專利名稱：層間電阻測量系統(tǒng)及其所用的層間電阻測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電阻測量儀，尤其涉及一種測量金屬表面涂層電阻的測量儀，本發(fā)明還涉及一種包括上述層間電阻測量儀的層間電阻測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電工鋼層間電阻的測量方法，一般采取如圖1所示的原理圖，該測量裝置由電源、兩端電極與測量儀表組成，電源一端與鉆頭1連接，鉆頭1與鋼板基體2連接，鋼板基體2的上、下表面各涂有涂層3，電源另一端與電極連接，所述電極包括電極頭4，所述電極可與涂層接觸，以在形成回路時(shí)測量涂層間的電阻，所述電極由黃銅棒制成，設(shè)置在絕緣板上，每個(gè)黃銅棒外套設(shè)有彈簧，各黃銅棒分別與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)。
層間電阻測量儀中電極頭是該類測量儀的一個(gè)重要組成部分，它既是壓力的實(shí)施機(jī)構(gòu)，也是電流回路的組成部分，相當(dāng)于電流傳感器的作用，因?yàn)殡姽や撈耐繉雍鼙?，現(xiàn)有技術(shù)中的電極頭在向其施壓時(shí)容易損傷涂層，因而不能完全正確地反映涂層的絕緣性，并且在測量時(shí)現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)無法適時(shí)控制電極頭的運(yùn)動(dòng)速度。由于以上的缺陷，使電工鋼片的層間電阻測量重復(fù)性較差，不能為電工鋼片涂層的絕緣性提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。另外現(xiàn)有技術(shù)為手工操作，測量結(jié)果手工抄寫，使數(shù)據(jù)使用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以自動(dòng)定心電極頭，對涂層施加均勻壓力，不會(huì)損傷涂層絕緣的層間電阻測量儀，提高層間電阻測量的重復(fù)性和準(zhǔn)確性；并且壓力、直流電壓的加載都通過計(jì)算機(jī)控制加壓，測量結(jié)果自動(dòng)采集并存儲(chǔ)，為數(shù)據(jù)利用拓展了空間，同時(shí)提高了檢測效率。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種層間電阻測量儀，包括電源、與電源一端連接的鉆頭和與電源另一端連接的電極，所述鉆頭與需測量層間電阻的鋼板基體連接，所述電極包括電極頭，所述電極頭與所述鋼板基體的表面涂層接觸以測量所述鋼板基體電阻，所述電極由電極固定裝置固定，所述的電極固定裝置包括固定框架、與固定框架連接的電機(jī)、與電機(jī)的軸連接的加力板，所述電極固定在加力板上。
進(jìn)一步地，所述電極通過導(dǎo)向板上的孔壓向待測鋼板，所述導(dǎo)向板兩端采用螺栓與上述加力板固定在一起。
進(jìn)一步地，所述電極的本體為銅棒，在所述銅棒外周套設(shè)有電極彈簧，在所述銅棒的下端設(shè)置為圓桶狀，所述電極頭設(shè)置在圓桶內(nèi)。
進(jìn)一步地，所述電極頭為圓錐形，在所述電極頭的上端部外表面設(shè)置有螺紋，所述螺紋上套設(shè)有內(nèi)徑小于圓桶直徑的螺母，在所述螺母與電極頭下端部之間設(shè)置有電極頭彈簧，在所述電極頭的頂端設(shè)置有圓弧，在所述銅棒的圓桶底部設(shè)置有滾珠，在滾珠與電極頭的圓弧底面之間具有空隙。
進(jìn)一步地，所述電極頭由設(shè)置在所述圓桶開口端的封堵螺母固定。
進(jìn)一步地，所述電機(jī)為可編程電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)子與電機(jī)軸螺紋連接，在所述的電機(jī)軸下端設(shè)置有傳感器。
采用本發(fā)明的層間電阻測量儀，由于電極頭可以自動(dòng)定心，使電極頭壓向待測鋼板時(shí)，電極頭表面受力均勻，不會(huì)因某一處集中受力而損傷樣品表面涂層，從而提高測量的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明還提供一種層間電阻測量系統(tǒng)，測量過程自動(dòng)控制，測量結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，打印格式靈活，測量數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出便于二次利用。
本發(fā)明的層間電阻測量系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換卡、電流傳感器、測量軟件以及層間電阻儀，所述測量軟件具有測量控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印程序、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、修改、查詢的功能。
采用本發(fā)明的層間測量系統(tǒng)，本發(fā)明測量過程自動(dòng)控制，測量結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，打印格式靈活，測量數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出便于二次利用。


圖1示出了層間電阻測量儀的工作原理圖；圖2示出了本發(fā)明的層間電阻測量儀的一端電極和電極固定裝置的一種圖3為圖2中所示的層間電阻測儀所用的電極頭的A處局部放大圖；圖4為本發(fā)明的層間電阻測量儀所用的一種鉆頭的示意圖；圖5為本發(fā)明層間電阻測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意總圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖2所示，本發(fā)明的一端電極和電極固定裝置包括固定架5，在固定架5頂面上固定有電機(jī)6，該電機(jī)6為可編程電機(jī)，電機(jī)軸7與電機(jī)轉(zhuǎn)子25之間采用螺紋連接，電機(jī)軸7的下端連接傳感器8，傳感器8的下端連接加力板9，所述加力板9上固定有10個(gè)電極10，加力板兩端通過螺栓連接導(dǎo)向板12，電極10通過導(dǎo)向板12上的導(dǎo)向孔與鋼板基體2上的涂層3接觸，在固定架5下端面的底板11上放置表面具有涂層的待測鋼板。
如圖3所示，為圖2中所示的電極10的局部放大圖，包括有銅棒13，在銅棒13的外周上設(shè)置有電極彈簧14，銅棒13下端為一開口圓桶，在開口端內(nèi)套設(shè)有螺紋，該開口端用端部螺母18封堵，其中在銅棒13的開口圓筒的底端設(shè)置有圓弧15，在圓弧15上設(shè)置有滾珠17，電極頭4為圓錐狀，圓錐的底面直徑根據(jù)要求設(shè)定，電極頭4的上部外表面設(shè)置有螺紋，在該螺紋上套設(shè)有一螺母16，該螺母16的外徑比銅棒13的開口圓桶的內(nèi)徑小，電極頭4的上端面設(shè)置有電極頭圓弧26，在電極頭4沒有接觸鋼板基體涂層3時(shí)，該電極頭圓弧26距離滾珠17適當(dāng)?shù)木嚯x，在螺母16與端部螺母18之間設(shè)置有電極頭彈簧19。
電極彈簧14做成兩端直徑與中間不一致的腰鼓狀，以使彈簧在移動(dòng)時(shí)可以增大位移而使受力減小，從而使電極頭4的沖擊力減小，所以電極頭4施加到待測鋼板上的沖擊力就減小。
如圖4所示，在鉆頭1的外圓上固定有套筒20，在套筒20的外圓上設(shè)置有平臺，鉆頭電極21與平臺接觸，鉆頭電極21的一端為鉆頭彈簧22，鉆頭彈簧22與電線23連接，在鉆頭1的上端設(shè)置有鉆頭電機(jī)24。
本發(fā)明的工作過程如下1、啟動(dòng)測量軟件，將待測鋼板放置到底板11上。
2、啟動(dòng)開始測量指令，電機(jī)6帶動(dòng)電機(jī)軸7向下運(yùn)動(dòng)，由于電機(jī)軸7與轉(zhuǎn)子25之間為螺紋連接，其可相對于轉(zhuǎn)子25做向下的直線運(yùn)動(dòng)，因此，該電機(jī)軸7帶動(dòng)與其連接的傳感器8向下做直線運(yùn)動(dòng)。
3、由于傳感器8與加力板9連接，當(dāng)傳感器8向下做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)加力板9向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)導(dǎo)向板12也向下運(yùn)動(dòng)。同時(shí)由于加力板9與電極10連接，電極向下移動(dòng)，推動(dòng)銅棒13向下運(yùn)動(dòng)，電極彈簧14逐漸成壓縮狀態(tài)，減緩運(yùn)動(dòng)沖擊力。
4、電機(jī)6帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向板12首先接觸鋼板基體2上的涂層3，然后電極頭4穿過導(dǎo)向板12上的導(dǎo)向孔而接觸鋼板基體2上的涂層3。
5、在電極頭4上設(shè)置有電極頭彈簧19，該電極頭彈簧19的彈力大于或等于電極頭4的自重，當(dāng)電極頭4沒有接觸到涂層而沒受到壓力時(shí)，可使電極頭4處于自動(dòng)懸浮狀態(tài)，當(dāng)電極頭4接觸到涂層3時(shí)，由于在電極頭4底面的電極頭圓弧26與滾珠17之間具有一定的間隙，又由于電極頭4為圓錐狀，所以電機(jī)6帶動(dòng)加力板9繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，在這段間隙內(nèi)滾珠17與電極頭4沒有接觸，可以使電極頭4能夠自由調(diào)節(jié)受力點(diǎn)，從而給予涂層的壓力傳遞到電極頭4的整個(gè)平面上，而不會(huì)使電極頭4的某一條線或某一點(diǎn)先接觸鋼板涂層3而損傷涂層。
6、在電機(jī)6開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭電機(jī)24也同時(shí)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)鉆頭1向下運(yùn)動(dòng)，其通過導(dǎo)向板12上的導(dǎo)向孔接觸涂層，當(dāng)鉆頭1繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉆頭1穿透涂層3，接觸到鋼板基體2，從而在鋼板基體2與電源之間可形成回路，由于鉆頭1旋轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭電極21與鉆頭1上的套筒20接觸，不會(huì)使電線23纏繞在鉆頭1上。
7、當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測到施壓的壓力達(dá)到要求時(shí)，發(fā)出輸出電壓的指令，穩(wěn)壓電源緩慢增加電壓，達(dá)到要求的電壓值時(shí)，停止加壓，計(jì)算機(jī)通過A/D卡采集電流傳感器傳來的數(shù)據(jù)。
8、采樣結(jié)束后，同時(shí)計(jì)算機(jī)向電機(jī)6發(fā)出抬起的指令，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，撤去壓力，帶動(dòng)加力板9向上運(yùn)動(dòng)，從而也帶動(dòng)導(dǎo)向板12向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加力板9接觸到擋板26時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。
9、移動(dòng)待測鋼板的測量位置，重復(fù)第2步的操作。
10、如此反復(fù)測量幾次，達(dá)到測量要求的次數(shù)后，計(jì)算機(jī)開始自動(dòng)計(jì)算層間電阻值，并將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，可以根據(jù)需求選擇單個(gè)樣品或批量打印測量結(jié)果。也可以將測量結(jié)果導(dǎo)出與其他測量數(shù)據(jù)合并，方便再次利用。
如圖5所示，本發(fā)明的加壓和測量過程采用計(jì)算機(jī)控制，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)，A/D、D/A轉(zhuǎn)換卡，串行通訊口、直流穩(wěn)定電源以及上述的層間電阻儀；壓力的控制和采集通過串行口與壓力智能儀表連接，電壓的加壓和采集由計(jì)算機(jī)通過A/D、D/A卡與穩(wěn)壓電源連接，電流的采集通過傳感器傳送到A/D卡與計(jì)算機(jī)連接。
本測量系統(tǒng)的工作過程如下測量開始時(shí)，首先將待測鋼板放置到底板上，計(jì)算機(jī)發(fā)出開始向鋼板加壓的指令，指令轉(zhuǎn)換為電機(jī)控制信號，啟動(dòng)電機(jī)加壓，當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測到施加在待測鋼板上的壓力達(dá)到要求時(shí)，向穩(wěn)壓電源發(fā)出信號開始輸出電壓，達(dá)到規(guī)定的要求時(shí)，采集回路中的電流值并存儲(chǔ)，采集結(jié)束后發(fā)出信號，撤去壓力，變換鋼板測量位置，重復(fù)上述步驟，直到達(dá)到要求的測量次數(shù)，然后軟件通過固定的計(jì)算方法自動(dòng)計(jì)算層間電阻，并將測量結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)的樣品編號下，打印格式可以為單個(gè)樣品打印和整批樣品打印。也可以將測量結(jié)果導(dǎo)出在其他操作環(huán)境下，比如EXCELL格式，自由編輯。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，本發(fā)明還可以有多種改進(jìn)和其他的優(yōu)選實(shí)施例，因此，盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種層間電阻測量儀，包括穩(wěn)壓電源、與電源一端連接的鉆頭和與電源另一端連接的電極，所述鉆頭與需測量層間電阻的鋼板基體連接，所述電極包括電極頭，所述電極頭與所述鋼板基體的表面涂層接觸以測量所述鋼板基體表面涂層的絕緣電阻，其特征在于所述電極由電極固定裝置固定，所述的電極固定裝置包括固定框架、與固定框架連接的電機(jī)、與電機(jī)的軸連接的加力板，所述加力板與所述電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述加力板兩端固定有導(dǎo)向板，所述電極通過在導(dǎo)向板上設(shè)置的孔與所述的鋼板基體涂層接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述電極的本體為銅棒，在所述銅棒外周套設(shè)有電極彈簧，在所述銅棒的下端設(shè)置有圓桶，所述電極頭設(shè)置在所述的圓桶內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述電極頭為圓錐形，在所述電極頭的上端部外表面設(shè)置有螺紋，所述螺紋上套設(shè)有內(nèi)徑小于圓桶直徑的螺母，在所述螺母與電極頭下端部之間設(shè)置有電極頭彈簧，在所述電極頭的頂端設(shè)置有圓弧，在所述銅棒的圓桶頂部處設(shè)置有滾珠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述電極頭由設(shè)置在所述圓孔開口端的封堵螺母與電極頭螺母之間的電極頭彈簧固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述電機(jī)為可編程電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)的螺紋使電機(jī)軸做直線運(yùn)動(dòng)，在所述的電機(jī)軸下端設(shè)置有傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述傳感器與所述的加力板連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述電極彈簧兩端直徑與中間直徑不一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述電極彈簧的簧絲直徑不一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的層間電阻測量儀，其特征在于所述鉆頭上端設(shè)置有鉆頭電機(jī)，在所述鉆頭的外表面上設(shè)置有兩接觸面，電線通過鉆頭彈簧與兩接觸頭連接，所述兩接觸頭與所述兩接觸面接觸。
11.一種層間電阻測量系統(tǒng)，其特征在于包括計(jì)算機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換卡、電流傳感器、測量軟件以及權(quán)利要求1所述的層間電阻儀，所述測量軟件具有測量控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印程序、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、修改、查詢的功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種層間電阻測量儀，包括電源、與電源一端連接的鉆頭和與電源另一端連接的電極，所述鉆頭與需測量層間電阻的鋼板基體連接，所述電極包括電極頭，所述電極頭與所述鋼板基體的表面涂層接觸以測量所述鋼板基體表面涂層的電阻，所述電極由電極固定裝置固定，由于電極頭可以自動(dòng)定心調(diào)節(jié)，并且電機(jī)可以按預(yù)定的程序控制電極頭的運(yùn)動(dòng)，因此，可以方便快速地向鋼板基體的涂層施加力，準(zhǔn)確測量涂層層間電阻。本發(fā)明還公開了一種層間電阻測量系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)，A/D、D/A轉(zhuǎn)換卡，串行通訊口、直流穩(wěn)壓電源以及上述的層間電阻儀，測量過程自動(dòng)控制，測量結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，打印格式靈活，測量數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出便于二次利用。
文檔編號G01R27/04GK1932535SQ20061015064
公開日2007年3月21日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者方岱寧, 饒國光 申請人:北京賽迪機(jī)電新技術(shù)開發(fā)公司