CN103344179A - 一种电缆位置检测控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明利用光检测被检测电缆的位置，根据光照射被检测电缆后光强的变化，确定并控制被检测电缆的位置，在整个检测过程中无需利用感应磁场，因而由于不会受到外界磁场的干扰，提高了电缆的质量。

Description

一种电缆位置检测控制系统和方法

技术领域

本发明涉及电缆制造领域，尤其是涉及一种电缆位置检测控制系统和方法。

背景技术

在电缆的生产过程中，用于生产电缆的管路处于高温状态，因而必须保证电缆不能与管路的管壁接触。为此，在电缆的生产过程中，必须实时监测电缆在管路中的位置。当电缆的位置偏离中心位置时，对电缆在管路中的位置进行控制。

现有的设备采用电磁感应的原理对电缆的位置进行检测。当被检测电缆处于管路的不同的位置时，设备会产生的不同强度的感应磁场，进而，根据不同强度的感应磁场，确定被检测电缆的位置。然而，由于感应磁场容易受到外界磁场的干扰，控制电缆位置不稳定，波动大，造成成品电缆表面出现竹节，产品质量低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电缆位置检测控制系统和方法，以提高电缆产品质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电缆位置检测控制系统，包括：

用于向被检测电缆发射平行光束的光发射器，其中，所述平行光束包括：位于所述平行光束的中心轴以上的第一光束以及位于所述平行光束的中心轴以下的第二光束；

用于接收所述第一光束和所述第二光束，并根据所述第一光束的光强输出第一电压信号，以及根据所述第二光束的光强输出第二电压信号的光接收器；

与所述光接收器相连，用于计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值，并根据预设的第一电压信号与第二电压信号的差值与所述被检测电缆的位置的对应关系，确定并控制所述被检测电缆的位置的控制器。

优选的，所述系统还包括：与所述控制器相连，用于显示所述被检测电缆位置信息的显示器。

优选的，所述光发射器包括：

点光源；

用于接收所述点光源发射的光，并将所述点光源发射的光折射为发散光的八棱镜；

与所述八棱镜相连，用于带动所述八棱镜转动的电机；

设置在所述八棱镜和所述光接收器之间，用于将所述发散光折射为平行光束的第一透镜。

优选的，所述系统还包括：设置在所述光发射器和所述光接收器之间的第一透镜和第二透镜；

其中，所述第一透镜将所述第一光束汇集到所述光接收器，所述第二透镜将所述第二光束汇集到所述光接收器。

优选的，所述方法应用于电缆位置检测控制系统，所述方法包括：

向被检测电缆发射平行光束，其中，所述平行光束包括：位于所述平行光束的中心轴以上的第一光束以及位于所述平行光束的中心轴以下的第二光束；

根据所述第一光束的光强输出第一电压信号，以及根据所述第二光束的光强输出第二电压信号；

计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值；

根据预设的第一电压信号与第二电压信号的差值与所述被检测电缆的位置的对应关系，确定并控制所述被检测电缆的位置。

与现有技术相比，本发明公开了一种电缆位置检测控制系统和方法。该系统在测量电缆位置时，光发射器向被检测电缆发射平行光束。其中，该平行光束包括平行光束中心轴以上的第一光束和中心轴以下的第二光束。该第一光束和第二光束经过被检测电缆后，到达光接收器并产生相应的第一电压信号和第二电压信号。当电缆在中心位置时，第一电压信号和第二电压信号相等，相应的，当电缆偏离中心位置时，第一电压信号和第二电压信号不相等。进而控制器计算第一电压信号和第二电压信号的差值并根据预设的第一电压信号和第二电压信号的差值与被检测电缆的位置的对应关系，确定电缆位置，进而控制电缆的位置。相对于现有技术，本发明利用光检测被检测电缆的位置，根据光照射被检测电缆后光强的变化，确定并控制被检测电缆的位置，在整个检测过程中无需利用感应磁场，因而由于不会受到外界磁场的干扰，提高了电缆的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一种电缆位置检测控制系统的一个实施例的结构示意图；

图2示出了本发明一种电缆位置检测控制系统的光发射器的一个实施例的结构示意图；

图3示出了本发明一种电缆位置检测控制系统的另一个实施例的结构示意图；

图4示出了本发明一种电缆位置检测控制方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，示出了本发明一种电缆检测控制系统的一个实施例的结构示意图。在本实施例中，该系统包括：光发射器1、光接收器2以及与光接收器2相连接的控制器3。

其中，在检测电缆位置时，将被检测电缆放置在光发射器1和光接收器2之间。光发射器1向被检测电缆发射平行光束，其中，该平行光束包括：位于平行光束的中心轴以上的第一光束和位于中心轴以下的第二光束。该第一光束和第二光束经过被检测电缆后到达光接收器2。

光接收器2接收第一光束和第二光束，并根据第一光电的光强输出第一电压信号，以及根据第二光束的光强输出第二电压信号，进而将第一电压信号和第二电压信号发送至控制器3中。

由于第一光束为平行光束的中心轴以上的光，第二光束为平行光束的中心轴以下的光，因而在穿过被检测电缆之前第一光束和第二光束的光强相等。

当被检测电缆位于中心位置，即被检测电缆的中心位于平行光束的中心轴上时，穿过被检测电缆之后第一光束和第二光束的光强也相等，因而光接收器2输出的第一电压信号和第二电压信号相等，比如：被检测电缆位于中心位置时，第一电压信号和第二电压信号同时为0。

当被检测电缆偏离中心位置时，由于被检测电缆对第一光束和第二光束的折射程度不同，因而穿过被检测电缆之后的第一光束和第二光束的光强也不同，相应的光接收器2输出的第一电压信号和第二电压信号大小也不同。比如：被检测电缆位于中心偏上的位置，此时穿过被检测电缆之后的第一光束的光强小于第二光束的光强，相应的第一电压信号的电压值也小于第二电压信号的电压值。

控制器3接收光接收器2发送的第一电压信号和第二电压信号，并计算第一电压信号和第二电压信号的差值，进而根据预设的第一电压信号和第二电压信号的差值与被检测电缆的位置对应关系，确定被检测电缆的位置。比如：当该差值为0时，确定被检测电缆位于中心位置。当该差值为-5V时，确定被检测电缆在中心位置以上，且偏离中心位置最大。当该差值为+5V时，确定被检测电缆位于中心位置以下，且偏离中心位置最大。其中，不同型号的管路，电缆偏离中心位置的最大值也不同。

进而，控制器3根据被检测电缆的实际位置，向下牵引机输出相应的电压信号，控制下牵引机的转速，从而保证电缆始终处于交联管中心。

与现有技术相比，该系统在测量电缆位置时，光发射器向被检测电缆发射平行光束。其中，该平行光束包括平行光束中心轴以上的第一光束和中心轴以下的第二光束。该第一光束和第二光束经过被检测电缆后，到达光接收器并产生相应的第一电压信号和第二电压信号。当电缆在中心位置时，第一电压信号和第二电压信号相等，相应的，当电缆偏离中心位置时，第一电压信号和第二电压信号不相等。进而控制器计算第一电压信号和第二电压信号的差值并根据预设的第一电压信号和第二电压信号的差值与被检测电缆的位置的对应关系，确定电缆位置，进而控制电缆的位置。相对于现有技术，本发明利用光检测被检测电缆的位置，根据光照射被检测电缆后光强的变化，确定并控制被检测电缆的位置，在整个检测过程中无需利用感应磁场，因而由于不会受到外界磁场的干扰，提高了电缆的质量。

为了便于操作，当被检测电缆偏离中心位置时，光接收器2通常输出的第一电压信号为负电压，第二电压信号为正电压或第一电压信号为正电压，第二电压信号为负电压。

进一步，参见图2示出了本发明一种电缆检测控制系统的光发射器的一个实施例的结构示意图。

该光发射器包括：点光源11、八棱镜12、与八棱镜12相连的电机13以及第一透镜14。

其工作原理如下：

开启电机13带动八棱镜12旋转。当点光源11发射的光照射到处于旋转状态的八棱镜12时，利用八棱镜12对光的折射的原理，八棱镜12将点光源发射的光折射的发散光。进而，利用第一透镜对光的折射原理，比如：凸透镜，将该发射光折射为均匀的平行光束，该平行光束的光强处处相等，从而实现了向被检测电缆发射平行光束的目的。

进一步，为了便于光接收器接收穿过被检测电缆的第一光束和第二光束，提高检测精度。参见图3示出了本发明一种电缆位置检测控制系统的另一个实施例的结构示意图。

与上述实施例不同的是，在本实施例中，在光发射器1和光接收器2之间还设置有第二透镜4和第三透镜5，且第二透镜4和第三透镜5关于光发射器1发射的平行光束的中心轴对称。

其中，第二透镜4用于将穿过被检测电缆之后的第一光束汇集到光接收器2，第三透镜5用于将穿过被检测电缆之后的第二光束汇集到光接收器2，从而使穿过被检测电缆的第一光束和第二光束全部照射到光接收器2上，提高了检测的精度。

进一步，为了便于操作人员确定被检测电缆的位置，以上任意一实施例中，该系统还包括：与控制器相连，用于显示被检测电缆位置信息的显示器6（图中未画出）。

进一步，对应本发明一种电缆位置检测控制系统，本发明还提供了一种电缆位置检测控制方法。

参见图4示出了本发明一种电缆位置检测控制方法一个实施例的流程示意图。

在本实施例中，该方法包括：

401：向被检测电缆发射平行光束，其中，所述平行光束包括：位于所述平行光束的中心轴以上的第一光束以及位于所述平行光束的中心轴以下的第二光束。

402：根据所述第一光束的光强输出第一电压信号，以及根据所述第二光束的光强输出第二电压信号。

403：计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值。

404：根据预设的第一电压信号与第二电压信号的差值与所述被检测电缆的位置的对应关系，确定并控制所述被检测电缆的位置。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种电缆位置检测控制系统，其特征在于，包括：

用于向被检测电缆发射平行光束的光发射器，其中，所述平行光束包括：位于所述平行光束的中心轴以上的第一光束以及位于所述平行光束的中心轴以下的第二光束；

用于接收所述第一光束和所述第二光束，并根据所述第一光束的光强输出第一电压信号，以及根据所述第二光束的光强输出第二电压信号的光接收器；

与所述光接收器相连，用于计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值，并根据预设的第一电压信号与第二电压信号的差值与所述被检测电缆的位置的对应关系，确定并控制所述被检测电缆的位置的控制器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：与所述控制器相连，用于显示所述被检测电缆位置信息的显示器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光发射器包括：

点光源；

用于接收所述点光源发射的光，并将所述点光源发射的光折射为发散光的八棱镜；

与所述八棱镜相连，用于带动所述八棱镜转动的电机；

设置在所述八棱镜和所述光接收器之间，用于将所述发散光折射为平行光束的第一透镜。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：设置在所述光发射器和所述光接收器之间的第一透镜和第二透镜；

其中，所述第一透镜将所述第一光束汇集到所述光接收器，所述第二透镜将所述第二光束汇集到所述光接收器。

5.一种电缆位置检测控制方法，其特征在于，所述方法应用于电缆位置检测控制系统，所述方法包括：

向被检测电缆发射平行光束，其中，所述平行光束包括：位于所述平行光束的中心轴以上的第一光束以及位于所述平行光束的中心轴以下的第二光束；

根据所述第一光束的光强输出第一电压信号，以及根据所述第二光束的光强输出第二电压信号；

计算所述第一电压信号和所述第二电压信号的差值；

根据预设的第一电压信号与第二电压信号的差值与所述被检测电缆的位置的对应关系，确定并控制所述被检测电缆的位置。

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