CN116481924A - 电线电缆拉力测试设备及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电线电缆拉力测试设备及其测试方法，设备包括设在导轨上的放线装置和收线装置，放线装置上有放线盘，收线装置上有收线空盘；放线装置和收线装置之间设置有液压装置，放线盘和收线空盘之间电线电缆的顶部设置有控制装置、图像采集装置和电线电缆标记装置；放线装置和收线装置实现将放线盘上的电线电缆拉全部牵引缠绕至收线空盘上，液压装置和压力传感器对电线电缆牵施加额定的拉力，采用图像采集装置对拉力测试过程中的电线电缆的图像信息，并启动电线电缆标记装置对电线电缆进行标记；本方案中的电线电缆拉力测试设备，能够对整卷的电线电缆进行拉力测试，不会存在漏检漏测试的情况，极大地提高了电线电缆拉力测试数据的真实性。

Description

电线电缆拉力测试设备及其测试方法

技术领域

本发明涉及电线电缆拉力测试技术，具体涉及一种电线电缆拉力测试设备及其测试方法。

背景技术

电缆是一种电能或信号传输装置，通常是由几根或几组导线组成，通常是由一根或几组导线绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层，电缆抗拉拔性能时电缆的一个重要性能，其直接影响电缆的寿命、安全性，电缆抗拉拔性能较差容易造成电缆断裂，影响电力正常传送，所以需要对电缆进行拉力测试。

现有技术中有很多电线电缆拉力测试设备，通常将整卷的电线电缆，截取其中一段进行拉力测试，如申请号为202010841423 .1的专利公布了一种隔热型电力操控用电缆拉力测试装置，其解决了不能测出电缆在不同温度环境下的抗拉拔性能的问题，但该电缆拉力测试装置在对电缆进行拉力测试时，需要在整卷的电线电缆中截取一段电缆进行拉力测试，通过对该段电线电缆进行拉力测试，以该段电线电缆的拉力测试结果去判断整卷电线电缆拉力，上述方式存在数据真实性较差、存在纰漏和破坏整卷的电线电缆，并且该段电线电缆在拉力测试完成后，无法使用，造成电线电缆的浪费。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种电线电缆拉力测试设备及其测试方法，解决了现有设备通常用一段电缆的拉力测试数据，去评估整卷电线电缆的拉力是否满足设计要求，而非采用对整卷的电线电缆的拉力测试以获得拉力测试数据的方式，导致电线电缆拉力测试数据真实性较差和存在纰漏的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种电线电缆拉力测试设备，其包括两根间隔设置的导轨，两个所述导轨的两端分别滑动设置有一个放线装置和一个收线装置；所述放线装置用于安装放线盘，所述收线装置用于安装收线空盘；所述放线盘上缠绕有电线电缆；

放线装置和收线装置之间设置有液压装置，所述液压装置上设置有压力传感器；液压装置用于改变放线装置和收线装置之间的间距，并结合压力传感器调整所述放线盘和收线空盘之间电线电缆的拉力；

放线盘和收线空盘之间电线电缆的顶部设置有安装架，所述安装架上设置有相互电性连接的控制装置、图像采集装置和电线电缆标记装置；

图像采集装置实时采集放线盘和收线空盘之间电线电缆的图像信息，并将采集到的图像信息传递至所述图像采集装置；所述控制装置根据接收到的图像信息，识别出电线电缆表面的缺陷，并控制电线电缆标记装置对放线盘和收线空盘之间电线电缆进行标记。

进一步地，所述放线装置和收线装置均包括底部与两根所述导轨滑动连接的底座，每个所述底座上均设置有一个固定架，每个固定架上均设置有一根转轴，所述转轴上固定设置有所述放线盘或收线空盘；每个底座上均设置有一个用于驱动转轴旋转的驱动装置；所述液压装置和安装架均设置于两个底座之间。

进一步地，每个底座上均设置有两条与两根所述导轨配合的滑动槽，滑动槽和导轨的横截面为相互配合的梯形结构；

每个底座上均设置有电动锁紧装置，每个所述电动锁紧装置均包括直线电机，每个所述直线电机上的伸缩端上均固定设置有一根锁紧杆，每根所述锁紧杆的底部可穿过底座和滑动槽与导轨的上端面抵紧接触。

进一步地，所述液压装置包括液压缸，所述液压缸水平设置于两个所述固定架之间，液压缸的活塞端设置有传感器安装板，所述传感器安装板内设置有安装槽，所述压力传感器设置于所述安装槽内；压力传感器与一个底座的侧壁接触，液压缸的尾端与另一个底座的侧壁固定连接。

进一步地，每个所述驱动装置均包括设置于所述底座上的传动电机，所述传动电机的输出端连接有减速箱，所述减速箱的输出轴通过联轴器与所述转轴固定连接。

进一步地，所述放线装置和收线装置中所述减速箱的输出扭矩值相同。

进一步地，所述控制装置包括相互电性连接且设置于所述安装架上端面的图像检测模块和控制器；所述图像采集装置包括与所述图像检测模块电性连接的摄像头，摄像头设置于安装架下端面的中部，摄像头用于实时采集所述放线盘和收线空盘之间电线电缆的图像信息；电线电缆标记装置包括两个分别设置于安装架下端面两端的喷墨喷头，两个所述喷墨喷头与所述控制器电性连接。

第二方面，提供一种电线电缆拉力测试设备的测试方法，其包括步骤：

S1、将放线盘和收线空盘分别安装在放线装置和收线装置；

S2、将放线盘上的电线电缆一端牵引固定至收线空盘上；

S3、启动液压装置，液压缸的活塞端伸出抵紧放线装置或收线装置，直至压力传感器的数值为电线电缆拉力的预设值后停止；

S4、启动电动锁紧装置，直线电机带动锁紧杆穿过底座和滑动槽与导轨的上端面抵紧接触，对放线装置和收线装置进行位置锁止；

S5、启动放线装置和收线装置中的驱动装置，驱动装置带动放线盘和收线空盘同向转动，将电线电缆从放线盘牵引至收线空盘上；

S6、启动图像采集装置实时采集放线盘和收线空盘之间电线电缆的图像信息，当控制装置识别出当前段的电线电缆表面出现缺陷时，启动电线电缆标记装置中的两个喷墨喷头喷出墨水，对前段的电线电缆进行标记；

S7、直至放线盘上的电线电缆完全盘绕至收线空盘后，完成对电线电缆拉力测试。

进一步地，在步骤S6中，控制装置识别电线电缆表面缺陷的方法为：图像采集装置采集电线电缆的表面图像，获取基准图像，根据基准图像采用改进色彩迁移算法对表面图像进行预处理；

采用非局部均值去噪法去除预处理后图像中孤立噪声点，并选取不同角度滤波后的最大值作为滤波结果，生成滤波图像；

将滤波图像输入已训练的神经网络，对电线电缆表面的裂纹、竹节、针孔缺陷进行识别，并输出识别结果。

进一步地，在步骤S5中，放线盘和收线空盘受到的扭矩相同。

本发明的有益效果为：

1、本方案通过放线装置和收线装置实现将放线盘上的电线电缆拉全部牵引缠绕至收线空盘上，在电线电缆牵引缠绕过程中，通过液压装置和压力传感器对电线电缆牵施加额定的拉力，实现对电线电缆的拉力测试；同时采用图像采集装置对拉力测试过程中的电线电缆的图像信息，而控制装置识别出电线电缆表面缺陷，并启动电线电缆标记装置对电线电缆进行标记；本方案中的电线电缆拉力测试设备，能够对整卷的电线电缆进行拉力测试，不会存在漏检漏测试的情况，极大地提高了电线电缆拉力测试数据的真实性。

2、本方案的液压装置可以对电线电缆施加不同的拉力，进而可以对不同规格的电线电缆进行拉力测试，方便测试电线电缆在不同拉力条件下的抗拉拔性能，提高电线电缆拉力测试设备的通用性和实用性，测试更方便。

附图说明

图1为电线电缆拉力测试设备的俯视结构示意图。

图2为电线电缆拉力测试设备的正视结构示意图。

图3为控制装置、图像采集装置和电线电缆标记装置的安装结构示意图。

图4为液压装置的放大结构示意图。

图5为电动锁紧装置的安装结构示意图。

其中，1、导轨；2、放线装置；3、收线装置；4、电线电缆；5、液压装置；501、压力传感器；502、液压缸；503、传感器安装板；504、安装槽；6、安装架；7、控制装置；701、图像检测模块；702、控制器；8、图像采集装置；801、摄像头；9、电线电缆标记装置；901、喷墨喷头；10、底座；11、固定架；12、转轴；13、滑动槽；14、直线电机；15、锁紧杆；16、传动电机；17、减速箱；18、联轴器；19、放线盘；20、收线空盘。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1和图2所示，本方案提供的电线电缆拉力测试设备，其包括两根间隔设置的导轨1，两个导轨1的两端分别滑动设置有一个放线装置2和一个收线装置3；放线装置2用于安装放线盘19，收线装置3用于安装收线空盘20；放线盘19上缠绕有电线电缆4。

放线装置2和收线装置3之间设置有液压装置5，液压装置5上设置有压力传感器501；液压装置5用于改变放线装置2和收线装置3之间的间距，并结合压力传感器501调整放线盘19和收线空盘20之间电线电缆4的拉力。

放线盘19和收线空盘20之间电线电缆4的顶部设置有安装架6，安装架6上设置有相互电性连接的控制装置7、图像采集装置8和电线电缆标记装置9。

图像采集装置8实时采集放线盘19和收线空盘20之间电线电缆4的图像信息，并将采集到的图像信息传递至图像采集装置8；控制装置7根据接收到的图像信息，识别出电线电缆4表面的缺陷，并控制电线电缆标记装置9对放线盘19和收线空盘20之间电线电缆4进行标记。

本发明中电线电缆拉力测试设备的基本原理为：通过放线装置2和收线装置3实现将放线盘19上的电线电缆4拉全部牵引缠绕至收线空盘20上，在电线电缆4牵引缠绕过程中，液压装置5可以推动放线装置2和收线装置3在导轨1上移动，而在放线装置2和收线装置3移动过程中，放线盘19和收线空盘20是不旋转的，进而使得放线盘19和收线空盘20之间的电线电缆4受到液压装置5的推力，此时的推力即为电线电缆4所受到的拉力，而压力传感器501可以检测到液压装置5的推力，进而实现通过液压装置5和压力传感器501对电线电缆4牵施加额定的拉力，实现对电线电缆4的拉力测试；同时采用图像采集装置8对拉力测试过程中的电线电缆4的图像信息，而控制装置7识别出电线电缆4表面缺陷，并启动电线电缆标记装置9对电线电缆4进行标记；本方案中的电线电缆4拉力测试设备，能够对整卷的电线电缆4进行拉力测试，不会存在漏检漏测试的情况，极大地提高了电线电缆4拉力测试数据的真实性。

如图2所示，在本实施例中放线装置2和收线装置3均包括底部与两根导轨1滑动连接的底座10，每个底座10上均设置有一个固定架11，每个固定架11上均设置有一根转轴12，转轴12上固定设置有放线盘19或收线空盘20；每个底座10上均设置有一个用于驱动转轴12旋转的驱动装置；液压装置5和安装架6均设置于两个底座10之间。

如图1和图2所示，而作为驱动装置的具体实施方式，每个驱动装置均包括设置于底座10上的传动电机16，传动电机16的输出端连接有减速箱17，减速箱17的输出轴通过联轴器18与转轴12固定连接。

放线装置2和收线装置3中减速箱17的输出扭矩值相同。这样设置的目的是为了使放线装置2和收线装置3中转轴12的输出扭矩相同，在将放线盘19上的电线电缆4拉牵引缠绕至收线空盘20的过程中，避免因放线盘19和收线空盘20转动不同步而导致放线盘19和收线空盘20之间的电线电缆4出现拉力波动，进而造成电线电缆4测试不准确的情况。

优选但不局限地，如图5所示，在本实施例中，每个底座10上均设置有两条与两根导轨1配合的滑动槽13，滑动槽13和导轨1的横截面为相互配合的梯形结构。

每个底座10上均设置有电动锁紧装置，每个电动锁紧装置均包括直线电机14，每个直线电机14上的伸缩端上均固定设置有一根锁紧杆15，每根锁紧杆15的底部可穿过底座10和滑动槽13与导轨1的上端面抵紧接触。

在液压装置5将放线盘19和收线空盘20之间的电线电缆4的拉力调整至预设值后，通过电动锁紧装置，锁紧放线装置2和收线装置3在导轨1上的位置，在将放线盘19上的电线电缆4拉牵引缠绕至收线空盘20的过程中，避免因放线装置2和收线装置3位置的改变而造成电线电缆4受到的拉力出现变化，提高了电线电缆4拉力测试精度。

如图4所示，而作为液压装置5的一种具体实施方式，液压装置5包括液压缸502，液压缸502水平设置于两个固定架11之间，液压缸502的活塞端设置有传感器安装板503，传感器安装板503内设置有安装槽504，压力传感器501设置于安装槽504内；压力传感器501与一个底座10的侧壁接触，液压缸502的尾端与另一个底座10的侧壁固定连接。液压缸502的活塞端的伸缩，可以调整放线装置2和收线装置3在导轨1上的位置，但是放线装置2上的放线盘19和收线装置3上的收线空盘20之间是通过电线电缆4进行连接的，同时放线盘19和收线空盘20与转轴12固定连接，放线盘19和收线空盘20不会因为受到电线电缆4的拉力而转动，进而液压缸502的活塞端对于放线装置2和收线装置3的推拉是直接转换为电线电缆4受到的拉力；同时通过控制液压缸502的活塞端的伸出长度以及匹配压力传感器501，液压装置5可以对电线电缆4施加不同的拉力，进而可以对不同规格的电线电缆4进行拉力测试，方便测试电线电缆4在不同拉力条件下的抗拉拔性能，提高电线电缆4拉力测试设备的通用性和实用性，测试更方便。

具体地，如图2和图3所示，控制装置7包括相互电性连接且设置于安装架6上端面的图像检测模块701和控制器702；图像采集装置8包括与图像检测模块701电性连接的摄像头801，摄像头801设置于安装架6下端面的中部，摄像头801用于实时采集放线盘19和收线空盘20之间电线电缆4的图像信息；电线电缆标记装置9包括两个分别设置于安装架6下端面两端的喷墨喷头901，两个喷墨喷头901与控制器702电性连接。

至此以完成对本方案的电线电缆拉力测试设备的详细描述，下面对本方案的电线电缆拉力测试设备的测试方法进行阐述，具体为：

本方案提供的电线电缆拉力测试设备的测试方法包括步骤：

S1、将放线盘19和收线空盘20分别安装在放线装置2和收线装置3；

S2、将放线盘19上的电线电缆4一端牵引固定至收线空盘20上；

S3、启动液压装置5，液压缸502的活塞端伸出抵紧放线装置2或收线装置3，直至压力传感器501的数值为电线电缆4拉力的预设值后停止；

S4、启动电动锁紧装置，直线电机14带动锁紧杆15穿过底座10和滑动槽13与导轨1的上端面抵紧接触，对放线装置2和收线装置3进行位置锁止；

S5、启动放线装置2和收线装置3中的驱动装置，驱动装置带动放线盘19和收线空盘20同向转动，将电线电缆4从放线盘19牵引至收线空盘20上；放线盘19和收线空盘20受到的扭矩相同。

S6、启动图像采集装置8实时采集放线盘19和收线空盘20之间电线电缆4的图像信息，当控制装置7识别出当前段的电线电缆4表面出现缺陷时，启动电线电缆标记装置9中的两个喷墨喷头901喷出墨水，对前段的电线电缆4进行标记；

S7、直至放线盘19上的电线电缆4完全盘绕至收线空盘20后，完成对电线电缆4拉力测试。

在步骤S6中，控制装置7识别电线电缆4表面缺陷的方法为：图像采集装置8采集电线电缆4的表面图像，获取基准图像，根据基准图像采用改进色彩迁移算法对表面图像进行预处理；

采用非局部均值去噪法去除预处理后图像中孤立噪声点，并选取不同角度滤波后的最大值作为滤波结果，生成滤波图像；

将滤波图像输入已训练的神经网络，对电线电缆4表面的裂纹、竹节、针孔缺陷进行识别，并输出识别结果。

Claims (10)

1.电线电缆拉力测试设备，其特征在于，包括两根间隔设置的导轨，两个所述导轨的两端分别滑动设置有一个放线装置和一个收线装置；所述放线装置用于安装放线盘，所述收线装置用于安装收线空盘；所述放线盘上缠绕有电线电缆；

放线装置和收线装置之间设置有液压装置，所述液压装置上设置有压力传感器；液压装置用于改变放线装置和收线装置之间的间距，并结合压力传感器调整所述放线盘和收线空盘之间电线电缆的拉力；

放线盘和收线空盘之间电线电缆的顶部设置有安装架，所述安装架上设置有相互电性连接的控制装置、图像采集装置和电线电缆标记装置；

图像采集装置实时采集放线盘和收线空盘之间电线电缆的图像信息，并将采集到的图像信息传递至所述图像采集装置；所述控制装置根据接收到的图像信息，识别出电线电缆表面的缺陷，并控制电线电缆标记装置对放线盘和收线空盘之间电线电缆进行标记。

2.根据权利要求1所述的电线电缆拉力测试设备，其特征在于，所述放线装置和收线装置均包括底部与两根所述导轨滑动连接的底座，每个所述底座上均设置有一个固定架，每个固定架上均设置有一根转轴，所述转轴上固定设置有所述放线盘或收线空盘；每个底座上均设置有一个用于驱动转轴旋转的驱动装置；所述液压装置和安装架均设置于两个底座之间。

3.根据权利要求2所述的电线电缆拉力测试设备，其特征在于，每个底座上均设置有两条与两根所述导轨配合的滑动槽，滑动槽和导轨的横截面为相互配合的梯形结构；

每个底座上均设置有电动锁紧装置，每个所述电动锁紧装置均包括直线电机，每个所述直线电机上的伸缩端上均固定设置有一根锁紧杆，每根所述锁紧杆的底部可穿过底座和滑动槽与导轨的上端面抵紧接触。

4.根据权利要求2所述的电线电缆拉力测试设备，其特征在于，所述液压装置包括液压缸，所述液压缸水平设置于两个所述固定架之间，液压缸的活塞端设置有传感器安装板，所述传感器安装板内设置有安装槽，所述压力传感器设置于所述安装槽内；压力传感器与一个底座的侧壁接触，液压缸的尾端与另一个底座的侧壁固定连接。

5.根据权利要求2所述的电线电缆拉力测试设备，其特征在于，每个所述驱动装置均包括设置于所述底座上的传动电机，所述传动电机的输出端连接有减速箱，所述减速箱的输出轴通过联轴器与所述转轴固定连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的电线电缆拉力测试设备，其特征在于，所述放线装置和收线装置中所述减速箱的输出扭矩值相同。

7.根据权利要求1所述的电线电缆拉力测试设备，其特征在于，所述控制装置包括相互电性连接且设置于所述安装架上端面的图像检测模块和控制器；所述图像采集装置包括与所述图像检测模块电性连接的摄像头，摄像头设置于安装架下端面的中部，摄像头用于实时采集所述放线盘和收线空盘之间电线电缆的图像信息；电线电缆标记装置包括两个分别设置于安装架下端面两端的喷墨喷头，两个所述喷墨喷头与所述控制器电性连接。

8.一种权利要求1-7任一所述的电线电缆拉力测试设备的测试方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将放线盘和收线空盘分别安装在放线装置和收线装置；

S2、将放线盘上的电线电缆一端牵引固定至收线空盘上；

S3、启动液压装置，液压缸的活塞端伸出抵紧放线装置或收线装置，直至压力传感器的数值为电线电缆拉力的预设值后停止；

S4、启动电动锁紧装置，直线电机带动锁紧杆穿过底座和滑动槽与导轨的上端面抵紧接触，对放线装置和收线装置进行位置锁止；

S5、启动放线装置和收线装置中的驱动装置，驱动装置带动放线盘和收线空盘同向转动，将电线电缆从放线盘牵引至收线空盘上；

S6、启动图像采集装置实时采集放线盘和收线空盘之间电线电缆的图像信息，当控制装置识别出当前段的电线电缆表面出现缺陷时，启动电线电缆标记装置中的两个喷墨喷头喷出墨水，对前段的电线电缆进行标记；

S7、直至放线盘上的电线电缆完全盘绕至收线空盘后，完成对电线电缆拉力测试。

9.根据权利要求8所述的电线电缆拉力测试设备的测试方法，其特征在于，在步骤S6中，控制装置识别电线电缆表面缺陷的方法为：图像采集装置采集电线电缆的表面图像，获取基准图像，根据基准图像采用改进色彩迁移算法对表面图像进行预处理；

采用非局部均值去噪法去除预处理后图像中孤立噪声点，并选取不同角度滤波后的最大值作为滤波结果，生成滤波图像；

将滤波图像输入已训练的神经网络，对电线电缆表面的裂纹、竹节、针孔缺陷进行识别，并输出识别结果。

10.根据权利要求8所述的电线电缆拉力测试设备的测试方法，其特征在于，在步骤S5中，放线盘和收线空盘受到的扭矩相同。