述加热板主体之上的耐热玻璃；所述定位槽阵列由多个定位槽构成，一个定位槽放置一个待测双金属膜片；沿各定位槽的水平中线和垂直中线加工透光狭缝，使红外线发射模块发射出的红外线经过该透光狭缝形成水平方向的红外线和垂直方向的红外线，该水平方向的红外线和垂直方向的红外线构成正交的红外检测阵列。进一步的，所述红外线发射模块和红外线接收信号处理模块设置在各透光狭缝的两端。进一步的，所述红外线发射模块包括多个发射管和驱动所述发射管向外发射红外线的红外线发射驱动模块，所述红外线发射驱动模块受微处理器数字输出端口控制。进一步的，所述红外线接收信号处理模块包括多个接收管和逻辑运算处理单元，所述逻辑运算处理单元将接收管接收到的信号状态转换为逻辑状态；所述信号状态包括：红外线无遮挡和被遮挡；当所有的信号状态为红外线无遮挡时，所述逻辑状态为高电平，不触发微处理器的中断；当一路或多路的信息状态为红外线被遮挡时，所述逻辑状态为低电平，触发微处理器的中断。进一步的，所述逻辑运算处理单元包括用于将红外光产生的光电流转换成电压信号并进行放大的运放单元、用于将放大后的电压信号转换为数字信号的施密特触发器；将施密特触发器的输出进行全与运算后接微处理器中断输入端口；所述施密特触发器的输出接微处理器的数字输入端口。进一步的，还包括通信单元，所述微处理器通过通信单元向温控仪表设置目标温度以及获取双金属膜片加热板的温度信息。本专利技术还公开了一种双金属膜片突跳检测方法，包括以下步骤：步骤1：对双金属膜片加热板进行加热，使位于定位槽内的待测双金属膜片受热升温；步骤2：当存在一个或多个双金属膜片受热达到上行突跳温度时，突跳触发中断，微处理器中断处理程序读取各数字输入端口的逻辑状态，通过各低电平所在位，确定并记录发生突跳的双金属膜片所在的定位槽位置信息及当前温度；步骤3：判断当前温度与目标温度是否相同，若相同，则检测结束，否则中断返回，等待下次突跳触发中断。进一步的，当存在一个或多个双金属膜片受热达到上行突跳温度时，突跳触发中断，具体包括：微处理器中断处理程序读取各数字输入端口的逻辑状态，根据各低电平所在位，记录其对应的定位槽位置信息和当前突跳温度；若突跳的位置大于一个，则将各突跳的位置所对应的定位槽位置信息中未进行标记的定位槽位置信息标记为待定状态，若突跳的位置为一个，则将该突跳的位置对应的定位槽位置信息标记为确定状态；在后续的温度上升过程中，若被标记为待定状态的定位槽再次检出双金属膜片突跳，则用此次突跳温度刷新上次记录的突跳温度，并将待定状态修改为确定状态；若被标记为待定状态的定位槽在升温过程结束时仍未检到再次突跳，则将该定位槽位置信息的待定状态修改为确定状态。进一步的，根据水平方向的红外线和垂直方向的红外线构成正交的红外检测阵列中各行列交叉点，获取定位槽位置信息。有益效果：采用本专利技术的检测装置，无需精密装卡，且其结构简单，具有耐用、成本低、适合批量检测等优点。附图说明图1为本专利技术的总体结构；图2为主体结构平面布局图；图3为主体结构沿某一透光狭缝的剖面图。具体实施方式现结合附图和实施例进一步阐述本专利技术的技术方案。如图1所示的一种温控器双金属膜片突跳检测装置，其包括以下构成部分：用于放置待测双金属膜片的双金属膜片加热板1、用于对双金属膜片加热板1进行电加热的电加热单元2、用于发射红外线的红外线发射模块、红外线接收信号处理模块5、微处理器6、温控仪表7和通信单元8。各构成部件之间的连接关系为：红外线发射模块与微处理器6数字输出端口相连，并受其控制在检测过程中发出所需红外线；具体的，该红外线发射模块包括多个发射管和驱动发射管向外发射红外线的红外线发射驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双金属膜片突跳检测装置，其特征在于：包括：微处理器、用于放置多个待测双金属膜片的双金属膜片加热板、用于对所述双金属膜片加热板进行加热的电加热单元、用于向双金属膜片加热板发射红外线的红外线发射模块、用于接收来自所述双金属膜片加热板的信息并对该信息进行逻辑处理的红外线接收信号处理模块、用于控制所述电加热单元工作并对双金属膜片加热板的温度进行实时检测的温控仪表；/n所述红外线接收信号处理模块的输出连接至微处理器的数字输入端口和中断输入端口；/n所述微处理器，用于向温控仪表设定双金属膜片加热板的目标温度、控制红外线发射模块工作、当突跳触发中断时，通过读取各数字输入端口的逻辑状态判定突跳双金属膜片的位置信息和获取双金属膜片加热板的当前温度信息作为待测双金属膜片的突跳温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种双金属膜片突跳检测装置，其特征在于：包括：微处理器、用于放置多个待测双金属膜片的双金属膜片加热板、用于对所述双金属膜片加热板进行加热的电加热单元、用于向双金属膜片加热板发射红外线的红外线发射模块、用于接收来自所述双金属膜片加热板的信息并对该信息进行逻辑处理的红外线接收信号处理模块、用于控制所述电加热单元工作并对双金属膜片加热板的温度进行实时检测的温控仪表；
所述红外线接收信号处理模块的输出连接至微处理器的数字输入端口和中断输入端口；
所述微处理器，用于向温控仪表设定双金属膜片加热板的目标温度、控制红外线发射模块工作、当突跳触发中断时，通过读取各数字输入端口的逻辑状态判定突跳双金属膜片的位置信息和获取双金属膜片加热板的当前温度信息作为待测双金属膜片的突跳温度。


2.根据权利要求1所述的一种双金属膜片突跳检测装置，其特征在于：所述双金属膜片加热板包括加热板主体、设置在所述加热板主体上的定位槽阵列和覆盖于所述加热板主体之上的耐热玻璃；所述定位槽阵列由多个定位槽构成，一个定位槽放置一个待测双金属膜片；沿各定位槽的水平中线和垂直中线加工透光狭缝，使红外线发射模块发射出的红外线经过该透光狭缝形成水平方向的红外线和垂直方向的红外线，该水平方向的红外线和垂直方向的红外线构成正交的红外检测阵列。


3.根据权利要求2所述的一种双金属膜片突跳检测装置，其特征在于：所述红外线发射模块和红外线接收信号处理模块设置在各透光狭缝的两端。


4.根据权利要求3所述的一种双金属膜片突跳检测装置，其特征在于：所述红外线发射模块包括多个发射管和驱动所述发射管向外发射红外线的红外线发射驱动模块，所述红外线发射驱动模块与微处理器数字输出端口相连。


5.根据权利要求3所述的一种双金属膜片突跳检测装置，其特征在于：所述红外线接收信号处理模块包括多个接收管和逻辑运算处理单元，所述逻辑运算处理单元将接收管接收到的信号状态转换为逻辑状态；所述信号状态包括：红外线无遮挡和被遮挡；
当所有的信号状态为红外线无遮挡时，所述逻辑状态为高电平，不触发微处理器的中断；当一路或多路的信息状态为红外线被遮挡时，所述逻辑状态为低电平，触发微处理器的中断。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春富，闫奇瑾，何坚强，辅小荣，蒋善超，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32