CN113959298A - 一种电缆厚度/偏心度的测量方法及测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆厚度/偏心度的测量方法及测量装置，包括以下步骤：1)选取待测电缆片及适配的压盘组件；2)待测电缆片固定于压盘组件中；3)压盘组件安装在测量装置的转盘上；4)选用合适度数及个数的放大镜，在放大镜上十字交叉设置有第一校准线和第二校准线，再将放大镜安装在便携式电缆测量装置的置镜架上；5)转动转盘，通过放大镜的辅助，记录标记线各个测量点的数值；6)根据公式计算电缆试片绝缘层和内外半导电层的三个偏心度和三个偏离度。本发明无需在电缆片上现场画测量点以及手动调准测量点；同时在放大镜的辅助下，更加精准的测量记录交点；通过旋转转盘即可实现同一个电缆片多次测量计算平均数，使得测量数据更具有科学性。
Description
技术领域
本发明属于电缆检测技术领域，涉及电缆绝缘层厚度检测技术，尤其是一种电缆厚度/偏心度的测量方法及其测量装置。
背景技术
传统的偏心度测量依赖实验室环境，检测设备体积较大，造价较高，不能便携；在传统偏心度测量过程中，需通过人工判断因素过多测量方法存在误差；此外，传统的电缆厚度测量结果对电缆绝缘性能指标涵盖不全，无法保证检测精准度以及检测效率。
通过检索未发现与本申请相关的专利文献。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，本发明提供了一种电缆厚度/偏心度的测量方法及其测量装置，该装置利用转盘、游刀以及观测机构配合来计算游刀的移动距离，继而推算电缆厚度尺寸，将游标卡尺、转盘以及限位机构相结合，无需在电缆片上现场画测量点以及手动调准测量点，大大提高了测量的效率；同时在观测组件的辅助下，更加精准的测量记录绝缘层和内外半导电层与测量半径的四个交点；通过旋转转盘即可实现同一个电缆片多次测量计算平均数，使得测量数据更具有科学性，而且测量装置一体化设置，使得使用、搬运更加稳定，且解决了搬运过程对精度的影响。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种电缆厚度/偏心度的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)选取需要待测电缆片以及与其相适配的压盘组件；
2)将待测电缆片固定于压盘组件中；
需要待测的线缆片套装在上压片的限位凸柱上，然后将上压片安装在下压片上，通过紧固螺栓，将待测电缆片平展固定设置在上压片与下压片之间；
3)将安装完待测电缆片的压盘组件安装在便携式电缆测量装置的转盘上；
将装好待测电缆片的压盘组件安装在转盘上；且转盘上的标记线透射到压盘组件内的待测线缆片，从而确定了待测线缆片的多个定位测量点；
4)选用合适度数及个数的放大镜,在放大镜上十字交叉设置有用于校准重叠读数的第一校准线和第二校准线，再将放大镜安装在便携式电缆测量装置的置镜架上；
5)转动转盘将需要测量的标记线定位转到靠近游刀一侧，然后移动游刀，通过放大镜的辅助，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的外半导电层的最外侧相切的切线正投影为一条线，且其中一条标记线与镜片上的第二校准线的正投影为一条线，记录该测量点的数值Xia，游刀继续向待测线缆片内侧移动，标记线与镜片上的第二校准线的正投影一直保持一条线，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的外半导电层的内侧即绝缘层外侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xib,游刀继续向待测线缆片内侧移动,当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的绝缘层的内侧即内导电层外侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xic,游刀继续向待测线缆片内侧移动，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的内导电层内侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xid；
6)定位转动转盘，采用与步骤5)相同方法测量待测线缆片N个不同标记线位置的测量点的数值，通过以下公式分别计算出外半导电层厚度△X1,△X2,△X3，△X4……△XN、绝缘层厚度为△Y1,△Y2,△Y3,△Y4……△YN和内半导电层厚度△Z1,△Z2,△Z3,△Z4……△ZN；外半导电层的半径A1,A2,A3,A4……AN；绝缘层的半径B1,B2,B3,B4……BN；内半导电层的半径C1,C2,C3,C4……CN具体公式如下：
△Xi＝Xia-Xib；△Yi＝Xib-Xic；△Zi＝Xic-Xid；Ai＝Xia；Bi＝Xib；Ci＝Xic；(其中，1≤i≤N，且i为对应所测量的标记线对应的标号)；
再根据公式计算绝缘层和内外半导电层的三个偏心度和三个偏离度：
步骤(1)所述的压盘组件包括上压片、下压片以及紧固螺栓，所述上压片与下压片均为圆片，且上压片的下表面同轴制有限位凸台，中心同轴制有定位通孔；所述下压片的上表面同轴制有与下压片的限位凸台相适配的凹槽，在该限位凹槽中心同轴制有螺纹孔，所述紧固螺栓包括螺杆以及安装在螺杆一端的螺帽，所述螺杆上半段为光滑杆，下半段为螺纹杆，上压片安装在下压片上，通过紧固螺栓，将待测电缆片固定设置在压盘组件内，所述下压片下表面中心处还制有插孔。
步骤(3)所述的便携式电缆测量装置包括游标卡尺、转盘以及观测机构，所述游标卡尺包括测量本体、固定块以及游刀，所述游刀水平滑动安装在测量本体上，所述测量本体一端为起始端，设置刻度“0”，对应该“0”刻度位置的测量本体的侧壁上还固装有一固定块，在该固定块上通过转轴转动安装有用于安装待测电缆片的转盘，所述游刀的刀刃朝向待检测电缆片，且游刀上还设置有观测机构，推动游刀，通过观测机构读取记录电缆绝缘厚度。
而且，所述转盘包括圆盘，所述圆盘上表面中心处同轴设置有用于限位安装压盘组件的定位插柱，所述圆盘上表面径向设置有多条标记线，并且每条标记线均标记有对应的数字，且每两条相邻标记线之间的夹角相同。
而且，所述观测机构包括置镜架以及放大镜，所述置镜架上水平叠装有多个放大镜。
而且，所述置镜架包括立柱、架体以及多个承插框架，所述立柱上通过连接环可拆卸安装有一架体，所述架体包括侧板以及水平支撑板，所述侧板一侧均布间隔垂直安装有多个水平支撑板，每个水平支撑板上均设置有承插框架，对应所述承插框架位置的侧板上还水平安装有一限位插柱，所述限位插柱伸入承插框架内。
而且，所述转盘的圆周侧壁上均制限位凹槽，每个限位凹槽均与每条标记线一一对应；所述固定块上部的测量本体的侧壁上还设置有限位机构，所述限位机构包括限位挡块、弹簧以及限位球，所述弹簧安装在测量本体的侧壁上，弹簧的一端设置限位球，所述限位挡块设置在弹簧两侧的固定块上，所述限位球位于挡块一侧，且与转盘的限位凹槽卡装。
而且，所述压盘组件的上压片和下压片均由透明亚克力材质制成。
本发明的优点和积极效果是：
本发明结构简单、设计新颖，携带便捷，摆脱检测环境(实验室)和检测设备的限制，扩大检测的应用场景，将检测从实验室延伸至施工现场、检修作业现场等场景；
本发明将游标卡尺、转盘、压盘组件以及限位机构相结合，无需在电缆片上现场画测量点以及手动调准测量点，大大提高了测量的效率；同时在观测组件的辅助下，更加精准的测量记录绝缘层和内外半导电层与测量半径的四个交点；而且通过旋转转盘即可实现同一个电缆片多次测量计算平均数，使得测量数据更具有科学性。
附图说明
图1为本发明装置的整体结构示意图；
图2为本发明装置的俯视图；
图3为本发明装置的爆炸示意图；
图4为本发明装置的压盘组件结构示意图；
图5为本发明装置的观测机构放大示意图；
图6为本发明装置的局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
为了便于对测试方法的理解，以下先对测量装置的结构进行说明。该测量装置包括游标卡尺、转盘、限位机构、观测机构。以下描述电缆厚度测量方法时仅对操作过程使用的部件进行描述。
一种电缆厚度测量装置包括游标卡尺1、转盘5以及观测机构4，所述游标卡尺包括测量本体、固定块9以及游刀2，所述游刀水平滑动安装在测量本体上，所述测量本体一端为起始端，设置刻度“0”，对应该“0”刻度位置的测量本体的侧壁上还固装有一固定块，在该固定块上通过转轴转动安装有一转盘，所述转盘的中心游标卡尺读数为“0”，所述转盘上同轴安装压盘组件6，所述压盘组件内同轴夹装有待测电缆片，所述游刀的刀刃3朝向待检测电缆片，且游刀上还设置有观测机构，所述观测机构用于观测压盘组件内的待测电缆片，推动游刀，通过观测机构读取记录电缆绝缘厚度；
所述转盘包括圆盘，所述圆盘上表面中心处同轴设置有一定位插柱5-3，该定位插柱用于限位安装压盘组件，使得压盘组件可以与圆盘一起同轴旋转，所述圆盘上表面径向设置有多根标记线5-2，本实施例设置12条标记线，并且每条标记线均标记有对应的数字5-1，且每两条相邻标记线之间的夹角相同，本实施例的夹角为30°；
所述压盘组件根据电缆片的规格设置有多种尺寸，所述压盘组件包括上压片6-4、下压片6-7以及紧固螺栓6-1，所述上压片与下压片均为圆片，且上压片的下表面同轴制有限位凸台6-3，其中心同轴制有定位通孔6-2；所述下压片的上表面同轴制有与下压片的限位凸台相适配的凹槽6-6，在该限位凹槽中心同轴制有螺纹孔6-5，所述紧固螺栓包括螺杆以及安装在螺杆一端的螺帽，所述螺杆上半段为光滑杆，下半段为螺纹杆，实际使用时，待测电缆片套装在上压片的限位凸柱上，然后将上压片安装在下压片上，此时定位通孔与螺纹孔同轴设置，通过紧固螺栓，将待测电缆片固定设置在压盘组件内，且所述下压片下表面中心处还制有插孔，该插孔用于将整个压盘组件与转盘的定位插柱插装连接；
所述观测机构包括置镜架以及放大镜，所述置镜架包括立柱4-2、架体以及多个承插框架4-3，所述立柱上通过连接环可拆卸安装有一架体，所述架体包括侧板4-1以及水平支撑板4-9，所述侧板一侧均布间隔垂直安装有多个水平支撑板，每个水平支撑板上均设置有承插框架，对应所述承插框架位置的侧板上还水平安装有一限位插柱4-4，所述限位插柱伸入承插框架内，所述放大镜包括镜杆4-5以及镜片4-6，所述镜杆为中空的圆柱体结构，所述镜杆的端部水平设置有镜片，所述镜片上十字交叉设置有第一校准线4-8和第二校准线4-7，所述放大镜通过镜杆与限位插柱的配合安装在承插框架内，且放大镜的镜片位于承插框架外，所述镜片上的第一校准线与游刀边缘相对齐，移动游刀，观察放大镜，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的切线正投影为一条线，且其中一条标记线与镜片上的第二校准线的正投影为一条线时，此时游标卡尺上读数较为精准，不会因为肉眼观测放大镜的视角不同而造成数值的偏差；
在本发明具体实施中，为了使得压盘组件更加稳定的安装在转盘上，且能够同转盘同步旋转，所述转盘中心位置同轴嵌装有磁铁5-4，并且所述压盘组件的下压片下表面中心处同轴设置有铁片；
在本发明具体实施中，所述为了可以定点旋转转盘，对应转盘每条标记线位置的转盘的圆周侧壁上均制限位凹槽5-5；且所述固定块上部的测量本体的侧壁上还设置有限位机构7，所述限位机构包括限位挡块7-3、弹簧7-2以及限位球7-1，所述弹簧安装在测量本体的侧壁上，弹簧的一端设置限位球，所述限位挡块设置在弹簧两侧的固定块上，所述限位球位于挡块一侧，且与转盘的限位凹槽卡装，转动转盘时，该限位机构可以实现转盘旋转30°定位卡点；从而可以通过旋转转盘实现定位测量线缆上不同点上的绝缘层和内外半导电层最薄厚度值，由于不需要在电缆片上现场画测量点以及手动调准测量点，大大提高了测量的效率；
本发明在具体实施中，所述压盘组件的上压片和下压片均由透明亚克力材质制成，当压盘组件安装在转盘上时，还可以看见转盘上的标记线，从而将压盘组件内的线缆片通过这种方式进行了标记，无需测量前对线缆片进行标记，大大提高了测量效率。
一种测量电缆绝缘厚度和偏心度的方法，包括以下步骤：
1)选取需要待测电缆片以及与其相适配的压盘组件；
2)待测电缆片固定于压盘组件中；
需要待测的线缆片套装在上压片的限位凸柱上，然后将上压片安装在下压片上，通过紧固螺栓，将待测电缆片平展固定设置在上压片与下压片之间；
3)将安装完待测电缆片的压盘组件安装在转盘上；
将装好待测电缆片的压盘组件安装在转盘上；且转盘上的标记线透射到压盘组件内的待测线缆片，从而确定了待测线缆片的多个定位测量点(此点为最薄点)；
4)选用合适度数及个数的放大镜,在放大镜上十字交叉设置有用于校准重叠读数的第一校准线和第二校准线，再将放大镜安装在便携式电缆测量装置的置镜架上；
5)转动转盘将需要测量的标记线定位转到靠近游刀一侧，然后移动游刀，通过放大镜的辅助，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的外半导电层的最外侧相切的切线正投影为一条线，且其中一条标记线与镜片上的第二校准线的正投影为一条线，记录该测量点的数值Xia，游刀继续向待测线缆片内侧移动，标记线与镜片上的第二校准线的正投影一直保持一条线，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的外半导电层的内侧(绝缘层外侧)相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xib,游刀继续向待测线缆片内侧移动,当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的绝缘层的内侧(内导电层外侧)相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xic,游刀继续向待测线缆片内侧移动，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的内导电层内侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xid,；
6)定位转到转盘，采用与步骤5)相同方法测量待测线缆片N个不同标记线位置的测量点的数值，然后通过以下公式分别计算出外半导电层厚度△X1,△X2,△X3，△X4……△XN；绝缘层厚度为△Y1,△Y2,△Y3,△Y4……△YN和内半导电层厚度△Z1,△Z2,△Z3,△Z4……△ZN；外半导电层的半径A1,A2,A3,A4……AN；绝缘层的半径B1,B2,B3,B4……BN；内半导电层的半径C1,C2,C3,C4……CN具体公式如下：
△Xi＝Xia-Xib；△Yi＝Xib-Xic；△Zi＝Xic-Xid；Ai＝Xia；Bi＝Xib；Ci＝Xic；(其中，1≤i≤N，且i为对应所测量的标记线对应的标号)；
从而再根据公式计算绝缘层和内外半导电层的三个偏心度和三个偏离度：
本发明结构简单、设计新颖，携带便捷，摆脱检测环境(实验室)和检测设备的限制，扩大检测的应用场景，将检测从实验室延伸至施工现场、检修作业现场等场景；
本发明将游标卡尺、转盘、压盘组件以及限位机构相结合，无需在电缆片上现场画测量点以及手动调准测量点，大大提高了测量的效率；同时在观测组件的辅助下，更加精准的测量记录绝缘层和内外半导电层与测量半径的四个交点；而且通过旋转转盘即可实现同一个电缆片多次测量计算平均数，使得测量数据更具有科学性。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (8)
1.一种电缆厚度/偏心度的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)选取需要待测电缆片以及与其相适配的压盘组件；
2)将待测电缆片固定于压盘组件中；
需要待测的线缆片套装在上压片的限位凸柱上，然后将上压片安装在下压片上，通过紧固螺栓，将待测电缆片平展固定设置在上压片与下压片之间；
3)将安装完待测电缆片的压盘组件安装在便携式电缆测量装置的转盘上；
将装好待测电缆片的压盘组件安装在转盘上；且转盘上的标记线透射到压盘组件内的待测线缆片，从而确定了待测线缆片的多个定位测量点；
4)选用合适度数及个数的放大镜,在放大镜上十字交叉设置有用于校准重叠读数的第一校准线和第二校准线，再将放大镜安装在便携式电缆测量装置的置镜架上；
5)转动转盘将需要测量的标记线定位转到靠近游刀一侧，然后移动游刀，通过放大镜的辅助，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的外半导电层的最外侧相切的切线正投影为一条线，且其中一条标记线与镜片上的第二校准线的正投影为一条线，记录该测量点的数值Xia，游刀继续向待测线缆片内侧移动，标记线与镜片上的第二校准线的正投影一直保持一条线，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的外半导电层的内侧即绝缘层外侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xib,游刀继续向待测线缆片内侧移动,当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的绝缘层的内侧即内导电层外侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xic,游刀继续向待测线缆片内侧移动，当放大镜的镜片上的第一校准线与游刀的刀刃边缘以及线缆片的内导电层内侧相切的切线正投影为一条线，记录该测量点的数值Xid；
6)定位转动转盘，采用与步骤5)相同方法测量待测线缆片N个不同标记线位置的测量点的数值，通过以下公式分别计算出外半导电层厚度△X1,△X2,△X3，△X4……△XN、绝缘层厚度为△Y1,△Y2,△Y3,△Y4……△YN和内半导电层厚度△Z1,△Z2,△Z3,△Z4……△ZN；外半导电层的半径A1,A2,A3,A4……AN；绝缘层的半径B1,B2,B3,B4……BN；内半导电层的半径C1,C2,C3,C4……CN具体公式如下：
△Xi＝Xia-Xib；△Yi＝Xib-Xic；△Zi＝Xic-Xid；Ai＝Xia；Bi＝Xib；Ci＝Xic；(其中，1≤i≤N，且i为对应所测量的标记线对应的标号)；
再根据公式计算绝缘层和内外半导电层的三个偏心度和三个偏离度：
2.一种用于权利要求1所述的电缆厚度/偏心度的测量方法的压盘组件，其特征在于：步骤(1)所述的压盘组件包括上压片、下压片以及紧固螺栓，所述上压片与下压片均为圆片，且上压片的下表面同轴制有限位凸台，中心同轴制有定位通孔；所述下压片的上表面同轴制有与下压片的限位凸台相适配的凹槽，在该限位凹槽中心同轴制有螺纹孔，所述紧固螺栓包括螺杆以及安装在螺杆一端的螺帽，所述螺杆上半段为光滑杆，下半段为螺纹杆，上压片安装在下压片上，通过紧固螺栓，将待测电缆片固定设置在压盘组件内，所述下压片下表面中心处还制有插孔。
3.一种用于权利要求1所述的电缆厚度/偏心度的测量方法的测量装置，其特征在于：步骤(3)所述的便携式电缆测量装置包括游标卡尺、转盘以及观测机构，所述游标卡尺包括测量本体、固定块以及游刀，所述游刀水平滑动安装在测量本体上，所述测量本体一端为起始端，设置刻度“0”，对应该“0”刻度位置的测量本体的侧壁上还固装有一固定块，在该固定块上通过转轴转动安装有用于安装待测电缆片的转盘，所述游刀的刀刃朝向待检测电缆片，且游刀上还设置有观测机构，推动游刀，通过观测机构读取记录电缆绝缘厚度。
4.根据权利要求3所述的电缆厚度/偏心度的测量装置，其特征在于：所述转盘包括圆盘，所述圆盘上表面中心处同轴设置有用于限位安装压盘组件的定位插柱，所述圆盘上表面径向设置有多条标记线，并且每条标记线均标记有对应的数字，且每两条相邻标记线之间的夹角相同。
5.根据权利要求3所述的电缆厚度/偏心度的测量装置，其特征在于：所述观测机构包括置镜架以及放大镜，所述置镜架上水平叠装有多个放大镜。
6.根据权利要求5所述的电缆厚度/偏心度的测量装置，其特征在于：所述置镜架包括立柱、架体以及多个承插框架，所述立柱上通过连接环可拆卸安装有一架体，所述架体包括侧板以及水平支撑板，所述侧板一侧均布间隔垂直安装有多个水平支撑板，每个水平支撑板上均设置有承插框架，对应所述承插框架位置的侧板上还水平安装有一限位插柱，所述限位插柱伸入承插框架内。
7.根据权利要求4所述的电缆厚度/偏心度的测量装置，，其特征在于：所述转盘的圆周侧壁上均制限位凹槽，每个限位凹槽均与每条标记线一一对应；所述固定块上部的测量本体的侧壁上还设置有限位机构，所述限位机构包括限位挡块、弹簧以及限位球，所述弹簧安装在测量本体的侧壁上，弹簧的一端设置限位球，所述限位挡块设置在弹簧两侧的固定块上，所述限位球位于挡块一侧，且与转盘的限位凹槽卡装。
8.根据权利要求2所述的电缆厚度/偏心度的压盘组件，其特征在于：所述压盘组件的上压片和下压片均由透明亚克力材质制成。
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| GB553213A (en) * | 1942-01-08 | 1943-05-12 | Charles Allan Gray | Improvements relating to vernier gauges |
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2021
- 2021-10-22 CN CN202111232387.XA patent/CN113959298B/zh active Active
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|---|
| 张雪松;魏金营;赵永杰;: "矿用线缆绝缘护套加工自动调偏系统", 煤矿机械, no. 05 * |
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