红外热成像技术在电连接器插拔磨损检测中的应用研究

接触件是电连接器的核心元件,因插拔产生的磨损会导致其电接触性能退化甚至失效。针对上述问题,提出了一种电连接器插拔磨损检测方法。基于设计的检测装置开展电连接器插拔试验,并在试验过程中对电连接器接触件进行定时红外热成像检测;同时,分析插拔过程中电连接器接触件间磨屑的分布特征及变化规律,并通过表面形貌分析和能谱分析来验证红外热成像分析结果。研究发现,电连接器插孔簧片的主要磨损区域为端部,其根部有少量磨屑且聚集区域相对分散;随着插拔次数的增加,电连接器接触件间的磨屑逐渐增多,磨损区域面积逐渐增大,且磨屑聚集的位置也随着插拔运动发生变化,随机地分布在接触件间;因存在加工误差,电连接器的插孔簧片非对称分布,使得不同插孔簧片的磨损程度存在差异。结果表明,所提出的检测方法可有效观察电连接器接触件插拔磨损的变化过程,可作为电连接器磨损程度在线监测及剩余寿命预测的有效手段。研究结果可为电连接器性能退化机理和失效分析提供依据。

电连接器接触件的性能退化规律与寿命预测

以电连接器接触件为对象进行高频微动磨损试验及可靠性研究。采用电容层析技术监测接触件间微动磨损产生的磨屑的演变过程;分析接触件磨损程度的变化规律和电接触性能退化规律。试验证明:微动磨损程度与微动次数、振动频率和振动加速度为正相关;磨屑堆积量约比其他振动方向增加12%,微动磨损在轴向状态最严重。通过皮尔逊相关性分析,发现微动磨损中磨屑特征值总量和接触电阻值在高频高振动加速度下呈现极高的相关性。提出以Wiener过程构建电连接器微动磨损性能退化模型,由磨屑特征值总量确定预测模型参数,进行电连接器微动磨损寿命的预测,最后验证其准确性。