CN111156946A

CN111156946A - 电缆线弧垂精确测量装置

Info

Publication number: CN111156946A
Application number: CN202010221910.8A
Authority: CN
Inventors: 陆程; 雷钢; 崔艳丽
Original assignee: Zhengzhou Institute of Technology
Current assignee: Zhengzhou Institute of Technology
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2020-05-15
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: CN111156946B

Abstract

本发明涉及电缆线弧垂精确测量装置，有效的解决了电缆弧垂测量误差较大，受地形和天气影响大的问题；解决的技术方案包括一个水平的横轴，横轴的左右两端各安装有一个环形的吊耳，横轴上设有摆动单元和固定单元，摆动单元包括一个同轴可转动安装在横轴上的环形套，环形套的外壁的底部经一根竖杆固定有一个摆锤，摆锤摆动可使本装置顺利滑动至电缆最低点处，固定装置能再最低点处抱紧电缆将本装置锁定，固定装置顶部连接有测量绳；本发明能够到达电缆的最低点处，通过测量绳进行实际准确的测量，避免观测的误差，同时本装置的测量方式，不会被林木和地形阻碍，不受天气影响，适应性更好。

Description

电缆线弧垂精确测量装置

技术领域

本发明涉及电缆检测领域，具体是电缆线弧垂精确测量装置。

背景技术

架空电缆在两个悬挂点之间成弧形，弧形的最低点与悬挂点之间的高度差称为电缆的弧垂，弧垂能够反应电缆的张紧程度，同时能够判断电缆是否会被下方的林木、建筑等干涉，因此弧垂测量是一项重要的工作；目前的弧垂测量主要有异长法、等长法、角度法和平视法等，以上方法都需要测量人员目测或利用经纬仪观测与电缆的切点，然后结合几何公式进行计算得出弧垂，由于切点的观测很难准确把握，因此这些方法误差较大，而且受天气和地形因素影响很大，大雾天气时难以观测，而且光线折射也会对观测结果造成影响，另外，还有可能受地形或林木的遮挡，对林区和山区进行观测时难度更大。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了电缆线弧垂精确测量装置，有效的解决了目前电缆弧垂测量误差较大，受地形和天气影响大的问题。

其解决的技术方案是，电缆线弧垂精确测量装置，包括包括一个水平的横轴，横轴的左右两端各安装有一个环形的吊耳，两个吊耳关于横轴的中点对称，横轴上设有摆动单元和固定单元，摆动单元包括一个固定在横轴下侧且与横轴平行的圆形的壳体，壳体内装有液面不高于其轴线的水，壳体的轴线处安装一个转轴，转轴一端位于壳体内，一端伸出壳体外，转轴位于壳体内的部分上固定有径向的叶片，转轴的另一端连接有固定在横轴上的驱动电机，驱动电机带动转轴转动会使叶片搅动壳体内的水，从而使水在壳体内晃动；固定单元包括一个固定在横轴上侧且与横轴平行的环形套，环形套内壁安装有环状的橡胶气囊，环形套上安装有橡胶气囊相通的进气管和出气管，进气管上安装有进气单向阀，出气管上安装有常开式电磁阀，横轴上固定有一个微型气泵，微型气泵的出气口与进气管相连，微型气泵通电会向橡胶气囊内充气从而橡胶气囊膨胀；所述的幻想套的顶部连接有测量绳。

本发明能够到达电缆的最低点处，通过测量绳进行实际准确的测量，避免观测的误差，同时本装置的测量方式，不会被林木和地形阻碍，不受天气影响，适应性更好。

附图说明

图1为本发明的主视剖视图。

图2为本发明向最低点滑动时的主视剖视图。

图3为本发明的右视图。

图4为固定装置扣合时的右视剖视图。

图5为固定装置打开时的右视剖视图。

图6为固定单元的主视剖视图。

图7为吊耳打开时的右视图。

图8为图1中A位置的放大图。

图9为浅槽处的俯视图。

图10为本发明测量方法的原理图。

图11为微型气泵、常开式电磁阀和驱动电机的电路连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图11给出，本发明包括一个水平的横轴1，横轴1的左右两端各安装有一个环形的吊耳2，两个吊耳2关于横轴1的中点对称，横轴1上设有摆动单元和固定单元，摆动单元包括一个固定在横轴1下侧且与横轴1平行的圆形的壳体3，壳体3内装有液面不高于其轴线的水，壳体3的轴线处安装一个转轴4，转轴4一端位于壳体3内，一端伸出壳体3外，转轴4位于壳体3内的部分上固定有径向的叶片5，转轴4的另一端连接有固定在横轴1上的驱动电机6，驱动电机6带动转轴4转动会使叶片5搅动壳体3内的水，从而使水在壳体3内晃动；固定单元包括一个固定在横轴1上侧且与横轴1平行的环形套7，环形套7内壁安装有环状的橡胶气囊8，环形套7上安装有与橡胶气囊8相通的进气管9和出气管10，进气管9上安装有进气单向阀11，出气管10上安装有常开式电磁阀12，横轴1上固定有一个微型气泵13，微型气泵13的出气口与进气管9相连，微型气泵13通电会向橡胶气囊8内充气从而橡胶气囊8膨胀；所述的幻想套的顶部连接有测量绳14。

所述的两个吊耳2均由上下两个半圆环组成，两个半圆环的一端铰接，另一端经卡扣扣合，从而形成一个环形。

所述的环形套7从轴线处分割为上下两部分，两部分的前侧铰接，后侧经卡扣扣合，橡胶气囊8由上下两个独立的半环形部分组成，每部分橡胶气囊8上均设有一个进气管9和一个出气管10。

扣合式的吊耳2和环形套7是为了能够将本装置吊挂在电缆上。

每个所述的出气管10上均连接有一个位于橡胶气囊8和常开式电磁阀12之间的支管15，每个支管15上均安装有一个压力阀16；当橡胶气囊8内的压力达到压力阀16的开启阀值时，可通过支管15泄压，避免橡胶气囊8内气压过大爆裂。

所述的横轴1下侧安装有一个电源17，电源17为微型气泵13、常开式电磁阀12和驱动电机6供电，微型气泵13和常开式电磁阀12并联，驱动电机6由单独的控制开关控制通断。

所述的横轴1的轴线处开有一个轴向的空腔18，空腔18内安装有一个滚珠19，滚珠19为磁性导体材料，空腔18的底部设有一个球形的浅槽20，浅槽20位于横轴1的中点处，浅槽20内贴装有两个相互不接触的金属极片21，两个金属极片21与微型气泵13和常开式电磁阀12串联接入电路中，滚珠19滚动到浅槽20内后可将两个金属极片21接通。

所述的微型气泵13和常开式电磁阀12串联有一个遥控开关22；两个金属极片21与遥控开关22均接通后微型气泵13和常开式电磁阀12同时通电。

所述的空腔18内安装有一个位于浅槽20正上方的永磁铁23，当横轴1趋于水平时，永磁铁23可将滚珠19拉至浅槽20内。

所述的横轴1上安装有一个配重块24，使本装置的重心位于横轴1的中点处。

本发明在使用时，从电缆的一个悬挂点处将本装置的两个吊耳2以及环形套7扣合在电缆上，环形套7与两个吊耳2位于同一高度上，电缆从两个吊耳2和环形套7中穿过，测量绳14缠卷在收放线装置上，收放线装置固定在悬挂点处，且收放线装置上设有测量装置用于计算放出去的测量线的长度，收放线装置和测量装置均为现有技术，本申请中不再赘述。

将本装置吊挂在电缆上以后，闭合电机的控制开关，电机启动带动转轴4转动，转轴4上的叶片5间歇式的搅动壳体3底部的水，使壳体3内的水在壳体3内来回晃动；由于微型气泵13未启动，橡胶气囊8未充气膨胀，因此橡胶气囊8没有抱紧电缆，本装置沿电缆向电缆低点处滑动，测量线放线；在本装置向电缆低点滑动的过程中，壳体3内的水来回晃动会使本装置的重心发生变化从而使本装置在电缆上绕电缆摆动，从而能够避免本装置滞留在电缆的非最低点位置。

在本装置沿电缆向低点滑动的过程中，遥控开关22处于未闭合状态，同时由于电缆为非水平状态，因此两个吊耳2一高一低，横轴1以及其内的空腔18也处于一端高一端低的状态，永磁铁23吸力不足以吸住滚珠19，因此滚珠19位于空腔18的一端，两个金属极片21未接通，微型气泵13无法通电，即使在滑动过程中由于轴向的风力使本装置发生轴向的晃动而使滚珠19短暂的滚至浅槽20内将两个金属极片21接通，但是由于遥控开关22未闭合，微型气泵13依然无法通电，因此本装置能够顺利的滑动至电缆的最低点处。

本装置滑动至电缆的最低点处后会停止滑动，测量绳14停止放线，当本装置停止滑动持续至少10秒后，可明确判定本装置已滑动至电缆最低点，此时横轴1趋近于水平状态，滚珠19被永磁铁23的微小磁力拉至浅槽20内将两个金属极片21接通，同时工作人员将遥控开关22闭合，微型气泵13和常开式电磁阀12同时通电，常开式电磁阀12通电闭合，出气管10关闭，同时微型气泵13启动通过两个进气管9向橡胶气囊8内充气使橡胶气囊8膨胀，橡胶气囊8膨胀抱紧电缆，将本装置固定在电缆最低点处，当橡胶气囊8内的压力达到压力阀16的开启阀值时，橡胶气囊8可通过支管15泄压，避免橡胶气囊8内气压过大爆裂；将本装置固定在电缆最低点处后，将测量绳14拉紧，在悬挂点处吊挂铅垂线并测量铅垂线和测量绳14之间的夹角a，记录测量装置测得放出去的测量绳14的长度L，利用三角函数公式可计算得该悬挂点的弧垂为f=L﹒cosa，测量完成后，断开遥控开关22，微型气泵13和常开式电磁阀12断电，橡胶气囊8通过出气管10泄压松开电缆，然后通过测量绳14将本装置收回即可。

如果因故障致使本装置滞留在电缆的非最低点处，例如摆动单元故障，此时即使工作人员通过10秒误判本装置已到达最低点而闭合控制开关，由于滚珠19未在浅槽20内，固定单元依然无法锁紧，收紧测量绳14时会将本装置回拉，测量人员即可得知本装置出现故障从而通过测量绳14将本装置拉回进行检查；通过遥控开关22和滚珠19、金属极片21的配合，可避免本装置因外界干扰或本身故障在非最低点位置锁紧的情况，从而使本装置能够准确无误的到达最低点，保证测量结果准确性。

本发明通过摆动单元和固定单元能够确保到达电缆的最低点处，通过测量绳14进行实际准确的测量，避免观测的误差，使测量结果更准确，同时通过遥控开关22和滚珠19的配合，能够避免各种干扰和故障造成的误测；另外，本装置的测量方式，不会被林木和地形阻碍，不受天气影响，适合林区、山区、平原等各种地区，适合等高悬挂点，具有高差悬挂点等电缆架设方式。

Claims

1.电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，包括一个水平的横轴（1），横轴（1）的左右两端各安装有一个环形的吊耳（2），两个吊耳（2）关于横轴（1）的中点对称，横轴（1）上设有摆动单元和固定单元，摆动单元包括一个固定在横轴（1）下侧且与横轴（1）平行的圆形的壳体（3），壳体（3）内装有液面不高于其轴线的水，壳体（3）的轴线处安装一个转轴（4），转轴（4）一端位于壳体（3）内，一端伸出壳体（3）外，转轴（4）位于壳体（3）内的部分上固定有径向的叶片（5），转轴（4）的另一端连接有固定在横轴（1）上的驱动电机（6），驱动电机（6）带动转轴（4）转动会使叶片（5）搅动壳体（3）内的水，从而使水在壳体（3）内晃动；固定单元包括一个固定在横轴（1）上侧且与横轴（1）平行的环形套（7），环形套（7）内壁安装有环状的橡胶气囊（8），环形套（7）上安装有与橡胶气囊（8）相通的进气管（9）和出气管（10），进气管（9）上安装有进气单向阀（11），出气管（10）上安装有常开式电磁阀（12），横轴（1）上固定有一个微型气泵（13），微型气泵（13）的出气口与进气管（9）相连，微型气泵（13）通电会向橡胶气囊（8）内充气从而橡胶气囊（8）膨胀；所述的幻想套的顶部连接有测量绳（14）。

2.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的两个吊耳（2）均由上下两个半圆环组成，两个半圆环的一端铰接，另一端经卡扣扣合，从而形成一个环形。

3.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的环形套（7）从轴线处分割为上下两部分，两部分的前侧铰接，后侧经卡扣扣合，橡胶气囊（8）由上下两个独立的半环形部分组成，每部分橡胶气囊（8）上均设有一个进气管（9）和一个出气管（10）。

4.根据权利要求3所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，每个所述的出气管（10）上均连接有一个位于橡胶气囊（8）和常开式电磁阀（12）之间的支管（15），每个支管（15）上均安装有一个压力阀（16）。

5.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的横轴（1）下侧安装有一个电源（17），电源（17）为微型气泵（13）、常开式电磁阀（12）和驱动电机（6）供电，微型气泵（13）和常开式电磁阀（12）并联，驱动电机（6）由单独的控制开关控制通断。

6.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的横轴（1）的轴线处开有一个轴向的空腔（18），空腔（18）内安装有一个滚珠（19），滚珠（19）为磁性导体材料，空腔（18）的底部设有一个球形的浅槽（20），浅槽（20）位于横轴（1）的中点处，浅槽（20）内贴装有两个相互不接触的金属极片（21），两个金属极片（21）与微型气泵（13）和常开式电磁阀（12）串联接入电路中，滚珠（19）滚动到浅槽（20）内后可将两个金属极片（21）接通。

7.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的微型气泵（13）和常开式电磁阀（12）串联有一个遥控开关（22）。

8.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的空腔（18）内安装有一个位于浅槽（20）正上方的永磁铁（23），当横轴（1）趋于水平时，永磁铁（23）可将滚珠（19）拉至浅槽（20）内。

9.根据权利要求1所述的电缆线弧垂精确测量装置，其特征在于，所述的横轴（1）上安装有一个配重块（24）。