[发明专利]一种线径检测设备

说明书

技术领域

本发明涉及变压器绕组线包的检测技术，尤其涉及变压器绕组线包铜导线线径是否受损的检测技术。

背景技术

目前，变压器绕组线包的铜导线是否受损是变压器很重要的质量指针。如果铜导线的线径受损，会导致电阻值偏高。在实际应用上，就很容易造成变压器发热烧毁。那如何来确保铜导线的线径没有受损呢？最简单的方法就是量测变压器的DCR值，也就是变压器内部铜导线在直流电下的电阻值。在用户动态使用过程中，如果DCR值大，则容易造成变压器发热烧毁。传统的DCR值量测方法，就是使用万用表分别接触变压器一个绕组的两个PIN脚。这种量测方式忽略了环境及变压器本身温度对铜导线造成的电阻值变化，因此不仅有误差，而且效率不高。

变压器的制作流程如后：绕线→一次浸焊锡→组合铁芯→包胶布→前段测试→点胶→浸泡凡立水→烤干→洗PIN脚→后段测试。而DCR值的测量就在前段测试这个步骤中进行。由于变压器是先经过一次浸焊锡后才作前段测试，而锡面的温度高达400℃左右。在浸焊锡的过程中，变压器绕组线包的铜导线受热传导的影响，温度急剧上升，造成DCR值大幅提高，进而容易造成误判。传统的解决办法就是浸焊锡后等变压器绕组线包温度回复到室温后再做DCR值量测。但让浸焊锡后的绕组线包回复室温旷日废时，并增加了生产线的在制品，及提高生产与管理成本。

在变压器的绕线过程中，由于每一台绕线机器的精准度差异，因此每个变压器铜导线长度不可能没有差异。由于变压器铜导线的长度不一，因此DCR值也势必不同。

春夏秋冬四季的温度变化随地区而异。在中国南部地区，温度变化可能不大，但越往中国北部地区，一年四季的温度变化就越来越大。甚至同一天的早晚温差也很大，某些地区早晚甚至有高达20℃的温差。如此大的温差，势必会造成DCR值的漂移。如果不做环境温度的补偿，也会带来很多的DCR值误判。

基于以上数点原因，现存的变压器绕组线包的铜导线线径检测方法有很大的不准度，并容易让产线将不良品外流到客户端，进而造成危险。

发明内容

本发明为了解决现有技术的上述不足，提出了线径检测设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种线径检测设备，包括设备本体和用于盛放目标变压器的辅助治具，所述设备本体内部设有数模转换模块、模数转换模块、温度检测模块、以及协调控制以上三个模块的PLC控制系统；所述的辅助治具上还嵌有用于实时量测的变压器绕组线包与环境温度的温度传感器，所述温度传感器与温度检测模块对应连接；其中，PLC控制系统设置检测目标变压器的参数画，所述数模转换模块输出电流量到目标变压器的绕组线包，所述模数转换模块测量目标变压器的绕组线包两端电压值，计算出绕组线包的电阻值，所述温度检测模块实时量测的变压器绕组线包与环境温度，进行温度校正与补偿，所述PLC控制系统经过数值对比判断变压器绕组线包的电阻值是否偏高以及铜导线线径是否受损。

所述数模转换模块,可以把数字量转换成电流模拟量输出的模块，透过PLC控制模块，可发出最大为20mA的微电流。实际应用上，由于变压器绕组线包的DCR值很小，因此数模转换模块对变压器绕组输出设定为20mA的微电流。

所述模数转换模块，可以把输入的电压模拟量转换成数字量的模块。输入电压的范围在0-10V之间。实际应用上，透过数模转换模块对变压器绕组线包输出的20mA微电流，再加上藉由模数转换模块去量测变压器绕组两端的电压，则可以计算出其变压器绕组线包的在T_h温度下的DCR_h值。

所述温度检测模块，可以把绕组线包的温度模拟量转换成数字量。透过实时检测绕组线包表层的温度，来修正检验标准。实际应用上，透过温度检测模块可以检测出绕组线包表层的温度。浸焊锡的温度在400度左右，浸焊锡的时间普遍在3秒以内。纵使因为热传导的关系导致绕组线包铜导线温度各地不一（亦即温度与电阻不是均匀分布），我们也可把整条铜导线的温度/电阻分布等效成某单一温度/电阻。由于铜的导热率高达410W/MK，在实际应用中，我们假设绕组线包的表层温度就是整个绕组铜导线的平均温度。这个假设虽然不完全合理，但我们却可透过改变k值来确保检验的结果满足客户的不良率要求。

所述PLC控制系统，负责数模/模数转换及温度检测三个模块的协调工作，及进行设置参数画。最后，并决定变压器绕组线包DCR值是否偏高。

所述辅助治具，具有变压器形状的盛放治具。上面嵌有一温度传感器，可以实时检测线包及环境温度。