[发明专利]一种环形压敏电阻的微裂纹的检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明属于环形压敏电阻检测技术领域，具体涉及一种环形压敏电阻的微裂纹的检测装置和检测方法。

背景技术

环形压敏电阻，是一种具对称性的压敏非线性变阻器，由高温烧结而成的钛酸锶电子陶瓷构成，它包括一个环状电子陶瓷体1和三个电极2，其具体结构如图1或2所示，电极2印制在环状电子陶瓷体1的正面或者边沿侧面。

图3是环形压敏电阻的导电模型示意图，如图3所示，两个电极2通过环形电子陶瓷体1构成一个电气单元回路，其中箭头表示电流流动路径，电气单元回路的电流是从一个电极流入到电子陶瓷体内部，再经另一电极流出。

图4为环形压敏电阻的三个电气单元回路的等效电路图，如图4所示，在两两电极2之间等效为并联的电容和可变电阻，以代表环形压敏电阻具有的电容特性和压敏电阻特性。

钛酸锶环形压敏电阻，具有极佳的电压电流非直线特性和高电容性能，可以抑制突波电压，作为EMC元件特别适合应用于微小直流马达的电刷保护及火花消除。其具体工作原理如下：

环形压敏电阻是并联在负载电路上使用的。当发生的负载两端的浪涌电压升高到压敏电压时，环形压敏电阻的电流急剧上升，被保护的负载端的浪涌电压迅速减少，从而使装有环形压敏电阻的电路抗浪涌电压冲击消去电气噪声方面达到相应要求。同时，环形压敏电阻具有的大电容量会随着施加的浪涌电压进行充电，充电电压上升，尤其在电容充电电压超过压敏电压时，环形压敏电阻的阻值急剧下降，由高阻态变成低阻态，在加速磁能释放的同时，电容上的电能也由此泄出并转化为焦耳热，由于作用时间都是极短的，这样压敏与电容的双重消浪涌电压吸电气噪音功能几乎是同时完成的，最终抑制陡峭浪涌电压和吸收高频脉冲，使电路满足了电磁兼容要求。浪涌电压吸收的反电势浪涌，最终转化为热能，并散发出去。

在钛酸锶环形压敏电阻产品制造的电子陶瓷行业，其制造过程产品容易产生分层、微裂纹或者潜在裂纹，使产品的可靠性变得难以控制。同时，钛酸锶环形压敏电阻的耐热强度一般较小，实际生产和使用焊接时容易出现局部热微裂或断续微裂纹的现象，这要求做焊接前后的微裂纹情况确认。所以在钛酸锶环形压敏电阻产品生产制造过程中，需要进行大量的微裂纹检测，在检测过程中，特别是对焊接前后微裂纹、电极下浅表层微裂纹的检测是很困难的，也是在所有缺陷中检出率最低的。

目前，对于环形压敏电阻产品的微裂纹缺陷常规检测主要包括：显微镜外观检测法和电压差异对比检测法。

其中，显微镜外观检测法，其借用显微镜工具放大5～40倍来目视检测，该方法检测很容易造成视觉疲劳，而且只能检出表面开口性裂纹，对于表面不开口的微裂纹无法发现，对于外观不可见的裂纹无能为力。

其中，电压差异对比检测法，其利用环形压敏电阻产品本身的压敏电压(E10值)在焊接使用试验前后的变化率来判断，只用在检测环形压敏电阻焊接后或振动受压试验后的新产生微裂纹，对于本身一直就存在的裂纹不能检测；而且对于断续微裂纹、电极下浅表层微裂纹的缺陷而言，很容易漏检，电压差异对比检测本身的工作量非常大，要测量记录大量的数据再进行计算变化率来做出判断，且局限于只能应用在明显连续断裂开得裂纹，很不经济，误判率可能性较大。

由于，钛酸锶环形压敏电阻产品微裂纹多产生在制造过程中，且多数在试件的表面看不到。所以，现有检测方法误判率高，已经无法满足其生产需要。因此，一种快速有效的检测方法和测试仪器，就成为人们的迫切需要。

综上，钛酸锶环形压敏电阻在制造过程中，容易出现微裂纹。采用现有的两种检测方法，不仅检测工作量大，而且误判率高，已经无法满足钛酸锶环形压敏电阻生产需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种测试时间短、准确率高的环形压敏电阻的微裂纹的检测装置，本发明的第二目的在于提供一种测试时间短、准确率高的环形压敏电阻的微裂纹的检测方法。

为实现本发明的第一发明目的，本发明所采用技术方案如下：

一种环形压敏电阻的微裂纹的检测装置，包括：

三极谐振模块，包括三个电感单元，各电感单元并联在所述环形压敏电阻的两不同电极之间，与所述环形压敏电阻构成三个LC振荡回路；

信号发生模块，产生脉冲过电压信号，并分时加载到三个上述LC振荡回路上，以触发环形压敏电阻进入到压敏动作工作状态；

信号采集模块，分别采集三个上述LC振荡回路的压敏动作工作状态的工作电流波形；以及