CN102288864A - 数字校线仪及采用该数字校线仪实现校线的方法 - Google Patents

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才艳华
刘杰
祝学六
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Abstract

数字校线仪及采用该数字校线仪实现校线的方法,涉及一种电子仪器。本发明解决了现有油田现场使用的校线方法存在的校线速度慢、不适用于防爆场所的问题。本发明中的接线器由n+1个接线夹和n只精密电阻组成,相邻两个接线夹之间串联有一只精密电阻;校线器中采用由LED/LCD显示A/D转换器采集信号,并驱动显示器显示校线的线号。本发明的校线方法为:将接线器的接线夹依次连接线束一端在一根导线的末端,并将每根导线上标记为与接线夹标号相同的标号;将校线器的公共端com2与将接线器的公共端com1连接,然后采用电表笔依次将第1校线端与电缆另一端的每根导线的末端依次连接,并每次连接时显示器显示的数字标记相应的导线。本发明可以应用在油田的各种场所。

Description

数字校线仪及采用该数字校线仪实现校线的方法
技术领域
本发明涉及一种电子仪器,具体涉及到地面工程中使用的校线仪。
背景技术
在油田自动化系统安装中,多芯电缆校线是一道非常重要的工序。现有的校线方法是先确定一根公用线,一端用被试芯线与公用线短接,另一端用试灯在公用线与未知芯线逐一测试,直到灯亮,未知芯线即被确定,再试下一根。在测试过程中,电缆两端人员用手机或对讲机联系协调。主要存在问题是技术落后,校线速度慢,需要两个人才能完成,而且在某些防爆场所使用无线通讯设备存在安全隐患。
发明内容
为了解决现有油田现场使用的校线方法存在的校线速度慢、不适用于防爆场所的问题,本发明提供一种数字校线仪及采用该数字校线仪实现校线的方法。
本发明所述的数字校线仪由校线器和接线器组成,所述接线器由n+1个接线夹和n只精密电阻组成,所述n+1个接线夹中的一个为公共接线端com1,其余n个接线夹分别定义为第1个接线夹、第2个接线夹,…,第n个接线夹,公共接线端与第一接线夹之间串联有一只精密电阻,第i个接线夹与第i+1个接线夹之间串联有一只精密电阻,其中i分别取值为1,2,…,n-1;
校线器由LED/LCD显示A/D转换器、显示器、8脚时基集成电路、电池组、电源电路、校零按钮AN2、多个电阻和电容组成,LED/LCD显示A/D转换器的显示驱动信号输出端连接显示器的驱动信号输入端,电源电路的供电信号输入端连接电池组的供电信号输出端,该电源电路为LED/LCD显示A/D转换器、8脚时基集成电路提供工作电源,其输出电源正极和电源地;LED/LCD显示A/D转换器的第30和32脚接电源地,所述LED/LCD显示A/D转换器的第36脚接电源正极+5v,所述第36脚还同时连接电阻R1和电阻R2的一端、电容C10的负极端,电阻R1和R2的另一端同时连接电阻R3的一端,所述电阻R3的另一端同时连接第一校对端和电阻R4的一端,所述电阻R4的另一端同时连接LED/LCD显示A/D转换器的31脚、35脚、电容C1的正极和电容C10的正极,校零按钮AN2由两个常开开关组成,其中一个常开开关的一端与电阻R9的一端接,所述电阻R9的另一端连接发光二极管的阳极,该发光二极管的阴极连接第二校对端,所述校零按钮AN2的另一个常开开关的一端连接第一校对端,该常开开关的另一端同时连接com2端和电源地,LED/LCD显示A/D转换器的27脚连接电容C2的正极,该电容C2的负极同时连接电阻R5的一端和电容C3的负极,电阻R5的另一端连接LED/LCD显示A/D转换器的28脚,电容C3的正极连接LED/LCD显示A/D转换器的29脚,LED/LCD显示A/D转换器的的33脚连接电容C4的正极,所述电容C4的负极连接LED/LCD显示A/D转换器的34脚,LED/LCD显示A/D转换器的38脚连接电容C5的正极,所述电容C5的负极同时连接电阻R8的一端和LED/LCD显示A/D转换器的40脚,所述电阻R8的另一端连接LED/LCD显示A/D转换器的39脚,LED/LCD显示A/D转换器的21脚连接电源地;
8脚时基集成电路的1脚接电源地,电容C6串联在8脚时基集成电路的6脚和电源地之间,8脚时基集成电路的6脚还同时和2脚、电阻R7的一端连接,所述电阻R7的另一端同时连接电阻R6的一端和8脚时基集成电路的7脚,所述电阻R6的另一端同时连接电池的正极、8脚时基集成电路的4脚和8脚,8脚时基集成电路的3脚连接电容C8的一端,所述电容C8的另一端同时连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极,所述二极管D1的阴极同时连接电容C9的一端和LED/LCD显示A/D转换器的26脚,二极管D2的阳极连接电源地,所述电容C9的另一端连接电源地,8脚时基集成电路的5脚和电源地之间串联有电容C7。
采用上述数字校线仪实现校线的方法为:
首先,将接线器连接在待校电缆的一端,使该接线器中第1个接线夹、第2个接线夹,…按照标号依次连接在其余导线的末端,并将每根导线上标记为与接线夹标号相同的标号;
然后,将接线器的公共端com1与校线器的公共端com2连接在一起;
最后,采用校线器在待校电缆的另一端开始校线,采用电表笔依次将第1校线端与待校电缆中的每一个根导线的末端依次连接,每次连接之后,根据显示器显示的数字将相应的导线标记为数字表示的标号,即完成对待校电缆的校线工作。
本发明所述的数字校线仪,改变原始校线方法,一个人操作即可完成校线工作,可以应用在油田的各种场所使用,包括防爆的场所。并且,使用本发明所述的数字校线仪进行校线,校线速度快,提高了工作效率。
本发明通过采用简单方便的方法实现电缆的校线工作,显示器直接显示出所测控制电缆芯线的序号,应用于电缆的识别、分线,一束电缆或多根电缆的区分;还能够测试电缆中的导线的短路、断路及做线路的通断测量仪器使用。适用于发电厂或变电站、油田自动化系统安装、电信施工中,适合于大面积推广应用。
附图说明
图1是本发明所述的数字校线仪中的校线器的电路原理图。图2是当需要测量有24根线束的时候,本发明中接线器的电路原理图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式所述的数字校线仪由校线器和接线器组成,所述接线器由n+1个接线夹和n只精密电阻组成,所述n+1个接线夹中的一个为公共接线端com1,其余n个接线夹分别定义为第1个接线夹、第2个接线夹,…,第n个接线夹,公共接线端与第一接线夹之间串联有一只精密电阻,第i个接线夹与第i+1个接线夹之间串联有一只精密电阻,其中i分别取值为1,2,…,n-1;
校线器由LED/LCD显示A/D转换器、显示器、8脚时基集成电路、电池组、电源电路、校零按钮AN2、多个电阻和电容组成,LED/LCD显示A/D转换器的显示驱动信号输出端连接显示器的驱动信号输入端,电源电路的供电信号输入端连接电池组的供电信号输出端,该电源电路为LED/LCD显示A/D转换器、8脚时基集成电路提供工作电源,其输出电源正极和电源地;LED/LCD显示A/D转换器的第30和32脚接电源地,所述LED/LCD显示A/D转换器的第36脚接电源正极+5v,所述第36脚还同时连接电阻R1和电阻R2的一端、电容C10的负极端,电阻R1和R2的另一端同时连接电阻R3的一端,所述电阻R3的另一端同时连接第一校对端和电阻R4的一端,所述电阻R4的另一端同时连接LED/LCD显示A/D转换器的31脚、35脚、电容C1的正极和电容C10的正极,校零按钮AN2由两个常开开关组成,其中一个常开开关的一端与电阻R9的一端接,所述电阻R9的另一端连接发光二极管的阳极,该发光二极管的阴极连接第二校对端2,所述校零按钮AN2的另一个常开开关的一端连接第一校对端,该常开开关的另一端同时连接com2端和电源地,LED/LCD显示A/D转换器的27脚连接电容C2的正极,该电容C2的负极同时连接电阻R5的一端和电容C3的负极,电阻R5的另一端连接LED/LCD显示A/D转换器的28脚,电容C3的正极连接LED/LCD显示A/D转换器的29脚,LED/LCD显示A/D转换器的的33脚连接电容C4的正极,所述电容C4的负极连接LED/LCD显示A/D转换器的34脚,LED/LCD显示A/D转换器的38脚连接电容C5的正极,所述电容C5的负极同时连接电阻R8的一端和LED/LCD显示A/D转换器的40脚,所述电阻R8的另一端连接LED/LCD显示A/D转换器的39脚,LED/LCD显示A/D转换器的21脚连接电源地;
8脚时基集成电路的1脚接电源地,电容C6串联在8脚时基集成电路的6脚和电源地之间,8脚时基集成电路的6脚还同时和2脚、电阻R7的一端连接,所述电阻R7的另一端同时连接电阻R6的一端和8脚时基集成电路的7脚,所述电阻R6的另一端同时连接电池的正极、8脚时基集成电路的4脚和8脚,8脚时基集成电路的3脚连接电容C8的一端,所述电容C8的另一端同时连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极,所述二极管D1的阴极同时连接电容C9的一端和LED/LCD显示A/D转换器的26脚,二极管D2的阳极连接电源地,所述电容C9的另一端连接电源地,8脚时基集成电路的5脚和电源地之间串联有电容C7。
本实施方式中的显示器为3位半的LED显示器或LCD显示器。
本实施方式中的电源电路采用7805稳压芯片实现,该7805稳压芯片将电池组输出端电压信号转换成+5V的电压信号为LED/LCD显示A/D转换器、8脚时基集成电路提供工作电源电压信号。
该数字校线仪由校线器和接线器两部分组成。校线器中采用集成三位半的LED/LCD显示A/D转换器作为数字显示的A/D转换及锁存和译码模块,该部件可以选择的ICL7107型集成电路实现。校线器中采用8脚时基集成电路产生振荡限流电路,可以采用NE555系列集成电路实现。直流电源、比例电桥等组成,并由不同的整K值电阻构成对线网络电路,分别向各电缆芯线提供与线号相对应的值供校线使用,使电路具有设计简单、集成度及可靠性高的特点。
本实施方式中的的接线器有n+1个接线夹,能够实现有n根导线的电缆的校线。例如:当n=24时,能够实现24芯电缆的校线。
本实施方式所述的数字校线仪的主要技术指标有:
1、被校电缆中每根导线的电阻均小于1kΩ,
2、静态电流3mA,
3、检测时间:4秒每根导线,
4、电池组,6F22型电池,即9V叠层电池组,
5、被校电缆长度:20℃时小于或等于10km/1.5mm2
具体实施方式二,本实施方式是对具体实施方式一所述的数字校线仪的进一步限定,本实施方式中的数字校线仪的校线器中还包括显示器校验按钮AN1,该显示器校验按钮AN1由两个常开开关并联组成,其中一个常开开关串联在电源正极+5v和LED/LCD显示A/D转换器的37脚之间,另一个常开开关串联在LED/LCD显示A/D转换器的37脚和LED/LCD显示器的公共端之间。
本实施方式增加的显示器校验按钮AN1,用于实现检验显示器是否能够正常工作,当按下该按钮时,显示器中的所有字段均应被点亮,显示“8888”,如不显示该信息,则表示显示器中的部分字段损坏,应当及时更换。
本实施方式所述的数字校线仪在本单位的改造工程中使用,不但缩短了工期,还解决了施工成本。
具体实施方式三,采用具体实施方式一所述的数字校线仪实现校线的方法为:
首先,将接线器连接在待校电缆的一端,使该接线器中第1个接线夹、第2个接线夹,…按照标号依次连接在其余导线的末端,并将每根导线上标记为与接线夹标号相同的标号;
然后,将接线器的公共端com1与校线器的公共端com2连接在一起;
最后,采用校线器在待校电缆的另一端开始校线,采用电表笔依次将第1校线端与待校电缆中的每一个根导线的末端依次连接,每次连接之后,根据显示器显示的数字将相应的导线标记为数字表示的标号,即完成对待校电缆的校线工作。
在上述校线过程中,如果显示器显示出两次或两次以上相同的数字,则表示电缆中有两根或者两根以上的导线之间存在短路问题;对于显示器不显示线号的情况,则表示校线器所接的导线有断路问题。另外显示器还可以单独作为测试电缆通断的指示器。
本实施方式中,在进行校线之前,应当对数字校线仪进行自检,具体过程为:
先通过按下校线器上的校零按钮AN2进入自动调零状态,第二校对端2和公共端com2连通,发光二极管发光,并且显示器显示“0000”,则证明显示器和测量电路正常,此时可松开按钮,开始进行校线。
如果,在按下校零按钮AN2,查看显示器不是“0000”,则需要更换电池组之后才能够使用。
如果,在在按下校零按钮AN2之后,发光二极管不亮,则应检查校线仪内部线路是否有故障。

Claims (6)

1.数字校线仪,其特征在于,它由校线器和接线器组成,所述接线器由n+1个接线夹和n只精密电阻组成,所述n+1个接线夹中的一个为公共接线端com1,其余n个接线夹分别定义为第1个接线夹、第2个接线夹,…,第n个接线夹,公共接线端与第一接线夹之间串联有一只精密电阻,第i个接线夹与第i+1个接线夹之间串联有一只精密电阻,其中i分别取值为1,2,…,n-1;
校线器由LED/LCD显示A/D转换器、显示器、8脚时基集成电路、电池组、电源电路、校零按钮AN2、多个电阻和电容组成,LED/LCD显示A/D转换器的显示驱动信号输出端连接显示器的驱动信号输入端,电源电路的供电信号输入端连接电池组的供电信号输出端,该电源电路为LED/LCD显示A/D转换器、8脚时基集成电路提供工作电源,其输出电源正极和电源地;LED/LCD显示A/D转换器的第30和32脚接电源地,所述LED/LCD显示A/D转换器的第36脚接电源正极+5v,所述第36脚还同时连接电阻R1和电阻R2的一端、电容C10的负极端,电阻R1和R2的另一端同时连接电阻R3的一端,所述电阻R3的另一端同时连接第一校对端和电阻R4的一端,所述电阻R4的另一端同时连接LED/LCD显示A/D转换器的31脚、35脚、电容C1的正极和电容C10的正极,校零按钮AN2由两个常开开关组成,其中一个常开开关的一端与电阻R9的一端接,所述电阻R9的另一端连接发光二极管的阳极,该发光二极管的阴极连接第二校对端2,所述校零按钮AN2的另一个常开开关的一端连接第一校对端,该常开开关的另一端同时连接com2端和电源地,LED/LCD显示A/D转换器的27脚连接电容C2的正极,该电容C2的负极同时连接电阻R5的一端和电容C3的负极,电阻R5的另一端连接LED/LCD显示A/D转换器的28脚,电容C3的正极连接LED/LCD显示A/D转换器的29脚,LED/LCD显示A/D转换器的的33脚连接电容C4的正极,所述电容C4的负极连接LED/LCD显示A/D转换器的34脚,LED/LCD显示A/D转换器的38脚连接电容C5的正极,所述电容C5的负极同时连接电阻R8的一端和LED/LCD显示A/D转换器的40脚,所述电阻R8的另一端连接LED/LCD显示A/D转换器的39脚,LED/LCD显示A/D转换器的21脚连接电源地;
8脚时基集成电路的1脚接电源地,电容C6串联在8脚时基集成电路的6脚和电源地之间,8脚时基集成电路的6脚还同时和2脚、电阻R7的一端连接,所述电阻R7的另一端同时连接电阻R6的一端和8脚时基集成电路的7脚,所述电阻R6的另一端同时连接电池的正极、8脚时基集成电路的4脚和8脚,8脚时基集成电路的3脚连接电容C8的一端,所述电容C8的另一端同时连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极,所述二极管D1的阴极同时连接电容C9的一端和LED/LCD显示A/D转换器的26脚,二极管D2的阳极连接电源地,所述电容C9的另一端连接电源地,8脚时基集成电路的5脚和电源地之间串联有电容C7。
2.根据权利要求1所述的数字校线仪,其特征在于,所述显示器为3位半的LED显示器或LCD显示器。
3.根据权利要求1所述的数字校线仪,其特征在于,所述电源电路采用7805稳压芯片实现,该7805稳压芯片将电池组输出端电压信号转换成+5V的电压信号为LED/LCD显示A/D转换器、8脚时基集成电路提供工作电源电压信号。
4.根据权利要求1所述的数字校线仪,其特征在于,所述LED/LCD显示A/D转换器为ICL7107型集成电路。
5.根据权利要求1所述的数字校线仪,其特征在于,所述8脚时基集成电路采用NE555系列集成电路实现。
6.采用权利要求1所述的数字校线仪实现校线的方法,其特征在于所述校线过程为:
首先,将接线器连接在待校电缆的一端,使该接线器中第1个接线夹、第2个接线夹,…,按照标号依次连接在其余导线的末端,并将每根导线上标记为与接线夹标号相同的标号;
然后,将接线器的公共端com1与校线器的公共端com2连接在一起;
最后,采用校线器在待校电缆的另一端开始校线,采用电表笔依次将第1校线端与待校电缆中的每一个根导线的末端依次连接,每次连接之后,根据显示器显示的数字将相应的导线标记为数字表示的标号,即完成对待校电缆的校线工作。
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