CN111366105A - 一种电缆弯曲半径测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆弯曲半径测量装置及测量方法，包括两个平行且间隔设置的夹持件，两个夹持件之间设置有定位组件、弹性件和可伸缩的连接件，定位组件包括两个等长的连杆和定位件，两个连杆的第一端分别与两个夹持件枢接，两个连杆的第二端均与定位件枢接，连接件的两端分别与两个夹持件固定，两个夹持件通过弹性件弹性连接。通过设置两个弹性连接的夹持件，并在两个夹持件之间通过连杆枢接定位件，使定位件始终处于两个夹持件的对称中心，进而实现对电缆的轴线的定位。该结构具有测量方便和测量精度高的特点。

Description

一种电缆弯曲半径测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种电缆弯曲半径测量装置及方法。

背景技术

高压电缆在运行中容易受热膨胀，在电缆的弯曲段，电缆因膨胀而产生内应力，使得电缆的侧壁受到挤压力或者拉伸力。尤其在弯曲半径较小的弯曲段，弯曲半径的内外侧部受到的内应力如果超过设计临界值，则会导致电缆结构的损坏，严重影响电缆的使用寿命和运行安全。为保证电缆的安全运行，国家标准和行业规程规定，电力电缆在敷设过程中其弯曲半径不应小于其直径的20倍。

目前，在对电缆的弯曲半径的测量作业中，一般通过贴合电缆表面的圆弧利用钢卷尺测得相应尺寸并计算其弯曲半径；或者通过透明软质薄膜上刻上不同半径的圆弧，将薄膜与电缆的弯曲段对比得出其弯曲半径。此类测量方法误差较大，且不利于在狭窄空间以及电缆穿过障碍物的环境下测量。

因此，亟需一种新型的电缆弯曲半径测量装置以及测量方法，其应用场景广泛，具有测量方便和精度较高的特点。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电缆弯曲半径测量装置及测量方法，其具有测量方便和测量精度高的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供的一种电缆弯曲半径测量装置，包括两个平行且间隔设置的夹持件，两个所述夹持件之间设置有定位组件、弹性件和可伸缩的连接件，所述定位组件包括两个等长的连杆和定位件，两个所述连杆的第一端分别与两个所述夹持件枢接，两个所述连杆的第二端均与所述定位件枢接，所述连接件的两端分别与两个所述夹持件固定，两个所述夹持件通过所述弹性件弹性连接。

进一步的，所述夹持件包括夹持杆和套设于所述夹持杆的周部的滚筒，所述滚筒可相对于所述夹持杆转动，所述定位组件和所述连接件均与所述夹持杆连接。

进一步的，所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件的第一端分别与对应的所述夹持杆固定，所述第一连接件的第二端设置有与所述第二连接件配合的第一安装孔，所述第二连接件的第二端插设于所述第一安装孔内，且所述第二连接件可沿所述第一安装孔的长度方向运动。

进一步的，所述第二连接件的第二端设置有第二安装孔，所述弹性件的两端分别插设于所述第一安装孔和所述第二安装孔内，且所述弹性件的两端分别与所述第一安装孔和所述第二安装孔靠近所述夹持杆的一端固定。

进一步的，沿所述第一安装孔的长度方向，所述第一安装孔的内壁开设有导向槽，所述第二连接件的外壁凸设有导向柱，所述导向柱插设于所述导向槽并且可沿所述导向槽的延伸方向滑动。

进一步的，所述定位件设置有激光笔，所述激光笔能够发射与所述夹持件的轴线方向平行的激光。

还提供的一种测量方法，包括所述的电缆弯曲半径测量装置，还包括以下步骤：

S1、提供一个具有弯曲段的电缆；

S2、拉伸所述弹性件，使两个夹持件分别位于所述弯曲段的两侧，并通过所述弹性件的弹力将所述弯曲段夹在两个所述夹持件之间；

S3、调节所述夹持件，使所述夹持件的轴线方向与所述弯曲段所在的弯曲平面垂直；

S4、所述定位件上的激光笔发射激光照射到所述电缆上，并在所述电缆被激光照射的相应位置上设置标记点；

S5、重复S2至S4步骤，沿所述弯曲段的长度方向间隔设置三个所述标记点；

S6、测量每两个所述标记点之间的直线距离，每两个所述标记点之间的直线距离的尺寸分别为L1、L2和L3；

S7、根据L1、L2和L3计算获得所述弯曲段的弯曲半径R。

进一步的，步骤S3中，两个所述夹持件中，使两者中的一个所述夹持件与所述弯曲段抵接固定，使两者中的另一个所述夹持件沿所述弯曲部的长度方向往复滚动一定距离。

进一步的，步骤S5中，三个所述标记点分别位于所述弯曲段的中部位置和端部位置。

进一步的，步骤S6中，还提供一个激光测距仪，并利用所述激光测距仪测量每两个所述标记点之间的直线距离L1、L2和L3。

本发明相比于现有技术的有益效果：

本发明的电缆弯曲半径测量装置及处理方法，通过设置两个弹性连接的夹持件，并在两个夹持件之间通过连杆枢接定位件，使定位件始终处于两个夹持件的对称中心，进而实现对电缆的轴线的定位。该结构具有测量方便和测量精度高的特点。

附图说明

图1为实施例的电缆弯曲半径测量装置的结构图。

图2为实施例的连接件的剖面图。

图3为标记点示意图。

图中：

1、夹持件；10、夹持杆；11、滚筒；2、定位组件；20、定位件；21、连杆；3、连接件；31、第一连接件；310、第一安装孔；311、导向槽；32、第二连接件；320、第二安装孔；33、导向柱；4、激光笔；5、电缆；6、标记点；7、弹簧。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为使本实施例的方案便于理解和说明，本实施例中的电缆5上的弯曲段沿水平面发生弯曲，弯曲段的轴线所在的平面为弯曲平面，即弯曲平面与水平面平行，弯曲段的弯曲半径为R。当然，在其他实施例中，电缆5上的弯曲平面可以与水平面呈夹角。

如图1至图3所示，本发明提供的一种电缆弯曲半径测量装置，包括两个平行且间隔设置的夹持件1，两个夹持件1之间设置有定位组件2、弹性件和可伸缩的连接件3，定位组件2包括两个等长的连杆21和定位件20，连个连杆21的第一端分别与两个夹持件1枢接，两个连杆21的第二端均与定位件20枢接，连接件3的两端分别与两个夹持件1固定，两个夹持件1通过弹性件弹性连接。可以理解的是，该测量装置用于测量电缆5的弯曲段的弯曲半径R。测量的原理为：沿电缆5的弯曲段的长度方向在其轴线上间隔取三点，每两点之间的距离为尺寸为L1、L2和L3，通过公式计算得到该三点所在的圆弧的半径值R。弯曲段的弯曲平面与水平面平行，电缆5的横截面为圆形或者接近圆形的椭圆形，因此电缆5的顶部即为其横截面的最高点，电缆5的顶部上的点在弯曲平面上的投影与电缆5的轴线重合。因此，只需在电缆5的弯曲段上的顶部沿其长度方向间隔取三点，即可通过该三点之间的间距换算出该弯曲段的弯曲半径R。因三个测量点直接与电缆5的轴线对应，因此测量过程中产生的误差较小，进而测量精度高。本实施例中，定位件20的作用在于对电缆5的轴线位置进行定位，定位件20的几何中心点为定位点，定位点在弯曲平面上的投影与电缆5的轴线重合。两个夹持件1弹性连接，两个夹持件1在弹性作用下可夹在电缆5的两侧部，两个等长的连杆21的两端分别与定位件20和夹持件1枢接，可使定位件20始终处于两个夹持件1的对称中心上，当两个夹持件1沿水平方向靠近或者远离移动时，通过连杆21分别相对于夹持件1和定位件20发生转动，使定位点在弯曲平面上的投影始终与电缆5的轴线重合。本实施例通过设置两个弹性连接的夹持件1，并在两个夹持件1之间通过连杆21枢接定位件20，使定位件20始终处于两个夹持件1的对称中心，进而实现对电缆5的轴线的定位。该结构具有测量方便和测量精度高的特点。

具体地，夹持件1包括夹持杆10和套设于夹持杆10周部的滚筒11，滚筒11可相对于夹持杆10转动，定位组件2和连接件3均与夹持杆10连接。可以理解的是，夹持杆10的周部套设滚筒11，有利于减小夹持件1与电缆5之间的摩擦力，当两个夹持件1所在的平面与电缆5的横截面存在夹角时，在两个夹持件1之间的弹力作用下，滚筒11沿电缆5的侧面滚动，以使两个夹持件1所在的平面与电缆5的横截面重合，进而保证定位件20的位置位于电缆5的轴线的正上方。

具体地，连接件3包括第一连接件31和第二连接件32，第一连接件31和第二连接件32的第一端分别与对应的夹持杆10固定，第一连接件31的第二端设置有与第二连接件32配合的第一安装孔310，第二连接件32的第二端插设于第一安装孔310内，且第二连接件32可沿第一安装孔310的长度方向运动。本实施例中，连接件3的作用在于对两个夹持件1起到固定和导向作用，便于调节两个夹持件1之间的间距以适应不同直径的电缆5。

具体地，第二连接件32的第二端设置有第二安装孔320，弹性件的两端分别插设于第一安装孔310和第二安装孔320内，且弹性件的两端分别与第一安装孔310和第二安装孔320靠近夹持杆10的一端固定。本实施例中，弹性件为弹簧7，第一连接件31和第二连接件32之间形成容纳弹簧7的容纳腔。第一安装孔310和第二安装孔320均为盲孔，弹簧7的两端分别固定在第一安装孔310和第二安装孔320的底部。将弹簧7设置于两个安装孔内，有利于对弹簧7的限位和保护。测量时，拉伸弹簧7使两个夹持件1相互远离，两个夹持件1在弹簧7的拉力下靠近，以使两个夹持件1分别与电缆5的两侧抵接。

具体地，沿第一安装孔310的长度方向，第一安装孔310的内壁开设有导向槽311，第二连接件32的外壁凸设有导向柱33，导向柱33插设于导向槽311并且可沿导向槽311的延伸方向滑动。通过设置导向槽311和导向柱33，可避免第一连接件31和第二连接件32之间相对转动，进而保证两个夹持件1之间保持平行。

具体地，定位件20设置有激光笔4，激光笔4能够发射与夹持件1的轴线方向平行的激光。本实施例中，通过设置激光笔4发射激光，可在电缆5的表面上投影出一个光亮点，以便于在电缆5上进行标记。激光笔4的发射点与定位件20的几何中心点相对应。作为优选方案，激光为波长在650nm-660nm的红光激光。

本实施例的有益效果：通过设置两个弹性连接的夹持件1，并在两个夹持件1之间通过连杆21枢接定位件20，使定位件20始终处于两个夹持件1的对称中心，进而实现对电缆5的轴线的定位。该结构具有测量方便和测量精度高的特点。

本发明还提供一种测量方法，包括上述的电缆弯曲半径测量装置，还包括以下步骤：

S1、提供一个具有弯曲段的电缆5；

S2、拉伸弹性件，使两个夹持件1分别位于弯曲段的两侧，并通过弹性件的弹力将所述弯曲段夹在两个夹持件1之间；

S3、调节夹持件1，使夹持件1的轴线方向与弯曲段所在的弯曲平面垂直；

S4、开启定位件20上的激光笔4，使激光笔4发射的激光照射到所述电缆5上，并在电缆5被激光照射的相应位置上设置标记点6；

S5、重复S2至S4步骤，沿弯曲段的长度方向间隔设置三个标记点6；

S6、测量每两个标记点6之间的直线距离，每两个标记点6之间的直线距离的尺寸分别为L1、L2和L3；

S7、根据L1、L2和L3计算获得弯曲段的弯曲半径R。

本实施例中，获得三个标记点6中每两个标记点6之间的距离值L1、L2和L3后，通过海伦公式计算出该三个标记点6所组成的三角形的面积S，即：

再根据公式计算该三角形的外接圆的半径，得到电缆5的弯曲半径R，即

具体地，步骤S3中，两个夹持件1中，使两者中的一个夹持件1与弯曲段抵接固定，使两者中的另一个夹持件1沿弯曲部的长度方向往复滚动一定距离。可以理解的是，使两个夹持件1中的一个往复滚动，有利于使夹持件1在弹力作用下自然滚动至夹持位置，以使两个夹持件1位于弯曲部的横截面上，提高测量的精度。

具体地，步骤S5中，三个标记点6分别位于弯曲段的中部位置和端部位置。本实施例中，分别在弯曲段的中部位置和端部位置进行测量，使三个标记点6形成的三角形的夹角更大，以及每两点之间的间距尺寸L1、L2和L3的数值更大，有利于减小测量误差对计算结果的影响。

具体地，步骤S6中，还提供一个激光测距仪，并利用激光测距仪测量每两个标记点6之间的直线距离L1、L2和L3。当然，在其他实施例中，也可以使用钢直尺、卷尺、绳尺等其他测量距离的工具。

具体地，本实施例还包括一个计算软件包，通过该计算软件包输入相应的L1、L2和L3的测量值计算出电缆5的弯曲半径R。

本实施例的测量方法，通过在电缆5的表面上设置三个标记点6，再测量每两个标记点6之间的直线距离L1、L2和L3，然后通过公式计算获得电缆5的弯曲半径R，该方法的测量精度高，且能适应于电缆5穿过障碍物时的测量环境。具有测量精度高和环境因素限制小的特点。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，包括两个平行且间隔设置的夹持件，两个所述夹持件之间设置有定位组件、弹性件和可伸缩的连接件，所述定位组件包括两个等长的连杆和定位件，两个所述连杆的第一端分别与两个所述夹持件枢接，两个所述连杆的第二端均与所述定位件枢接，所述连接件的两端分别与两个所述夹持件固定，两个所述夹持件通过所述弹性件弹性连接。

2.根据权利要求1所述的电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，所述夹持件包括夹持杆和套设于所述夹持杆的周部的滚筒，所述滚筒可相对于所述夹持杆转动，所述定位组件和所述连接件均与所述夹持杆连接。

3.根据权利要求2所述的电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，所述连接件包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和所述第二连接件的第一端分别与对应的所述夹持杆固定，所述第一连接件的第二端设置有与所述第二连接件配合的第一安装孔，所述第二连接件的第二端插设于所述第一安装孔内，且所述第二连接件可沿所述第一安装孔的长度方向运动。

4.根据权利要求3所述的电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，所述第二连接件的第二端设置有第二安装孔，所述弹性件的两端分别插设于所述第一安装孔和所述第二安装孔内，且所述弹性件的两端分别与所述第一安装孔和所述第二安装孔靠近所述夹持杆的一端固定。

5.根据权利要求3所述的电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，沿所述第一安装孔的长度方向，所述第一安装孔的内壁开设有导向槽，所述第二连接件的外壁凸设有导向柱，所述导向柱插设于所述导向槽并且可沿所述导向槽的延伸方向滑动。

6.根据权利要求1所述的电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，所述定位件设置有激光笔，所述激光笔能够发射与所述夹持件的轴线方向平行的激光。

7.一种测量方法，包括权利要求1-6任一项所述的电缆弯曲半径测量装置，其特征在于，还包括以下步骤：

S1、提供一个具有弯曲段的电缆；

S2、拉伸所述弹性件，使两个夹持件分别位于所述弯曲段的两侧，并通过所述弹性件的弹力将所述弯曲段夹在两个所述夹持件之间；

S3、调节所述夹持件，使所述夹持件的轴线方向与所述弯曲段所在的弯曲平面垂直；

S4、所述定位件上的激光笔发射激光照射到所述电缆上，并在所述电缆被激光照射的相应位置上设置标记点；

S5、重复S2至S4步骤，沿所述弯曲段的长度方向间隔设置三个所述标记点；

S6、测量每两个所述标记点之间的直线距离，每两个所述标记点之间的直线距离的尺寸分别为L1、L2和L3；

S7、根据L1、L2和L3计算获得所述弯曲段的弯曲半径R。

8.根据权利要求7所述的一种测量方法，其特征在于，步骤S3中，两个所述夹持件中，使两者中的一个所述夹持件与所述弯曲段抵接固定，使两者中的另一个所述夹持件沿所述弯曲部的长度方向往复滚动一定距离。

9.根据权利要求7所述的一种测量方法，其特征在于，步骤S5中，三个所述标记点分别位于所述弯曲段的中部位置和端部位置。

10.根据权利要求7所述的一种测量方法，其特征在于，步骤S6中，还提供一个激光测距仪，并利用所述激光测距仪测量每两个所述标记点之间的直线距离L1、L2和L3。

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