一種溫度繼電器焊接防錯研究與應用

申剛　潘柏清　陽玲玲

摘 要：溫度繼電器主要用于航空工業，軌道交通行業以及一些民用產品，但是此類溫度繼電器在需要用于產品上時需要做一些特殊的處理，才能夠發揮其在電路中開斷方面的作用。本文重點圍繞溫度繼電器的引腳焊接技術以及其他的一些線束制作處理介紹。通過分析溫度繼電器的結構特點，從而制定比較合理的處理方式以滿足產品使用的需求。

關鍵詞：溫度繼電器；焊接；固定；線束處理

中圖分類號：TG431 文獻標識碼：A

0.引言

溫度繼電器通常用在溫度異常時自動切斷電路，實現電器過熱保護、溫度控制、火災報警、自動點火等功能，有效地避免了事故的發生。但由于溫度繼電器外形結構，決定了兩個引腳的焊接質量，在操作者焊接的時候常常出現一些焊接不當，造成溫度繼電器外殼短路而失效，還有一些不正確的安裝時的溫度繼電器沒有起到對應的監控作用，從而影響其所在產品的質量。本文主要通過一些實驗對比，以及數據統計，從而制定出溫度繼電器的一些焊接和安裝處理規范，有效避免由于一些人為原因造成溫度繼電器失效。

1.基本原理

1.1 溫度繼電器工作原理。航空用溫度繼電器與民用溫度繼電器工作原理基本相同，通常選用碟形雙金屬片作為動作元件，利用雙金屬的工作特性[1]，即當溫度升高時，雙金屬片產生彎曲，當彎曲到一定程度便帶動電觸點，實現接通或斷開負載電路；當溫度降低時，雙金屬片逐漸恢復原狀，恢復到一定程度反向帶動電觸點，實現斷開或接通負載電路。其原理如圖1所示。

1.2 溫度繼電器焊接失效分析。在焊接處理溫度繼電器引腳焊錫流動正常時，電流通過正常；在溫度繼電器焊接不當時，焊錫流動到溫度繼電器外殼，造成引腳點位失效，溫度繼電器電路失效分析如圖2所示。

左圖分析，當外部熱傳遞到溫度繼電器的蝶形雙金屬片時，外部通過的電流從左邊的引腳傳過右邊的引腳，通過導線傳到溫控檢測單元，溫度繼電器在電路中正常工作，可以控制電路的開斷。

右圖分析，當外部熱傳遞到溫度繼電器的蝶形雙金屬片時，外部通過的電流從溫度繼電器左邊的引腳傳過右邊引腳，可以到達導線和溫度繼電器的圓形外殼，但是由于導線電阻遠遠大于外殼電阻：

R導線>R外殼

所以電流就近選擇路徑，電流將從圓形安裝外殼接入地面（可以是金屬及其他散熱平面），而不會傳遞到對應的傳到溫控檢測單元，溫度繼電器在電路中失效，不能控制電路的開斷。

2.焊接方式研究

對現有的溫度繼電器外形進行分析，尋找焊接最佳方式。

平放：此種方式可以將溫度繼電器放置平穩，但是焊接時液態焊錫順著引腳流到外殼上，外殼和溫度繼電器引腳距離僅有1.75mm，容易造成溫度繼電器外殼焊接短路。

側放：溫度繼電器自身的結構特點，操作時將溫度繼電器放在桌子上焊接，左手拿著焊錫絲右手拿烙鐵，根本無法固定溫度繼電器。

綜合以上兩種方式，為保證質量，選擇第二種方式進行焊接，如圖3、圖4所示。

3.相關防呆防錯工藝方法介紹

3.1 方案設計

如何在側放的情況下降焊錫流動控制，首先得保證溫度繼電器不動，需要考慮以下因素：

（1）由于其結構相對比較特殊，在定位時由于其表面為敏感器件，所以在定位時需要對其外觀保護；（2）從效率方面考慮，需要一種快速定位的方法；（3）焊接完成后，取下時應很方便；（4）焊接過程中能夠有效將焊接區域和外殼有效隔離；（5）焊接時還需要考慮到焊錫絲的定位。

綜合以上要求，在經過大量的實驗和實踐之后得出以下方案，如圖5所示。

（1）底板。用于支撐整個溫度繼電器包括焊錫絲的定位溫度繼電器的一些組件，共6個孔，前排3個，后排3個，后續如果需要兩個人同時在一個桌面操作時備用。

（2）焊接板。主要用于限制溫度繼電器的旋轉自由度，小槽內部均需打磨，以保證不會再定位時將引腳刮傷。和底板安裝配合處采用腰孔形式，以調節前后距離

（3）具有彈性的密封條20×5，主要用于保護溫度繼電器外殼，同時起到緩沖作用。

（4）具有彈性的密封條20×10，作用同第3點。

（5）后擋板主要用于調節安裝尺寸，和件2可以前后移動以控制溫度繼電器的安裝前后尺寸。

（6）根據焊錫絲通常使用的尺寸，我們制定出可以將焊錫絲固定的結構，不銹鋼棒前端向上傾斜20°，它通過焊接方式和底板固定，后端預留一根焊錫絲掛鉤，后續如果需要兩個人同時在一個桌面操作時備用。

3.2 規范上錫手法和焊接線束制作

（1）線束剝線長度為10±1mm，對折長度為4±0.5mm。

（2）為保證制作線束的一致性，套管統一定為左邊1點，右邊定為2點，以其上溫度的方向為參照。

（3）為保證焊接的可靠性，我們規定溫度繼電器的焊接處理方式為勾焊。所穿線束的直徑推薦小于或等于0.5平方。引腳焊接溫度通?？刂圃?50℃，線徑較粗的可以稍調高，最多不超過390℃。焊接時上錫方向如圖6所示，從溫度繼電器引腳開始到線束端，如圖中黃色箭頭所示。如圖6所示。

（4）對于一些需要從兩側引線焊接的溫度繼電器，需要保證其焊接時成一個“八”字形，以保證其線束焊接后不會影響其螺釘安裝。如圖7所示。

結論

通過監控12個月的數據，發生焊接接地數量為零，證明以上的焊接方式在大批量生產中取得了顯著成效，有效避免焊錫在焊接過程中流動到外殼上，同時也使得此類溫度繼電器的制作更加規范化。文中提到的溫度繼電器焊接定位裝置已經應用在大批量溫度繼電器焊接中。

參考文獻

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