CN116558393B - 一种海底电缆检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海底电缆检测技术领域，具体涉及一种海底电缆检测装置，包括安装架，安装架上安装有安装轴与控制器，安装轴上安装有用于放卷电缆的放卷单元和用于收卷电缆的收卷单元，顶杆上方适配安装有标记单元，标记单元包括标记气泵，标记气泵连接有进气管道，进气管道连通有气筒，气筒内部设有容置腔，容置腔中安装有隔断塞，隔断塞底部连接有检测杆，容置腔连通有两组高压管道，高压管道连接有标记筒，标记筒中安装有活塞，活塞底部连接有标记笔，活塞上方连接有弹力绳，弹力绳连接有拉绳。根据电缆收卷速度计算标记笔与电缆之间的行程距离，并通过收卷拉绳调节，使得标记笔在电缆直径异常段进行精准标记，方便后续辨别处理。
Description
技术领域
本发明涉及海底电缆技术领域，尤其涉及一种海底电缆检测装置。
背景技术
电缆是传播电力以及信号的纽带，是电力系统的重要组成部分。其中，在一些跨海通信工程中，由于海底的环境与陆地不同，需要采用海底电缆进行铺设。海底的环境复杂，维修不便，为了减少后期的维修成本，需要对电缆的各项性能进行严格把关。
申请号为202310076639.7的中国发明专利申请提供了一种光纤电缆直径检测器，通过在安装筒一端设置活塞组件，在导气壳两侧的活塞组件一端分别设置标记笔和磁铁块，所述环形壳一侧的转动辊转动收卷电缆，电缆绕过支撑辊，通过检测组件检测其直径是否合格，在活塞组件一侧的标记笔与磁铁块的作用下，实现对不合格电缆的标记以及筛选剔除。
但是，本申请人发现现有技术至少存在以下问题：
标记笔的位置与电缆检测位置具有一定的距离，当装置检测到电缆直径异常时，则标记笔已经开始运动标记，会造成标记位置与电缆直径异常位置存在一定偏差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种海底电缆检测装置，以解决的标记位置与电缆直径异常位置存在一定偏差的问题。
基于上述目的，本发明提供了一种海底电缆检测装置，包括安装架，安装架上安装有安装轴与控制器，安装轴上安装有用于放卷电缆的放卷单元和用于收卷电缆的收卷单元，放卷单元与收卷单元之间安装有用于对电缆进行支撑的顶杆，顶杆上方适配安装有标记单元，标记单元包括标记气泵，标记气泵连接有进气管道，进气管道连通有气筒，气筒内部设有容置腔，容置腔中安装有隔断塞，隔断塞底部连接有检测杆，检测杆与顶杆配合检测电缆直径，所述隔断塞连接有弹力伸缩杆，用于对隔断塞复位，容置腔连通有两组高压管道，高压管道连接有标记筒，标记筒中安装有活塞，活塞底部连接有标记笔，活塞上方连接有弹力绳，弹力绳连接有拉绳，拉绳收卷于旋转轴上，旋转轴连接有旋转电机，旋转电机以及收卷单元与控制器电性连接，隔断塞常态下堵塞进气管道，检测杆上下移动时，驱动隔断塞移动使进气管道与其中一个高压管道连通充气。
将待检测的电缆收卷于放卷单元上，并将电缆另一端固定于收卷单元上，电缆被顶杆顶动支撑，顶杆上方检测杆置于电缆上，收卷单元对电缆进行收卷，电缆自顶杆以及检测杆之间经过，当电缆直径正常时，则隔断塞将进气管道堵塞，此时标记气泵不工作，之后当检测到电缆直径异常，此时检测杆会向上或者向下移动，从而带动隔断塞上下移动，隔断塞解除对进气管道的堵塞，并且使得进气管道与其中一个高压管道连通，标记气泵向着标记筒中泵气，标记筒中压强增大，使得弹力绳逐渐拉伸，直至直径异常电缆段到达标记笔下方时，标记笔刚好与电缆接触，从而准确标记电缆直径异常段的起始位置，便于对电缆不合格段进行截取。同时若直径异常电缆段连续长度过短，则标记筒中压强未达到将标记笔送到与电缆接触位置，则不对其进行标记，表明电缆直径异常连续段长度过小，在允许误差范围内，适应于不同的需求场景。
可选的，所述控制器包括数据抓取单元，用于抓取收卷单元对电缆的收卷速度v，所述控制器还包括计算单元，计算单元根据电缆收卷速度v计算标记笔需要下降的行程，其中m为标记气泵单位时间充气的物质量，l为电缆检测点到标记笔标记点的长度，N为未充气时，标记筒中气体的量，a为竖直方向上，标记筒内壁顶部与电缆的距离减去活塞厚度以及标记笔长度的值，k为弹力绳的弹力系数，R为理想气体常数，T为温度，根据得到的x的值，控制旋转轴转动，从而调节标记笔的高度。
可选的，所述进气管道中安装有压力传感器，用于监测进气管道的压强，所述标记筒上安装有调压阀，用于在标记笔到达预定位置后，对标记筒中的气压进行调节，所述标记筒上还安装有筒体排气阀，用于在监测到进气管道压强增大后t时间后打开，对标记筒内部进行泄压复位，所述高压管道与标记筒之间设有隔断阀，高压管道中安装有管道排气阀。
当检测到电缆直径异常段长度小于预设长度时，则此时标记气泵充气时间小于t，隔断塞对进气管道进行阻挡，使得进气管道中的压强增大，标记气泵关闭，筒体排气阀打开对标记筒内部压强进行复位，当检测到电缆直径异常段长度大于等于预设长度时，此时标记气泵充气时间大于等于t，标记笔对电缆进行标记，并且在隔断塞对进气管道进行阻挡，使得自进气管道中的压强增大时起的t时后，筒体排气阀打开对标记筒内部的压强重置后关闭，若自进气管道中的压强增大时起的a时后，检测到电缆直径异常，且a＜t，则隔断阀关闭，自a时起的t时后，隔断阀打开，使得标记笔快速进行标记，保证标记精准度。
可选的，所述安装架两侧设有立板，立板顶部安装有顶板，顶板上开设有沿着电缆运动方向分布的卡槽，所述标记筒适配安装于卡槽中。
可选的，所述收卷单元包括驱动座，驱动座与安装轴之间连接有连接柱，驱动座上安装有往复丝杠与导向柱，往复丝杠上适配安装有丝杠连接板，导向柱穿过丝杠连接板对丝杠连接板的运动进行导向，丝杠连接板连接有收卷座，收卷座上安装有收卷辊，收卷辊两侧设有收卷侧板，收卷辊动力连接有收卷电机，驱动座上安装有收卷竖板，收卷竖板上开设有收卷缺口，收卷缺口上安装有收卷转轴，收卷转轴连接有收卷导线筒。
可选的，所述放卷单元包括安装于安装轴上的连接杆，连接杆连接有放卷座，放卷座上安装有放卷辊，放卷辊两侧安装有放卷侧板，放卷座上还一体成型有放卷竖板，放卷竖板上开设有放卷缺口，放卷缺口上安装有放卷转轴，放卷转轴上安装有放卷导线筒。
可选的，所述放卷单元、顶杆以及收卷单元具有多组，多组放卷单元、顶杆以及收卷单元阵列分布于安装轴周侧。
可选的，所述顶杆连接有顶动单元，顶动单元包括套设于顶杆外周的压力筒，压力筒底部安装有距离检测器，用于检测顶杆的位移距离，压力筒连通有连接管，连接管连通有气动单元，气动单元用于向压力筒中供气，驱动顶杆上移，所述容置腔中安装有伸缩气缸，用于限制弹力伸缩杆的位置。
可选的，所述气动单元包括可转动套设于安装轴上的转动环，转动环底部连接有配重箱，配重箱中安装有气泵，转动环上部连通有充气管，充气管顶端连通有顶部气管，顶部气管端部下方连接有伸缩气管，伸缩气管底端连接有圆锥形的充气头，所述气动单元还包括与多个连接管固定连接的气路转换盘，气路转换盘与连接管连接处开设有充气孔，气路转换盘内部开设有环形腔，环形腔内适配安装有阻塞环，阻塞环呈优弧形，阻塞环在重力作用下，始终对除了位于气路转换盘盘面顶部的其他充气孔进行阻挡，所述气路转换盘周侧开设有多个与充气头相适配的进气口。
可选的，所述伸缩气管与充气头之间安装有密封垫，密封垫中心开设有通孔，密封垫周侧连接有两组连接板，连接板与顶部气管之间安装有弹性杆，用于保持充气头与充气孔抵紧。
本发明的有益效果：本发明提供一种海底电缆检测装置，通过顶杆配合检测杆对电缆直径检测，当电缆直径正常时，则隔断塞将进气管道堵塞，此时标记气泵不工作，之后当检测到电缆直径异常，此时检测杆会向上或者向下移动，从而带动隔断塞上下移动，隔断塞解除对进气管道的堵塞，并且使得进气管道与其中一个高压管道连通，标记气泵向着标记筒中泵气，标记筒中压强增大，使得弹力绳逐渐拉伸，直至直径异常电缆段到达标记笔下方时，标记笔刚好与电缆接触，从而准确标记电缆直径异常段的起始位置，便于对电缆不合格段进行截取。同时若直径异常电缆段连续长度过短，则标记筒中压强未达到将标记笔送到与电缆接触位置，则不对其进行标记，表明电缆直径异常连续段长度过小，在允许误差范围内，适应于不同的需求场景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，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为本发明实施例一种海底电缆检测装置的立体图；
图2为本发明实施例一种海底电缆检测装置的放卷单元示意图；
图3为本发明实施例一种海底电缆检测装置的驱动模块示意图；
图4为本发明实施例一种海底电缆检测装置的气路切换盘示意图；
图5为本发明实施例一种海底电缆检测装置的气动单元示意图；
图6为图5中A部分的局部结构放大示意图；
图7为本发明实施例一种海底电缆检测装置的顶动单元示意图；
图8为本发明实施例一种海底电缆检测装置的标记单元立体图；
图9为本发明实施例一种海底电缆检测装置的标记单元内部示意图；
图10为图9中B部分的局部结构放大示意图；
图11为本发明实施例一种海底电缆检测装置的收卷单元示意图。
图中标记为：
101、安装架；102、立板；103、顶板；104、安装轴；201、放卷单元；202、放卷座；203、放卷竖板；204、放卷辊；205、放卷侧板；206、连接杆；207、放卷缺口；208、放卷转轴；209、放卷导线筒；301、气动单元；302、转动环；303、配重箱；304、充气管；305、顶部气管；306、气路转换盘；307、环形腔；308、阻塞环；309、充气孔；310、进气口；311、伸缩气管；312、密封垫；313、充气头；314、连接板；315、弹性杆；316、通孔；401、顶动单元；402、连接管；403、压力筒；404、顶杆；405、边板；406、托辊；501、标记单元；502、标记气泵；503、进气管道；504、气筒；505、检测杆；506、隔断塞；507、弹力伸缩杆；508、伸缩气缸；509、容置腔；510、高压管道；511、管道排气阀；512、隔断阀；513、调压阀；514、筒体排气阀；515、旋转电机；516、旋转轴；517、弹力绳；518、活塞；519、标记筒；520、标记笔；601、收卷单元；602、驱动座；603、连接柱；604、往复丝杠；605、丝杠连接板；606、收卷座；607、收卷辊；608、收卷侧板；609、收卷竖板；610、收卷缺口；611、收卷转轴；612、收卷导线筒。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
如图1、图3、图8和图9所示，本发明具体实施例提供一种海底电缆检测装置，包括安装架101，安装架101上安装有安装轴104与控制器，安装轴104上安装有用于放卷电缆的放卷单元201和用于收卷电缆的收卷单元601，放卷单元201与收卷单元601之间安装有用于对电缆进行支撑的顶杆404，顶杆404上方适配安装有标记单元501，标记单元501包括标记气泵502，标记气泵502连接有进气管道503，进气管道503连通有气筒504，气筒504内部设有容置腔509，容置腔509中安装有隔断塞506，隔断塞506底部连接有检测杆505，检测杆505与顶杆404配合检测电缆直径，所述隔断塞506连接有弹力伸缩杆507，用于对隔断塞506复位，容置腔509连通有两组高压管道510，高压管道510连接有标记筒519，标记筒519中安装有活塞518，活塞518底部连接有标记笔520，活塞518上方连接有弹力绳517，弹力绳517连接有拉绳，拉绳收卷于旋转轴516上，旋转轴516连接有旋转电机515，旋转电机515以及收卷单元601与控制器电性连接，隔断塞506常态下堵塞进气管道503，检测杆505上下移动时，驱动隔断塞506移动使进气管道503与其中一个高压管道510连通充气。
检测过程中，将待检测的电缆收卷于放卷单元201上，并将电缆另一端固定于收卷单元601上，电缆被顶杆404顶动支撑，顶杆404上方检测杆505置于电缆上，收卷单元601对电缆进行收卷，电缆自顶杆404以及检测杆505之间经过，当电缆直径正常时，则隔断塞506将进气管道503堵塞，此时标记气泵502不工作，之后当检测到电缆直径异常，此时检测杆505会向上或者向下移动，从而带动隔断塞506上下移动，隔断塞506解除对进气管道503的堵塞，并且使得进气管道503与其中一个高压管道510连通，标记气泵502向着标记筒519中泵气，标记筒519中压强增大，使得弹力绳517逐渐拉伸，直至直径异常电缆段到达标记笔520下方时，标记笔520刚好与电缆接触，从而准确标记电缆直径异常段的起始位置，便于对电缆不合格段进行截取。同时若直径异常电缆段连续长度过短，则标记筒519中压强未达到将标记笔520送到与电缆接触位置，则不对其进行标记，表明电缆直径异常连续段长度过小，在允许误差范围内，适应于不同的需求场景。
在一些可选的具体实施例中，所述控制器包括数据抓取单元，用于抓取收卷单元601对电缆的收卷速度v，所述控制器还包括计算单元，计算单元根据收卷速度v计算电缆检测点到达标记笔520下方的时间，其中，l为电缆检测点到标记笔520标记点的长度；则标记气泵502以恒定速度m充气时间t后，标记筒519中的气体的量为：/>+N，其中N为未充气时，标记筒519中气体的量，则此时标记筒519满足/>，其中p为t时标记筒519内的压强，v为t时标记筒519与活塞518形成密闭空间的容积，R为理想气体常数，T为温度。其中/>，k为弹力绳517的弹力系数，x为标记笔520标记需要下降的行程，s为活塞518的受力面积，/>，其中a为竖直方向上，标记筒519内壁顶部与电缆的距离减去活塞518厚度以及标记笔520长度的值，则/>，则/>。控制单元根据计算单元计算得到的标记笔520需要下降的行程x，控制旋转轴516转动，从而调节标记笔520的高度。需要注意的是，标记笔520与活塞518的重力之和大于标记筒519对活塞518的最大静摩擦力，弹力绳517与拉绳始终处于绷直状态。
在一些可选的具体实施例中，如图8和9所示，所述进气管道503中安装有压力传感器，用于监测进气管道503的压强，所述标记筒519上安装有调压阀513，用于在标记笔520到达预定位置后，对标记筒519中的气压进行调节，所述标记筒519上还安装有筒体排气阀514，用于在监测到进气管道503压强增大后t时间后打开，对标记筒519内部进行泄压复位，所述高压管道510与标记筒519之间设有隔断阀512，高压管道510中安装有管道排气阀511。在使用时，当检测到电缆直径异常段长度小于预设长度时，则此时标记气泵502充气时间小于t，隔断塞506对进气管道503进行阻挡，使得进气管道503中的压强增大，标记气泵502关闭，筒体排气阀514打开对标记筒519内部压强进行复位，当检测到电缆直径异常段长度大于等于预设长度时，此时标记气泵502充气时间大于等于t，标记笔520对电缆进行标记，并且在隔断塞506对进气管道503进行阻挡，使得自进气管道503中的压强增大时起的t时后，筒体排气阀514打开对标记筒519内部的压强重置后关闭，若自进气管道503中的压强增大时起的a时后，检测到电缆直径异常，且a＜t，则隔断阀512关闭，自a时起的t时后，隔断阀512打开，使得标记笔520快速进行标记，保证标记精准度。
在一些可选的具体实施例中，如图1、图8至图10所示，所述安装架101两侧设有立板102，立板102顶部安装有顶板103，顶板103上开设有沿着电缆运动方向分布的卡槽，所述标记筒519适配安装于卡槽中。通过调节标记筒519与检测杆505之间的距离，能够改变标记笔520触发标记时，电缆直径异常段长度的大小，从而适应于不同的误差要求。
在一些可选的具体实施例中，如图1、图8至图10所示，所述两组标记筒519中的标记笔520具有不同颜色。通过不同颜色标识出电缆直径处于过大还是过小，便于后期辨别。
在一些可选的具体实施例中，如图11所示，所述收卷单元601包括驱动座602，驱动座602与安装轴104之间连接有连接柱603，驱动座602上安装有往复丝杠604与导向柱，往复丝杠604上适配安装有丝杠连接板605，导向柱穿过丝杠连接板605对丝杠连接板605的运动进行导向，丝杠连接板605连接有收卷座606，收卷座606上安装有收卷辊607，收卷辊607两侧设有收卷侧板608，收卷辊607动力连接有收卷电机，驱动座602上安装有收卷竖板609，收卷竖板609上开设有收卷缺口610，收卷缺口610上安装有收卷转轴611，收卷转轴611连接有收卷导线筒612。在进行电缆收卷时，通过往复丝杠604驱动收卷座606左右移动，从而使得经过收卷导线筒612中的电缆均匀的绕卷在收卷辊607上，同时在丝杠连接板605安装测距模块，用于检测丝杠连接板605与驱动座602之间距离小于设定值得次数，确定收卷辊607上收卷电缆的层数，更精确的根据收卷辊607的收卷转速，计算出电缆的收卷速度。
在一些可选的具体实施例中，如图2所示，所述放卷单元201包括安装于安装轴104上的连接杆206，连接杆206连接有放卷座202，放卷座202上安装有放卷辊204，放卷辊204两侧安装有放卷侧板205，放卷座202上还一体成型有放卷竖板203，放卷竖板203上开设有放卷缺口207，放卷缺口207上安装有放卷转轴208，放卷转轴208上安装有放卷导线筒209。对放卷的电缆进行导向。
在一些可选的具体实施例中，如图1所示，所述放卷单元201、顶杆404以及收卷单元601具有多组，多组放卷单元201、顶杆404以及收卷单元601阵列分布于安装轴104周侧。能够进行多工位提前组装，提升检测效率。
在一些可选的具体实施例中，如图1和图3所示，所述顶杆404顶端一体成型有两组边板405，两组边板405之间安装有托辊406，托辊406对电缆进行支撑，所述检测杆505底端连接有圆球，用于与电缆接触。在安装轴104转动时，标记气泵502充气将隔断塞506抵紧，避免检测杆505下移对安装轴104转动产生干涉。
在一些可选的具体实施例中，如图3至图10所示，所述顶杆404连接有顶动单元401，顶动单元401包括套设于顶杆404外周的压力筒403，压力筒403底部安装有距离检测器，用于检测顶杆404的位移距离，压力筒403连通有连接管402，连接管402连通有气动单元301，气动单元301用于向压力筒403中供气，驱动顶杆404上移，所述容置腔509中安装有伸缩气缸508，用于限制弹力伸缩杆507的位置。在进行使用时，每对电缆进行绕卷一段时，气动单元301通过连接管402向压力筒403中泵气，使得压力筒403中的压强达到设定压强，电缆受到设定拉扯力，此时距离检测器检测顶杆404的位移距离，从而得到电缆的拉伸长度，判断电缆是否合格。
在一些可选的具体实施例中，如图3至7所示，所述气动单元301包括可转动套设于安装轴104上的转动环302，转动环302底部连接有配重箱303，配重箱303中安装有气泵，转动环302上部连通有充气管304，充气管304顶端连通有顶部气管305，顶部气管305端部下方连接有伸缩气管311，伸缩气管311底端连接有圆锥形的充气头313，所述气动单元301还包括与多个连接管402固定连接的气路转换盘306，气路转换盘306与连接管402连接处开设有充气孔309，气路转换盘306内部开设有环形腔307，环形腔307内适配安装有阻塞环308，阻塞环308呈优弧形，阻塞环308在重力作用下，始终对除了位于气路转换盘306盘面顶部的其他充气孔309进行阻挡，所述气路转换盘306周侧开设有多个与充气头313相适配的进气口310。使用时，当安装轴104旋转时，由于转动环302底部连接有配重箱303，使得转动环302始终保持不动，此时，气路转换盘306旋转，充气头313移动至相邻的充气孔309中进行充气，由于阻塞环308在重力作用下保持开口向上，在环形腔307内移动，始终对除了位于气路转换盘306盘面顶部的其他充气孔309进行阻挡，气泵充气后，气体经过充气头313充入环形腔307中，进而自位于最高处的充气孔309充入连接管402中。
在一些可选的具体实施例中，如图6所示，所述伸缩气管311与充气头313之间安装有密封垫312，密封垫312中心开设有通孔316，密封垫312周侧连接有两组连接板314，连接板314与顶部气管305之间安装有弹性杆315，用于保持充气头313与充气孔309抵紧。
本发明的工作原理：检测过程中，将待检测的电缆收卷于放卷单元201上，并将电缆另一端固定于收卷单元601上，电缆被顶杆404顶动支撑，顶杆404上方检测杆505置于电缆上，收卷单元601对电缆进行收卷，电缆自顶杆404以及检测杆505之间经过，当电缆直径正常时，则隔断塞506将进气管道503堵塞，此时标记气泵502不工作，之后当检测到电缆直径异常，此时检测杆505会向上或者向下移动，从而带动隔断塞506上下移动，隔断塞506解除对进气管道503的堵塞，并且使得进气管道503与其中一个高压管道510连通，标记气泵502向着标记筒519中泵气，标记筒519中压强增大，使得弹力绳517逐渐拉伸，直至直径异常电缆段到达标记笔520下方时，标记笔520刚好与电缆接触，从而准确标记电缆直径异常段的起始位置，便于对电缆不合格段进行截取。同时若直径异常电缆段连续长度过短，则标记筒519中压强未达到将标记笔520送到与电缆接触位置，则不对其进行标记，表明电缆直径异常连续段长度过小，在允许误差范围内，适应于不同的需求场景。
同时，控制单元根据计算单元计算得到的标记笔520需要下降的行程x，控制旋转轴516转动，从而调节标记笔520的高度，根据不同的收卷速度调整标记笔520需要下降的行程x，始终保持高精准度。
每对电缆进行绕卷一段时，气动单元301通过连接管402向压力筒403中泵气，使得压力筒403中的压强达到设定压强，电缆受到设定拉扯力，此时距离检测器检测顶杆404的位移距离，从而得到电缆的拉伸长度，判断电缆是否合格。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本发明旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种海底电缆检测装置，包括安装架(101)，安装架(101)上安装有安装轴(104)与控制器，安装轴(104)上安装有用于放卷电缆的放卷单元(201)和用于收卷电缆的收卷单元(601)，放卷单元(201)与收卷单元(601)之间安装有用于对电缆进行支撑的顶杆(404)，顶杆(404)上方适配安装有标记单元(501)，其特征在于，标记单元(501)包括标记气泵(502)，标记气泵(502)连接有进气管道(503)，进气管道(503)连通有气筒(504)，气筒(504)内部设有容置腔(509)，容置腔(509)中安装有隔断塞(506)，隔断塞(506)底部连接有检测杆(505)，检测杆(505)与顶杆(404)配合检测电缆直径，所述隔断塞(506)连接有弹力伸缩杆(507)，用于对隔断塞(506)复位，容置腔(509)连通有两组高压管道(510)，高压管道(510)连接有标记筒(519)，标记筒(519)中安装有活塞(518)，活塞(518)底部连接有标记笔(520)，活塞(518)上方连接有弹力绳(517)，弹力绳(517)连接有拉绳，拉绳收卷于旋转轴(516)上，旋转轴(516)连接有旋转电机(515)，旋转电机(515)以及收卷单元(601)与控制器电性连接；
所述控制器包括数据抓取单元，用于抓取收卷单元(601)对电缆的收卷速度v，所述控制器还包括计算单元，计算单元根据电缆收卷速度v计算标记笔(520)需要下降的行程其中m为标记气泵(502)单位时间充入气体的物质的量，l为电缆检测点到标记笔(520)标记点的长度，N为未充气时，标记筒(519)中气体的物质的量，a为竖直方向上，标记筒(519)内壁顶部与电缆的距离减去活塞(518)厚度以及标记笔(520)长度的值，k为弹力绳(517)的弹力系数，R为理想气体常数，T为温度，根据得到的x的值，控制旋转轴(516)转动，从而调节标记笔(520)的高度。
2.根据权利要求1所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述进气管道(503)中安装有压力传感器，用于监测进气管道(503)的压强，所述标记筒(519)上安装有调压阀(513)，用于在标记笔(520)到达预定位置后，对标记筒(519)中的气压进行调节，所述标记筒(519)上还安装有筒体排气阀(514)，用于在监测到进气管道(503)压强增大后t时间后打开，对标记筒(519)内部进行泄压复位，所述高压管道(510)与标记筒(519)之间设有隔断阀(512)，高压管道(510)中安装有管道排气阀(511)。
3.根据权利要求1所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述安装架(101)两侧设有立板(102)，立板(102)顶部安装有顶板(103)，顶板(103)上开设有沿着电缆运动方向分布的卡槽，所述标记筒(519)适配安装于卡槽中。
4.根据权利要求1所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述收卷单元(601)包括驱动座(602)，驱动座(602)与安装轴(104)之间连接有连接柱(603)，驱动座(602)上安装有往复丝杠(604)与导向柱，往复丝杠(604)上适配安装有丝杠连接板(605)，导向柱穿过丝杠连接板(605)对丝杠连接板(605)的运动进行导向，丝杠连接板(605)连接有收卷座(606)，收卷座(606)上安装有收卷辊(607)，收卷辊(607)两侧设有收卷侧板(608)，收卷辊(607)动力连接有收卷电机，驱动座(602)上安装有收卷竖板(609)，收卷竖板(609)上开设有收卷缺口(610)，收卷缺口(610)上安装有收卷转轴(611)，收卷转轴(611)连接有收卷导线筒(612)。
5.根据权利要求1所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述放卷单元(201)包括安装于安装轴(104)上的连接杆(206)，连接杆(206)连接有放卷座(202)，放卷座(202)上安装有放卷辊(204)，放卷辊(204)两侧安装有放卷侧板(205)，放卷座(202)上还一体成型有放卷竖板(203)，放卷竖板(203)上开设有放卷缺口(207)，放卷缺口(207)上安装有放卷转轴(208)，放卷转轴(208)上安装有放卷导线筒(209)。
6.根据权利要求1所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述放卷单元(201)、顶杆(404)以及收卷单元(601)具有多组，多组放卷单元(201)、顶杆(404)以及收卷单元(601)阵列分布于安装轴(104)周侧。
7.根据权利要求6所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述顶杆(404)连接有顶动单元(401)，顶动单元(401)包括套设于顶杆(404)外周的压力筒(403)，压力筒(403)底部安装有距离检测器，用于检测顶杆(404)的位移距离，压力筒(403)连通有连接管(402)，连接管(402)连通有气动单元(301)，气动单元(301)用于向压力筒(403)中供气，驱动顶杆(404)上移，所述容置腔(509)中安装有伸缩气缸(508)，用于限制弹力伸缩杆(507)的位置。
8.根据权利要求7所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述气动单元(301)包括可转动套设于安装轴(104)上的转动环(302)，转动环(302)底部连接有配重箱(303)，配重箱(303)中安装有气泵，转动环(302)上部连通有充气管(304)，充气管(304)顶端连通有顶部气管(305)，顶部气管(305)端部下方连接有伸缩气管(311)，伸缩气管(311)底端连接有圆锥形的充气头(313)，所述气动单元(301)还包括与多个连接管(402)固定连接的气路转换盘(306)，气路转换盘(306)与连接管(402)连接处开设有充气孔(309)，气路转换盘(306)内部开设有环形腔(307)，环形腔(307)内适配安装有阻塞环(308)，阻塞环(308)呈优弧形，阻塞环(308)在重力作用下，始终对除了位于气路转换盘(306)盘面顶部的其他充气孔(309)进行阻挡，所述气路转换盘(306)周侧开设有多个与充气头(313)相适配的进气口(310)。
9.根据权利要求8所述的一种海底电缆检测装置，其特征在于，所述伸缩气管(311)与充气头(313)之间安装有密封垫(312)，密封垫(312)中心开设有通孔(316)，密封垫(312)周侧连接有两组连接板(314)，连接板(314)与顶部气管(305)之间安装有弹性杆(315)，用于保持充气头(313)与充气孔(309)抵紧。
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Denomination of invention: A submarine cable detection device Effective date of registration: 20240103 Granted publication date: 20230919 Pledgee: Dongying Bank Co Ltd Petroleum University Branch Pledgor: Shengli Xinke (Shandong) Survey and Mapping Co.,Ltd. Registration number: Y2024980000295 |