1.2 电焊机维修用仪表与工具

1.2.1 维修仪表

(1)万用表 万用表主要用来检测电压、电流及电阻等物理量,通常在表盘上用A、V、Ω等符号来表示;有些万用表还能够测量音频电平。万用表的种类很多,按结构可分为两种:一种为机械式万用表,另一种为数字万用表。

1)机械式万用表结构及使用 普通机械式万用表由表头(磁电式)、挡位转换开关、机械调零装置、调零电位器、表笔、插座等构成。按旋转开关的形式可分为两类。一类为单旋转开关型,如MF201型、MF91型、MF47型、MF50型等,见图1-2;另一类为双旋转开关式,代表型号为MF500型,外形参见图1-3。

图1-2 MF47型万用表外形图

图1-3 MF500型万用表外形图

①万用表的使用

a.使用万用表之前,应先注意指针是否指在“∞(无穷大)”的位置,如果指针不正对此位置,应用螺钉旋具调整机械调零钮,使指针正好处在无穷大的位置。注意:此调零钮只能调半圈,否则有可能会损坏,以致无法调整。

b.在测量前,应首先明确测试的物理量,并将转换开关拨至相应的挡位上,同时还要考虑好表笔的接法,然后再进行测试,以免因误操作而造成万用表的损坏。

c.一般测量时,将红表笔插入“+”孔内,黑表笔插入“-”或“+”插孔内。如需测大电流、高电压,则可以将红表笔分别插入2500V或5A插孔。

d.测电阻:在使用电阻各不同量程之前,都应先将红、黑表笔对接,调整调零电位器,让指针正好指在零位,然后再进行测量,否则测得的阻值误差太大。

提示:每换一次挡,都要进行一次调零,再将表笔接在被测物的两端,就可以测量电阻值了。

电阻值的读法:将开关所指的数与表盘上的读数相乘,就是被测电阻的阻值。例如:用R×100挡测量一只电阻的阻值,指针指在“10”的位置,那么这只电阻的阻值是10×100Ω=1000Ω=1kΩ;如果指针指在“1”的位置,则其电阻值为100Ω;若指在“100”的位置,则电阻值为10kΩ,以此类推。

e.测电压:测量电压时,应将万用表调到电压挡,并将两表笔并联在电路中,测量交流电压时,表笔可以不分正、负极;测量直流电压时红表笔接电源的正极,黑表笔接电源的负极,如果接反,指针会向相反的方向摆动。如果测量前不能估计出被测电路电压的大小,应用较大的量程去试测,如果指针摆动很小,再将转换开关拨到较小的量程;如果指针迅速摆到零位,应该马上把表笔从电路中移开,加大量程后再去测量。

提示:测量电压时,应一边观察指针的摆动情况,一边试着用表笔进行测量,以防电压太高把指针打弯或把万用表烧毁。

f.测直流电流:将表笔串联在电路中进行测量(将电路断开),红表笔接电路的正极,黑表笔接电路的负极。测量时应该先用高挡位,如果指针摆动很小,就再换低挡位。如需测量大电流,应该用扩展挡。注意:万用表的电流挡是最容易被烧毁的,在测量时千万要注意。

g.测晶体管放大倍数(hFE):先把转换开关转到ADJ挡(如无ADJ挡位则可用R×1k挡)调好零位,再把转换开关转到hFE挡进行测量。将晶体管的b、c、e三个极分别插入万用表上的b、c、e三个插孔内,PNP型晶体管插入PNP位置,读第4条刻度线上的数值;NPN型晶体管插入NPN位置,读第5条刻度线的数值。以上数值均按实数读。

h.穿透电流的测量:按照“测晶体管放大倍数(hFE)”的方法将晶体管插入对应的孔内,但晶体管的“b”极不插入,这时指针将有一个很小的摆动,根据指针摆动的大小来估测“穿透电流”的大小,表针摆动幅度越大,穿透电流越大,否则就小。

由于万用表CUF、LUH刻度线及dB刻度线应用得很少,在此不再赘述,如需使用可参见使用说明。

②万用表使用注意事项

a.不能在红、黑表笔对接时或测量时旋转转换开关,以免旋转到hFE挡位时,指针迅速摆动,将指针打弯,并且有可能烧坏万用表。

b.在测量电压、电流时,应该选用大量程的挡位先测量一下,然后再选择合适的量程进行测量。

c.不能在通电的状态下测量电阻,否则会烧坏万用表。测量电阻时,应断开电阻的一端进行测试,这样准确度高,测完后再焊好。

d.每次使用完万用表,都应该将转换开关调到交流最高挡位,以防止由于第2次使用不注意或外行人乱动烧坏万用表。

e.在每次测量之前,应该先看转换开关的挡位。严禁不看挡位就进行测量,这样有可能损坏万用表,这是一个从初学时就应养成的良好习惯。

f.万用表不能受到剧烈振动,否则会使万用表的灵敏度下降。

g.使用万用表时应远离磁场,以免影响表的性能。

h.万用表长期不用时,应该把表内的电池取出,以免腐蚀表内的元器件。

③机械式万用表常见故障 以MF47型万用表为例进行介绍。

a.磁电式表头故障。

•摆动表头,指针摆幅很大且没有阻尼作用。故障为可动线圈断路、游丝脱焊。

•指示不稳定。此故障为表头接线端松动或可动线圈引出线、游丝、分流电阻等脱焊或接触不良。

•零点变化大,通电检查误差大。此故障的原因可能是轴承与轴承配合不当;轴尖磨损比较严重,致使摩擦误差增加;游丝严重变形;游丝太脏而粘圈;游丝弹性疲劳;磁间隙中有异物等。

b.直流电流挡故障。

•测量时,指针无偏转,此故障多为:表头回路断路,使电流等于零;表头分流电阻短路,从而使绝大部分电流流不过表头;接线端脱焊,从而使表头中无电流流过。

•部分量程(常见的是R×1挡)不通或误差大,是由分流电阻断路、短路或变值所引起的。

•测量误差大,原因是分流电阻变值。当分流电阻变值时,若阻值变大,则导致正误差超差;若阻值变小,则导致负误差超差。

•指示无规律,量程难以控制。原因多为量程转换开关位置窜动(调整位置,安装正确后即可解决)。

c.直流电压挡故障。

•指针不偏转,指示值始终为零。原因是分压附加电阻断线或表笔断线。

•误差大。原因是附加电阻的阻值增加引起指示值产生正误差,阻值减小引起指示值产生负误差。

•正误差超差并随着电压量程变大而越来越严重。表内电压电路元件因受潮而漏电,电路元件或其他元器件漏电,印制电路板因受污、受潮、击穿、电击碳化等引起漏电。修理时,刮去烧焦的纤维板,清除粉尘,用酒精清洗电路板后进行烘干处理。严重时,应用小刀割铜箔与铜箔之间电路板,从而使绝缘良好。

•不通电时指针有偏转,小量程时更为明显。其故障原因是由于受潮和污染严重,使电压测量电路与内置电池形成漏电回路。处理方法同上。

d.交流电压、电流挡故障。

•置于交流挡时,指针不偏转、示值为零或很小,多是由整流元件短路、断路或引脚脱焊引起的。检查整流元件,如有损坏要进行更换,有虚焊时应重焊。

•置于交流挡时,指示值减少一半。此故障是由整流电路故障引起的,即全波整流电路局部失效而变成半波整流电路使输出电压降低。更换整流元件,故障即可排除。

•置于交流电压挡时,指示值超差。此故障是由串联电阻阻值变化超过元件允许误差而引起的。当串联电阻阻值降低、绝缘电阻阻值降低、转换开关漏电时,将使指示值偏高。相反,当串联电阻阻值变大时,将使指示值偏低而超差。应采用更换元件、烘干和修复转换开关的办法排除故障。

•置于交流电流挡时,指示值超差。此故障是由分流电阻阻值变化或电流互感器发生匝间短路引起的,更换元器件或调整修复元器件即可排除故障。

•置于交流挡时,指针抖动。该故障的原因是表头的轴尖配合太松、修理时指针安装不紧、转动部分质量改变等,由于其固有频率刚好与外加交流电频率相同,从而引起共振。尤其是当电路中的旁路电容变质失效而无滤波作用时更为明显。排除故障的办法是修复表头或更换旁路电容。

e.电阻挡故障。

•电阻常见故障是各挡位电阻损坏(原因多为使用不当,如用电阻挡误测电压)。使用前,用手握两表笔,一般情况下,如果指针摆动则表示对应挡电阻烧坏,应予以更换。

R×1挡两表笔短接之后,调节调零电位器不能使指针偏转到零位。此故障多是由于万用表内置电池电压不足,或电极触簧受电池漏液腐蚀生锈造成接触不良而引起的。此类故障在仪表长期不更换电池的情况下出现最多。如果电池电压正常、接触良好,调节调零电位器指针偏转不稳定,无法调到欧姆零位,则多是调零电位器损坏。

•在R×1挡可以调零,其他量程挡不能调到零位,或只是R×10k、R×100k挡调不到零位。出现故障的原因是分流电阻阻值变小或者高阻量程的内置电池电压不足。更换电阻元件或叠层电池,故障就可排除。

•在R×1、R×10、R×100挡测量误差大。在R×100挡调零不顺利,即使调到零,但经过几次测量后,零位调节又变得不正常。出现这种故障的原因是量程转换开关触点上有黑色污垢,使接触电阻增加且不稳定。擦洗各接开关触点,直至露出银白色为止,从而保证其接触良好,可排除故障。

•表笔短路,表头指示不稳定。故障原因多是线路中有假焊点、电池接触不良或表笔引线内部断线。修复时应从最容易排除的故障做起,即先保证电池接触良好,表笔正常。如果表头指示仍然不稳定,就需要寻找线路中的假焊点加以修复。

•在某一量程挡测量电阻时严重失准,而其余各挡正常。这种故障往往是由于量程转换开关所指的表箱内对应电阻已经烧毁或断线所致。

•指针不偏转,电阻指示值总是无穷大。故障原因大多是表笔断线、转换开关接触不良、电池电极与引出簧片之间接触不良、电池日久失效已无电压以及调零电位器断路。找到具体原因之后进行针对性的修复或更换内置电池,故障即可排除。

④机械式万用表的选用 万用表的型号很多,而且不同型号之间功能也存在差异,因此在选购万用表时,通常要注意以下几个方面。

a.用于检测无线电等弱电子设备时,选用的万用表一定要注意以下3个方面。

•万用表的灵敏度不能低于20kΩ/V,否则在测试直流电压时,万用表对电路的影响太大,而且测试数据也不准确。

•外形选择。需要上门修理时,应选外形稍小一些的万用表,如U201型等。如果不上门修理,则可选择MF47型或MF50型万用表。

•频率特性选择。方法是用直流电压挡测高频电路(如彩色电视机的行输出电路电压)看是否显示标称值,如是则频率特性高;如指示值偏高则频率特性差(不抗峰值),此表不能用于高频电路的检测(最好不要选择此种)。

b.检修电力设备(如检修电动机、空调、冰箱等)时,选用的万用表一定要有交流电流测试挡。

c.检查表头的阻尼平衡。首先进行机械调零,将表在水平、垂直方向来回晃动,指针不应该有明显的摆动;将表水平旋转和竖直放置时,指针偏转不应该超过一小格;将表针旋转360°时,指针应该始终在零位附近均匀摆动。如果达到了上述要求,则说明表头在平衡和阻尼方面达到了标准。

2)数字万用表结构及使用 数字万用表是利用模拟/数字转换原理,将被测量的模拟电量参数转换成数字电量参数,并以数字形式显示的一种仪表。它具有比机械式万用表的精度高、速度快、输入阻抗高、对电路影响小、读数方便准确等优点。数字万用表外形如图1-4所示。

图1-4 数字万用表外形

1—铭牌;2—电源开关;3—LCD显示器; 4—hFE插孔;5—量程转换开关;6—输入插孔

①数字万用表的使用 首先打开电源,将黑表笔插入“COM”插孔,红表笔插入“V·Ω”插孔。

a.电阻测量。将转换开关调节到Ω挡,将表笔测量端接于电

阻两端,即可显示相应指示值。如显示最大值“1”(溢出符号),则必须向高电阻值的挡位调整,直到显示有效值为止。

为了保证测量的准确性,在测量电阻时,最好断开电阻的一端,以免测量电阻时会在电路中形成回路,影响测量结果。

提示:不允许在通电的情况下进行在线测量,测量前必须先切断电源,并将大容量电容放电。

b. “DCV”——直流电压测量。表笔必须与测试端可靠接触(并联测量)。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量,直到该挡位示值的1/3~2/3为止,此时的指示值才是一个比较准确的值。

提示:严禁用小电压挡位测量大电压;不允许在通电状态下调整转换开关。

c. “ACV”——交流电压测量。表笔必须与测试端可靠接触(并联测量)。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量,直到该挡位指示值的1/3~2/3为止,此时的指示值才是一个比较准确的值。

提示:严禁以小电压挡位测量大电压;不允许在通电状态下调整转换开关。

d.二极管测量。将转换开关调至二极管挡位,黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,即可测量出正向压降值。

e.晶体管电流放大系数hFE的测量。将转换开关调至“hFE”挡,根据被测晶体管选择“PNP”或“NPN”位置,将晶体管正确地插入测试插座即可测量到晶体管的“hFE”值。

f.开路检测:将转换开关调至有蜂鸣器符号的挡位,表笔测试端可靠地接触测试点,若两者低于(20±10)Ω,蜂鸣器就会响,表示该线路是通的,否则表示该线路不通。

提示:不允许在被测量电路通电的情况下进行检测。

g. “DCA”——直流电流测量。200mA时红表笔插入mA插孔,表笔测试端必须与测试端可靠接触(串联测量)。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量,直到该挡位指示值的1/3~2/3为止,此时的指示值才是一个比较准确的值。

提示:严禁以小电流挡位测量大电流;不允许在通电状态下调整转换开关。

h.“ACA”——交流电流测量。200mA时红表笔插入mA插孔,表笔测试端必须与测试端可靠接触(串联测量)。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量,直到该挡位指示值的1/3~2/3为止,此时的指示值才是一个比较准确的值。

提示:严禁以小电流挡位测量大电流;不允许在通电状态下调整转换开关。

②数字万用表常见故障与检修

a.仪表无显示。首先检查电池电压是否正常(一般用的是9V电池,新的也要测量)。其次检查熔丝是否正常,若不正常,予以更换;检查稳压电路是否正常,若不正常,予以更换;限流电阻是否开路,若开路,予以更换。再检查电路板上的电路是否有腐蚀或短路、断路现象(特别是主电源电路线),若有,则应清洗电路板,并及时做好干燥和焊接工作。如果一切正常,测量显示集成电路的电源输入引脚,测试电压是否正常。若正常,则该集成电路损坏,必须更换该集成电路;若不正常,则检查有没有其他短路点。若有,则要及时处理好;若没有或处理好后还不正常,那么该集成电路内部已经短路,必须更换。

b.电阻挡无法测量。首先从外观上检查电路板在电阻挡回路中有没有连接电阻烧坏,若有,则必须立即更换;若没有,则要对每一个连接元件进行测量,有坏的及时更换。若外围都正常,则测量集成电路是否损坏,若损坏则必须更换。

c.电压挡在测量高压时指示值不准,或测量稍长时间指示值不准甚至不稳定。此类故障大多是由于某一个或几个元件工作功率不足引起的。若在停止测量的几秒内,检查时发现这些元件发烫,这是由于功率不足而产生了热效应所造成的,同时使元件变值(集成电路也是如此),必须更换该元件(或集成电路)。

d.电流挡无法测量。多数是由于操作不当引起的,检查限流电阻和分压电阻是否烧坏,若烧坏,应予以更换。检查放大器的连线是否损坏,若损坏,则应重新连接好;若不正常,则更换放大器。

e.指示值不稳,有跳字现象。检查整体电路板是否受潮或有漏电现象,若是,则必须清洗电路板并作好干燥处理;检查输入回路中有无接触不良或虚焊现象(包括测试笔),若有,则必须重新焊接;检查有无电阻变质或刚测试后有无元件出现非正常的烫手现象,这种现象是由于其功率降低引起的,若有此现象,则应更换该元件。

f.指示值不准。这种现象主要是由通路中的电阻值或电容失效引起的,应更换该电阻或电容;检查该通路中的电阻值(包括热反应中的电阻值),若电阻值变值或热反应变值,则应更换该电阻;检查A/D转换器的基准电压回路中的电阻、电容是否损坏,若损坏,则予以更换。

(2)绝缘电阻表 绝缘电阻表是焊机维修中非常重要的仪表,可用于测量电器绝缘电阻,还可用于测量高阻值电容器,测量各种电气设备布线的绝缘电阻,测量电线的绝缘电阻,测量电机线圈的绝缘电阻。

绝缘电阻表有指针式绝缘电阻表和数字式绝缘电阻表两种。在此仅介绍常见的指针式绝缘电阻表。指针式绝缘电阻表在使用时必须摇动手柄,所以又称摇表;表盘上采用对数刻度,读数单位是兆欧,是一种测量高电阻的仪表。绝缘电阻表以其测试时所产生的直流电压高低和绝缘电阻测量范围大小来分类。常用的绝缘电阻表有两种:5050(ZC-3)型,直流电压500V,测量范围0~500MΩ;1010(ZC11-4)型,直流电压1100V,测量范围0~1000MΩ。选用绝缘电阻表时要依工作电压来选择,如500V以下的电气设备应选用500V的绝缘电阻表。

①绝缘电阻表的结构和工作原理 指针式绝缘电阻表由磁电式比率计和一个手摇直流发电机组成,外形如图1-5(a)所示。磁电式比率计是一种特殊形式的磁电式电表,它有两个转动线圈,但没有游丝,电流由柔软的金属线引进线圈。这两个线圈互成一定的角度,装在一个有缺口的圆柱形铁芯外面,并且与指针一起固定在同一轴上,组成了可动部分。固定部分由永久磁铁和有缺口的圆柱铁芯组成,磁铁的一个极与铁芯之间间隙不均匀。

两个通电线圈与空气隙中的磁通相互作用产生电磁力,由于两个线圈绕的方向相反,所以产生的两个转矩的方向相反,M1与被测电阻大小有关,是转动转矩,M2是反作用转矩。由于气隙不匀,气隙间磁场分布也不匀,因此M1M2的大小不仅与流过线圈的电流有关,还与线圈所在的位置有关。随着偏转角度的不同,线圈中虽电流相同,但转矩并不相同。如果I1I2保持一定,随偏转角度β的增大,气隙减小,磁场增强,M1M2也相应增大,但M1增加得慢,M2增加得快。到一定角度时,M1=M2,指针稳定不动。如果被测绝缘电阻R变小,I1增大,M1亦增大,指针要偏转一个更大的角度才能使M1M2平衡。当绝缘电阻表两端钮断开时,被测电阻R=∞,I1=0,I2≠0,则线圈在M2作用下转到铁芯缺口处,此处磁场为零,M2也变为零,线圈停在β=0°的位置,对应标尺上的“∞”。就 这样,根据被测绝缘电阻R大小而引起M1大小的变化,指针有不同的偏转。根据被测绝缘电阻R与指针偏转角β之间的函数关系,可以在仪表盘上直接标示出绝缘电阻数值。

由于绝缘电阻表内没有游丝,不转动手柄时,指针可以随意停在表盘的任意位置,这时的读数是没有意义的。因此,必须在转动手柄时读取数据。

②绝缘电阻表的使用方法 使用绝缘电阻表测量绝缘电阻时,必须先切断电源,然后用绝缘良好的单股线把两表线(或端钮)连接起来,进行开路试验和短路试验。在两个测量表线开路时摇动手柄,指针应指向无穷大;如果把两个测量表线迅速短路一下,指针应摆向零线。如果不是这样,则说明表线连接不良或仪表内部有故障,应排除故障后再测量。

测量绝缘电阻时,要把被测电气设置上的有关开关接通,使其上所有电气元器件都与绝缘电阻表连接。如果有的电器元件或局部电路不和绝缘电阻表相通,则这个电气元件或局部电路就没被测量到。绝缘电阻表有3个接线柱,即接地柱E、电路柱L、保护环柱G,其接线方法依被测对象而定。测量设备对地绝缘时,被测电路接于L柱上,将接地柱E接于地线上。测量电机与电气设备对外壳的绝缘时,将绕组引线接于L柱上,外壳接于E柱上。测量电动机的相间绝缘时,L和E柱分别接于被测的两相绕组引线上。测量电缆芯线的绝缘电阻时,将芯线接于L柱上,电缆外皮接于E柱上,绝缘包扎物接于G柱上。有关测量接线如图1-5(c)所示。

图1-5 绝缘电阻表的结构与测量绝缘电阻

读数时,绝缘电阻表手柄的摇动速度为120r/min左右。

提示:由于绝缘材料的漏电或击穿,往往在加上较高的工作电压时才能表现出来,所以一般不能用万用表的电阻挡来测量绝缘电阻。

③绝缘电阻表使用注意事项

a.绝缘电阻表接线柱与被测物体间的测量导线,不能使用双股并行导线或胶合导线,应使用绝缘良好的导线。

b.绝缘电阻表的量程要与被测绝缘电阻值相适应,绝缘电阻表的电压值要接近或略大于被测设备的额定电压。

c.用绝缘电阻表测量设备的绝缘电阻时,必须先切断电源。对于有较大容量的电容器,必须先放电后再测。

d.测量绝缘电阻时,应使绝缘电阻表手柄的摇动速度在120r/min左右,一般以绝缘电阻表摇动1min时测出的读数为准,读数时要继续摇动手柄。

e.由于绝缘电阻表输出端钮上有直流高压,所以使用时应注意安全,不要用手触及端钮。要在摇动手柄、发电机发电状态下断开测量导线,以防电气设备储存的电能对表放电。

f.测量中若指针指示到零应立即停止摇动,如果继续摇动手柄,则有可能损坏绝缘电阻表。

(3)钳形表 钳形电流表又称钳形表,主要用来在不断开电路的情况下测量交、直流电流。有的钳形表还可以测交流电压。

①钳形表的分类 钳形表分为磁电式和电磁式两类。前者可测交流电流和交流电压,常用的有T301型和T302型;后者可测交流电流和直流电流,常用的有MG20型和MG21型。钳形表外形及其工作原理如图1-6所示。钳形表是根据电流互感器原理制成的。

图1-6 钳形电流表外形及使用

②钳形表的使用方法和注意事项

a.在进行测量时,按动手柄,钳口张开,将被测载流导线置于钳口中间,然后松开手柄,使铁芯闭合,表头就有指示了。

b.使用时应先估计被测电流和电压的大小,选择合适的量程。若被测电流和电压大小未知,可拨到较大的量程,然后再根据被测电流和电压大小逐渐减小量程,使读数超过刻度的1/2,以便得到较准确的读数。

c.为使读数准确,钳口两个面应保证很好的接合。如有杂物,可将钳口重新开合一次。如果开合时有声音存在,则检查接合面上是否有污垢,如有污垢则可用溶剂擦干净。

d.测量低压熔断器或低压母线电流时,应将邻近的各相用绝缘板隔离,以防钳口张开时可能引起的相间短路。

e.测量交流电流、电压时应分别进行,不能同时测量。

f.不能用于高压带电测量。

g.测量完毕后,一定要把调节开关放在最大量程位置,以免下次使用时由于未经量程选择而造成仪表损坏。

h.为了测量小于5A以下的电流时能得到较准确的读数,在条件允许时,可把导线多绕几圈放在钳口中进行测量,但实际电流取值应为读数除以放进钳口内的导线匝数。

③钳形表在几种特殊情况下的应用

a.测量绕线转子异步电动机转子电流时,应选择电磁式钳形表,不能选用磁电式钳形表,主要是因为转子电流频率很低,仅有2~3Hz。

b.用钳形表测量三相平衡负载电流时,钳口中放入两相导线时的指示值与放入一相导线时的指示值相同。

三相导线同时放入钳口中,指示值为0,即++=0。当钳口中放入一相正接导线和一相反接导线时,表的指示值为I1

1.2.2 维修工具

(1)电烙铁 电烙铁是电子产品生产与维修中不可缺少的焊接工具,是主要利用电加热电阻丝或PTC加热元件产生热能,并将热量传送到烙铁头来实现焊接的。电烙铁有内热式、外热式和电子恒温式等多种类型。

1)内热式电烙铁 内热式电烙铁的铁头插在烙铁芯上,具有发热快、效率高的特点,根据功率的不同,通电2~5min即可使用。烙铁头的最高温度可达350℃左右。优点是重量轻、体积小、发热快、耗电省、热效率高,因此很适宜电子产品生产与维修使用。在焊机维修中主要用于维修电控板。常用的内热式烙铁有20W、25W、30W、50W等多种类型。电子设备修理一般用20~30W的内热式电烙铁就可以了。

①结构 如图1-7所示,内热式电烙铁由外壳、手柄、烙铁头、烙铁芯、电源线等组成。手柄由耐热的胶木制成,不会因烙铁的热度而损坏。烙铁头由紫铜制成,它的质量的好坏,对焊接质量有很大影响。烙铁芯是用很细的镍铬电阻丝在瓷管上绕制而成的,在常态下它的电阻值根据功率的不同为1~3kΩ。烙铁芯外壳一般由无缝钢管制成,因此不会因温度过热而变形。某些快热形烙铁为黄铜管制成,由于传热快,不宜长时间通电使用,否则会损坏手柄。接线柱用铜螺钉制成,用来固定烙铁芯和电源线。

图1-7 内热式电烙铁的外形及结构

②使用 新烙铁在使用前应用万用表测电源线两端的阻值,如果阻值为零,则说明内部碰线,应拆开,将磁线处断开再插上电源;如果无阻值,则多数是烙铁芯或引线断开了;如果阻值在3kΩ左右,则插上电源,通电几分钟后,拿起烙铁在松香上蘸,正常时应该冒烟并有“吱吱”声,这时再蘸锡,让锡在烙铁上蘸满才好焊接。

提示:一定要先将烙铁头蘸了松香再通电,防止烙铁头氧化,从而可延长其使用寿命。

焊接时的注意事项如下:

a.拿起烙铁不能马上焊接,应该先在松香或焊锡膏(焊油)上蘸一下,目的是:一是去掉烙铁头上的污物;二是试验温度。而后再去蘸锡,初学者应养成这一良好的习惯。

b.待焊的部位应该先蘸一点焊油,过分脏的部分应先清理干净,再蘸上焊油去焊接。焊油不能用得太多,不然会腐蚀线路板,造成很难修复的故障。尽可能使用松香焊接。

c.烙铁通电后,烙铁的放置头应高于手柄,否则手柄容易烧坏。

d.如果烙铁过热,应该把烙铁头从芯外壳上向外拔出一些;如果温度过低,可以把头向里多插一些,从而得到合适的温度(市电电压低时,无法熔锡),否则无法保证焊接质量。

e.焊接管子和集成电路等元件,速度要快,否则容易烫坏元件。但是,必须要待焊锡完全熔在线路板和零件脚后才能拿开烙铁,否则会造成假焊,给维修带来后遗症。

焊接技术看起来是件容易事,但真正把各种机件焊接好还需要一个锻炼的过程。例如,焊什么件,需多大的焊点,需要多高温度,需要焊多长时间,都需要在实践中不断地摸索。

③维修

a.换烙铁芯。烙铁芯由于长时间工作,故障率较高,更换时,首先取下烙铁头,用钳子夹住胶木连接杆,松开手柄,把接线柱螺钉松开,取下电源线和坏的烙铁芯。将新芯从接线柱的管口处仔细放入芯外壳内,插入的位置应该与芯外壳另一端平齐。放好芯后,将芯的两引线和电源引线一同绕在接线柱上紧固好,上好手柄和烙铁头即可。

b.换烙铁头。烙铁头使用一定时间后会烧得很小,不能蘸锡,这就需要换新的。把旧的烙铁头拔下,换上合适的;如果太紧可以把弹簧取下,如果太松可以在换上之前用钳子夹紧。烙铁头最好使用铜棒车制成的,不宜使用铜等夹芯的,两者的区分方法为车制的有圆环状的纹,夹芯的没有。

2)外热式电烙铁 外热式电烙铁是由烙铁头、传热筒、烙铁芯、外壳、手柄等组成的。烙铁芯是用电阻丝绕在薄云母片绝缘的筒子上,烙铁芯套在烙铁头的外面,故称外热式电烙铁。

外热式电烙铁主要用于焊接各种导线接头,外形如图1-8所示。

图1-8 外热式电烙铁

外热式电烙铁一般通电加热时间较长,且功率越大,热得越慢。其功率有75~300W等多种类型。其体积比较大,也比较重,所以在修理小件电器中用得较少,多用于焊接较大的金属部件,使用及修理方法与内热式电烙铁相同。

(2)验电笔 验电笔的检测电压范围为60~500V,其外形如图1-9所示。当手拿着它测试带电体时,带电体经验电笔、人体到大地形成回路。若是交流电压,则氖泡两极发光;若是直流电则一极发光。

图1-9 验电笔

注意事项如下:

①使用验电笔时一般应穿绝缘鞋。

②有些设备特别是测试仪表,工作时外壳往往因感应而带电,用验电笔测试有电,但不一定会造成触电危险。

③对于36V以下安全电压的带电体,验电笔往往无效。

(3)螺钉旋具 螺钉旋具如图1-10所示。

图1-10 螺钉旋具

①一字形螺钉旋具,常用尺寸有100mm、150mm、200mm、300mm、400mm 5种。

②十字形螺钉旋具,规格有4种:Ⅰ号适用直径为2~2.5mm,Ⅱ号为3~5mm,Ⅲ号为6~8mm,Ⅳ号为10~12mm。

③多用螺钉旋具的尺寸目前仅有230mm一种。

注意事项:电工不可使用金属杆直通柄顶的螺钉旋具,否则使用时容易造成触电事故。

除了使用普通螺钉旋具外,常用的还有一种电动螺钉旋具,又称电动起子或电批或电动扭力螺丝刀,是近些年新开发的电动工具。其依靠电流控制马达,使在拧紧螺钉时,扭力达到设定值,电动螺钉旋具就自动停止;可快速将螺钉拧紧到设定的扭力;通过控制器,可实时显示拧紧扭力;使用方便且省时省力,如图1-11所示。

图1-11 电动螺钉旋具外形图

使用时注意事项如下:

①在插上电源以前,应使开关定位在关闭状态,注意电源电压是否适合该机使用,当电动螺钉旋具不使用或断电时应将插头拔出。

②使用时,不要把扭力调整设定过大。

③在更换起子头时,一定要将电源插头拔离电源插座,且关闭电源。

④使用过程中,不要丢、摔或撞击此电动螺钉旋具。

(4)钢丝钳、剥线钳 钢丝钳有铁柄和绝缘柄两种,绝缘柄为电工钢丝钳,其工作电压为500V,常用尺寸有150mm、200mm等,如图1-12所示。

图1-12 钢丝钳、剥线钳

提示:不得用刀口同时剪切相线和零线,以免发生短路。

剥线钳是用于剥除电线、电线端中橡皮或塑料的专用工具,如图1-12所示。

剥线钳的手柄是绝缘的,工作电压为500V,规格为130mm、160mm、180mm及200mm四种。

(5)各种扳手 主要有活络扳手、开口扳手、内六角扳手、外六角扳手、梅花扳手等。扳手主要用于紧固和拆卸电焊机的螺钉和螺母。

(6)电工刀 电工刀是电工常用的一种切削工具。普通的电工刀由刀片、刀刃、刀把、刀鞘组成。用完后,把刀片收缩到刀把内。电工刀适用于电工在装配、维修工作中割去导线绝缘外皮,刮去导线和元器件引线上的绝缘物和氧化物,使之易于上锡以及割削绳索、木桩等。按尺寸分为大、小两号,还有一种多用型的,既有刀片,又有锯片和锥钉,不但可以削,还可以锯割电线槽板、锥钻底孔,使用起来非常方便。

电工刀的结构与普通小刀相似,比普通刀刚性强、耐用,但造价较高。使用电工刀要注意以下几点:

①使用电工刀时切勿用力过猛,以免不慎划伤手臂。

②用电工刀切剥导线绝缘层时,刀口千万不要削去线芯。

③在圆木上钻穿线孔时,可先用多功能电工刀上的锥子锥个定位孔,然后用扩孔锥将小孔扩大,以便电线顺利穿过。

④严禁用电工刀接触带电设备,因为电工刀的手柄不是绝缘的。

在家装电工中电工刀可以剥导线的绝缘层,当剥导线绝缘层时,刀略微向内倾斜,刀面与导线成45°角,这样不易削坏导线线芯。

(7)手动压接钳 可用于电接头与接线端子的连接,可简化烦琐的焊接工艺,提高接合质量,如图1-13所示。

图1-13 手动压接钳

(8)游标卡尺 游标卡尺外形如图1-14所示。

图1-14 游标卡尺

游标卡尺测量值读数分3步进行:

①读整数。游标零线左边的尺身上的第一条刻线是整数(mm)。

②读小数。在游标上找出一条刻线与尺身刻度对齐,从副尺上读出小数值。

③将上述两值相加,即为游标卡尺的测得尺寸。

(9)角向磨光机 角向磨光机(如图1-15所示)是电动研磨工具的一种,属国内、国际上研磨工具中最常用的一种,可以切割各种金属,打磨各种金属,切割石材,抛光、切割木材等功能。

图1-15 角向磨光机

1)作业前的检查应符合下列要求:

①外壳、手柄不出现裂缝、破损。

②电缆软线及插头等完好没有故障,开关动作正常,保护接零连接正确、牢固、可靠。

③各部防护罩齐全牢固,电气保护装置可靠。

2)机具启动后,应空载运转,应检查并确认机具联动灵活没有阻碍。作业时,加力应平稳,不得用力过猛。

3)使用砂轮的机具,应检查砂轮与接盘间的软垫并安装稳固,螺母不得过紧,凡受潮、变形、裂纹、破碎、磕边缺口或接触过油、碱类的砂轮均不得使用,并不得将受潮的砂轮片自行烘干使用。

4)砂轮应选用增强纤维树脂型,其他全线速度不得小于80m/s。配用的电缆与插头应具有加强绝缘性能,并不得任意更换。

5)磨削作业时,应使砂轮与工作面保持15°~30°的倾斜位置;切削作业时,砂轮不得倾斜,并不得横向摆动。

6)严禁超载使用。作业中应注意声响及温升,发现异常应立即停机检查,在作业时间过长、机具温升超过60℃时,应停机,自然冷却后再行作业。

7)作业中,不得用手触摸刃具、模具和砂轮,发现其有磨钝、破损情况时,应立即停机修整或更换,然后再继续进行作业。

8)机具转动时,不得撒手不管。

(10)无齿锯 无齿锯是铁艺加工中常用的一种电动工具,用于切断铁质线材、管材、型材,可轻松切割各种混合材料包括钢材、铜材、铝型材、木材等。两张锯片反向旋转切割使整个切割过程没有反冲力。用于抢险救援中切割木头、塑料、铁皮等物。

无齿锯就是没有齿的可以实现“锯”的功能的设备,是一种简单的机械,主体是一台电动机和一个砂轮片,可通过皮带连接或直接在电动机轴上固定。

无齿锯的切削过程是通过砂轮片的高速旋转,利用砂轮微粒的尖角切削物体,同时磨损的微粒掉下去,新的锋利的微粒露出来,利用砂轮自身的磨损切削。无齿锯实际上是有无数个齿。

(11)钳工工具

1)直接绘划工具 直接绘划工具有划针、划规、划卡、划线盘和样冲。

①划针 划针[图1-16(a)]是在工件表面划线用的工具,常用ϕ3~6mm的工具钢或弹簧钢丝制成并经淬硬处理。有的划针在尖端部分焊有硬质合金,这样划针就更锐利,耐磨性好。划线时,划针要依靠钢直尺或直角尺等和导向工具而移动,并向外倾斜15°~20°,向划线方向倾斜45°~75°,如图1-16(b)所示。在划线时,要尽可能做到一次划成,使线条清晰、准确。

图1-16 划针的种类及使用方法

②划规 划规(图1-17)是划圆、弧线、等分线段及量取尺寸等的工具。

图1-17 划规

③划卡 划卡(单脚划规)主要用来确定轴和孔的中心位置,也可用来划平行线。操作时应先划出四条圆弧线,然后再在圆弧线中冲一样冲点。

④划线盘 划线盘(图1-18)主要用于立体划线和校正工件位置。用划线盘划线时,要注意划针装夹应牢固,伸出长度要短,以免产生抖动。其底座要保持与划线平台贴紧,不要摇晃和跳动。

图1-18 划线盘

⑤样冲 样冲(图1-19)是在划好的线上冲眼时使用的工具。冲眼是为了强化显示用划针划出的加工界线,也是使划出的线条具有永久性的位置标记,另外它也可作为划圆弧时的定性脚点使用。样冲由工具钢制成,尖端处磨成45°~60°并经淬火硬化。

图1-19 样冲及其用法

冲眼时应注意以下几点:

a.冲眼位置要准确,冲心不能偏离线条。

b.冲眼间的距离要以划线的形状和长短而定,直线上可稀些,曲线则要稍密些,转折交叉点处需冲点。

c.冲眼大小要根据工件材料、表面情况而定,薄的可浅些,粗糙的应深些,软的应轻些,而精加工表面禁止冲眼。

d.圆中心处的冲眼,最好要打得大些,以便在钻孔时钻头容易对中。

2)锯削工具 锯削是用手锯对工件或材料进行分割的切削加工。其工作范围包括:分割各种材料或半成品;锯掉工件上多余部分;在工件上锯槽。

虽然当前各种自动化、机械化的切割设备已被广泛应用,但是手锯切削还是很常见,这是因为它具有方便、简单和灵活的特点,不需任何辅助设备,不消耗动力。在单件小批量生产时,在临时工地以及在切削异形工件、开槽、修整等场合应用很广。

手锯包括锯弓和锯条两部分。锯弓是用来夹持和拉紧锯条的工具。有固定式和可调式两种,固定式锯弓只能安装一种长度规格的锯条。可调式锯弓的弓架分成两段,如图1-20所示。前端可在后段的套内移动,可安装几种长度规格的锯条。可调式锯弓使用方便,目前应用较广。锯条由一般碳素工具钢制成。为了减少锯条切削时两侧的摩擦,避免夹紧在锯缝中,锯齿应具有规律的向左右两面倾斜,形成交错式两边排列。

图1-20 手锯弓

常用的锯条长度为300mm,宽度为12mm,厚度为0.8mm。按齿距的大小,锯条分为粗齿、中齿和细齿三种。粗齿主要用于加工截面或厚度较大的工件;细齿主要用于锯割硬材料、薄板和管子等;中齿主要用于加工普通钢材、铸铁以及中等厚度的工件。

3)钻孔 钻孔是用钻头在料体材料上加工孔的方法。在钻床上钻孔时,工件固定不动,钻头一边旋转(主运动),一边沿轴向向下移动(进给运动)。钻孔属于粗加工。钻孔主要的工具是钻床手电钻和钻头。钻头通常由高速钢制造。其工作部分热处理后淬硬至60~65HRC,钻头的形状和规格很多,麻花钻是钻头的主要形式,其组成部分如图1-21所示。麻花钻的前端为切削部分,有两个对称的主切削刃。钻头的顶部有横刃,横刃的存在使钻削时轴向压力增加。麻花钻有两条螺旋槽和两条刃带。螺旋槽的作用是形成切削刃和向外排屑;刃带的作用是减少钻头与孔壁的摩擦并导向。麻花钻头的结构决定了它的刚度和导向性均比较差。

图1-21 麻花钻的形成

4)管子台虎钳

①管子台虎钳的用途 管子台虎钳又称管压钳、龙门台虎钳或管子压力钳。它主要用于夹持金属管,以便进行管子切割、螺纹制作、安装或拆卸管件等操作。

管子台虎钳应牢固安装在工作台上,底座直边与工作台的一边平行。安装时应注意不要离台边太远,以免套短螺纹时不便操作;但也不可太靠近边缘,以免固定不牢固。

②管子台虎钳规格型号及适用范围 使用管子台虎钳夹持管子时,管子规格一定要与台虎钳型号相适应,以免损坏管子、台虎钳。管子台虎钳的规格型号及适用范围见表1-3。

表1-3 管子台虎钳的规格型号及适用范围  mm

③管子台虎钳的使用与维护

a.制作管螺纹或切割管子时,如果管子较长,应在未夹持的一端加以支撑,否则容易损坏管子台虎钳。

b.使用管子台虎钳前,应检查下钳口是否牢固、上钳口是否灵活,并定时向滑道内注入机油润滑。夹紧管子或工作操作中,只能用转动把手,不得锤击、不得套上长管扳动,否则,很容易损坏管子台虎钳。

c.夹紧脆、软工件时,应用布或铁皮加以包裹,以免损坏工件。

5)台虎钳 台虎钳又称老虎钳,分固定式和转盘式两种。台虎钳按钳口长度可分为75mm、110mm、125mm、150mm、200mm五种规格。

台虎钳用螺栓牢固地安装在钳台上。安装时,必须将固定钳身的钳口工作面处于钳台边缘之外。

用台虎钳夹持工件时,只能用手旋转手柄,不能锤击手柄,也不能在手柄上套长管扳动手柄,以免损坏台虎钳;更不能在可滑动钳身的光滑平面上进行敲击操作。

1.2.3 维修辅助设备

(1)绕线机

①通用绕线机或简易绕线支架 通用绕线机是焊机制造厂的必备设备;对于一般修理厂可不必专门备置;确有多匝线圈需用绕线机时,亦可自制简易的木支架(土绕线机)代替,如图1-22所示,同样可绕制出合格的线圈。对于一般大、中型企业中的电修车间或机修车间中的电修工段(或班组),通用绕线机也是必备的修理设备。

图1-22 自制简易绕线支架

1—木支架;2—转轴;3—线圈模心;4—模板;5—紧固;6—摇把

②立绕机或立绕胎模 某些焊机线圈采用扁线立绕结构,这种特殊结构线圈(图1-23)没有立绕机或专用胎模具是难以制成的。立绕胎模较为复杂,有多种结构形式,如图1-24所示是其中的一种简易形式,使用方便,易于制作。

图1-23 扁线立绕线圈

图1-24 立绕线圈专用胎模具结构示意图

1—扁铜线;2—胎具内靠模;3—底盘; 4—搬动手柄;5—活动外靠模

(2)负载电阻箱 负载电阻箱的电路原理如图1-25所示,可作为焊机的负载,用以测定修理后焊机的输出电流、焊机的外特性和电流调节范围,是校验电焊机必备的设备。负载电阻箱有200A、300A两种规格。在大多情况下可以多台并联。

图1-25 PZ-300型负载电阻箱的电路原理图

R1~R5—电阻元件;S1~S5—刀开关

如果没有负载电阻箱,也可以使用自制的盐水电阻箱代替,只不过误差稍大一些,盐水电阻箱的结构示意图如图1-26所示。

图1-26 盐水电阻箱的结构示意图

1—盐水槽;2—氯化钠水溶液; 3—电极板

当水槽中的水里放入一定量的食盐之后,水就成为具有一定浓度的氯化钠水溶液,它可以导电,并具有一定的电阻。

如图1-26所示,水槽外壳(铁制)作为一个电极(B),另一个电极接地或铜帽的极上(A),电极板3浸在盐水中,并可调节极板浸入盐水中的深度。这样,通过调节浸入盐水中的极板面积(hb)就可改变极间的电阻值,即改变电阻箱接线端(A)和(B)间的电阻值。

这种方法简单易行,便于制造,投资少。

(3)浸漆槽 浸漆槽一般采用铁制相应槽用于各种线圈和变压器的整体浸漆,也可用于其他电器或元件的浸漆。

(4)硅钢片涂漆机 如经常性地需要大量的硅钢片涂漆,则可自制一台硅钢片手摇涂漆机,如图1-27所示,它结构简单,使用方便,可以使硅钢片的漆膜均匀,可提高硅钢片的叠片系数。

图1-27 硅钢片手摇涂漆机结构图

1—上漆槽;2—绝缘漆;3—机架支板;4—淋漆管;5—钢辊; 6—齿轮;7—摇动手柄;8—下漆槽

(5)烘干炉或烘箱 是用于烘干浸过漆或受潮线圈或各种受潮器械件的炉或箱。可以置备,也可用焊条烘箱或热处理用的烘炉代替。

(6)电钻及钻头 用于修理焊机工作中的钻孔。手电钻采用电压一般为220V交流电,在潮湿环境中应采用电压为36V的电钻。

(7)焊接设备 根据现有条件,可设置电烙铁及气焊、电阻焊(对焊)或氩弧焊设备,用于导线的接长、导线的补焊、线圈引出线的焊接等。