CN117825163A - 一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法 - Google Patents
一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117825163A CN117825163A CN202410071223.0A CN202410071223A CN117825163A CN 117825163 A CN117825163 A CN 117825163A CN 202410071223 A CN202410071223 A CN 202410071223A CN 117825163 A CN117825163 A CN 117825163A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test
- cable sheath
- test piece
- data
- camera
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 230
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本发明涉及一种煤矿用电缆护套测试装置及测试方法。电缆护套测试装置包括:用于支撑测试装置的装置底座;由上横梁和引导杆构成的装置框架;多个拉伸机构,每个拉伸机构均包括上夹爪和下夹爪,上夹爪连接能够沿引导杆滑移的滑架,下夹爪连接装置底座,且拉伸机构设置有拉力传感器,并且所有拉伸机构可以通过滑架沿引导杆进行同步拉伸;摄像头,摄像头安装在装置框架前,用于拍摄实验过程中的电缆护套试片状态;计算机,计算机用于获取摄像头的拍摄数据以及拉伸机构的拉力数据,计算机处理上述数据以及试片的数据并得出试片的断裂伸长率以及拉伸强度。本发明可以通过电缆护套测试装置对电缆护套的断裂伸长率以及拉伸强度进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿设备检测技术领域,具体涉及一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法。
背景技术
随着煤矿井下智能化的普及,如今煤矿井下的智能化设备逐步增多,而电缆被广泛的运用于此类智能化设备中,起到供电以及传输信号的作用,一旦在设备运行过程中电缆被损坏,会对设备的运行造成影响并产生较大的安全隐患,因此如今对煤矿用电缆的性能测试逐渐被重视。
在矿用电线电缆的检测工作中,针对不同的产品要求,需要对绝缘护套等非金属材料进行老化前拉力试验、老化后拉力试验等,以此判定矿用电线电缆材料是否符合相关产品标准。
目前,在现有技术中,一般采用固定架固定电缆护套的一端,并对该电缆护套的另一端进行拉伸直至电缆断裂,从而得出拉伸电缆护套直至断裂所需的力,并结合电缆护套自身的厚度对电缆护套的性能进行测试。该方法测量的准确性较差,且测量效率较低,不能高效且稳定的对电缆护套的性能进行测试。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法,从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。
为了实现前述目的,本发明的第一方面提供了一种煤矿电缆护套测试装置,其中,所述电缆护套测试装置包括:
装置底座,所述装置底座用于支撑所述测试装置;
装置框架,所述装置框架由上横梁和立设于所述上横梁与所述底座之间的引导杆构成;
多个拉伸机构,每个所述拉伸机构均包括上夹爪和下夹爪,所述上夹爪连接于能够沿所述引导杆滑移的滑架,所述下夹爪连接于所述装置底座,在所述上夹爪或所述下夹爪处设置有拉力传感器,并且所有所述拉伸机构设置成通过所述滑架沿所述引导杆的滑移提供同步拉伸;
摄像头,所述摄像头安装在所述装置框架前,用于拍摄实验过程中的电缆护套试片状态;以及
计算机,所述计算机用于获取所述摄像头的拍摄数据作为第一数据、获取所述拉伸机构的拉力数据作为第二数据,所述计算机处理所述第一数据、所述第二数据以及所述试片的数据并得出所述试片的断裂伸长率以及拉伸强度。
在如前所述的测试装置中,可选地,所有所述上夹爪共用一个所述滑架,所述装置框架的两侧分别设置有引导杆,所述滑架的两端分别套设于所述引导杆,在所述装置框架的中部立设有丝杠,所述滑架能够受控地沿所述丝杠升降。
在如前所述的测试装置中,可选地,每个所述上夹爪分别连接一个所述滑架,每个所述滑架分别套设于一个所述引导杆,所述滑架能够受控地沿所述引导杆同步升降。
在如前所述的测试装置中,可选地,所述拉伸机构位于所述引导杆的前面,所述上夹爪和所述下夹爪均为气动夹爪。
在如前所述的测试装置中,可选地,所述测试装置具有六个所述拉伸机构。
在如前所述的测试装置中,可选地,所述摄像头为广角自校正摄像头,所述摄像头安装于撑杆顶端,所述撑杆立设于所述装置底座上。
在如前所述的测试装置中,可选地,所述测试装置还设置有用于自动地夹取和递送电缆护套试片的机械手。
为了实现前述目的,本发明的第二方面提供了一种使用如前述第一方面中任一项所述的测试装置进行电缆护套测试的方法,其中,所述方法包括如下步骤:
制作电缆护套试片;
为所述试片涂色标;
将所述试片装至所述拉伸机构,所述拉伸机构同时位伸动作;
所述摄像头实时抓取所述试片的色标长度;
所述拉力传感器的数据及所述摄像头的数据汇入所述计算机,得到所述试片的断裂伸长度及拉伸强度。
在如前所述的方法中,可选地,所述电缆护套试片制作为哑铃试片,所述色标的中段涂为易识别的全色,并且每次同时至少五个试片的测试,并且至少保证四个试片测试有效,所述拉伸机构的动作速度保持在250±50 mm/min。
在如前所述的方法中,可选地,通过机器视觉算法获取所述第一数据,所述机器视觉算法包括:
获取所述试片的图像;
提取所述色标,读取所述色标的长度;
逐帧识别并记录所述色标的两端标记间距;
在所述力传感器检测到突变时,停止抓取图像,保存最后一帧图像;
分析所述图像的上下两部分是否都有色标,是则计算所述试片的断裂伸长率,否则判定测试数据失效。
本发明的煤矿电缆护套测试装置中,采用装置底座、装置框架、拉伸机构、摄像头以及计算机的配合,实现对电缆护套的伸长率以及拉伸强度的检测。
进一步地,为确保检测的便捷以及试验结果的准确性,将所述电缆护套在实验前制备为多个电缆护套试片,所述电缆护套测试装置可以对多个电缆护套试片进行同时检测,并自动计算有效的实验数据,得出电缆护套准确的伸长率以及拉升强度。
附图说明
参照附图,本发明的公开内容将更加显然。应当了解,这些附图仅仅用于说明的目的,而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中:
图1为本发明煤矿电缆护套测试装置的一个实施例的立体示意图;
图2为本发明测试装置的另一个实施例的立体示意图;
图3为本发明电缆护套测试方法中一个实施例的步骤示意图;
图4为图3测试方法中的电缆护套试片的示意图;以及
图5为图3测试方法中机器视觉算法的流程示意图。
附图标记:1-测试装置;2-装置底座;3-装置框架;31-上横梁;32-引导杆;4-拉伸机构;41-上夹爪;42-下夹爪;43-滑架;44-丝杠;5-摄像头;51-撑杆;6-电缆护套试片;61-哑铃试片;62-色标;7-计算机;8-机械手。
具体实施方式
参照附图和具体实施例,下面将以示例方式来说明本发明的煤矿电缆护套测试装置及测试方法的结构、组成、特点和优点等,然而所有描述不应用于对本发明形成任何限制。
此外,对于在本文提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,本发明仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减而不存在任何的技术障碍,从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
图1为本发明煤矿电缆护套测试装置的一个实施例的立体示意图。
从图1可以看出,本发明的煤矿电缆护套测试装置1包括:装置底座2、装置框架3、拉伸机构4、摄像头5以及计算机7。在可选的实施例中,该测试装置1可以对待测电缆护套的断裂伸长率以及拉伸强度进行检测,确保该电缆在煤矿井下的作业中可以得到安全有效的防护。需要说明的是,该电缆护套可以为橡塑制品,例如,在本发明的实施例中,该电缆护套可以为对电缆进行物理保护的保护层或者对电缆起到绝缘保护的绝缘层。
具体地,在测试过程中,可以从待测电缆护套制备出多个电缆护套试片6。由于电缆护套试片6是由待测电缆护套制备而成,因此电缆护套试片6的断裂伸长率以及拉伸强度与待测电缆护套相同,为了使测试过程更规范、更便捷,将使用电缆护套试片6作为被试件进行测试。
从图1可以看出,该测试装置1通过装置底座2水平地设置于地面上,装置底座2可以用于对测试装置1起到支撑的作用。同时在可选的实施例中,为了使该测试装置1可以更好地对电缆护套试片6的断裂伸长率以及拉伸强度进行检测,该装置底座2的形状呈阶梯状,并包括有上阶梯面以及下阶梯面,将摄像头5通过撑杆51设置在较低的下阶梯面上。在图示示例中,阶梯状的装置底座2还能够便于机械手8操作试片6。
从图1可以看出,该测试装置1中的装置框架3设置于装置底座2的上阶梯面上,装置框架3包括上横梁31以及引导杆32,上横梁31位于装置框架3的顶端,引导杆32位于装置框架3的两侧,上横梁31的两端与引导杆32的顶端固定。两个引导杆32平行且垂直于上横梁31以及装置底座2。在可选的实施例中,该上横梁31的形状可以但不限于为长方形;该引导杆32可以呈圆柱状,位于上横梁31和装置底座2之间,起到引导滑架43的作用。该引导杆32具有两根,分别立设于装置框架3的两侧。
同时,该测试装置1中包括有丝杠44,丝杠44设置于装置框架3的中部,平行地立设在两个引导杆32之间。丝杠44的上下两端分别与装置底座2以及上横梁31相连,连接方式可以但不限于为丝杠44端部的固定连接或者活动连接等。在固定连接时,丝杠44不能转动,滑架43套接在丝杠44上的部分处可以设置有能够转动的部件,当其转动时能够带动滑架43在丝杠44上升降。在活动连接时,丝杠44可以转动,当丝杠44转动时滑架43不转动而是沿丝杠44升降。
当滑架43沿丝杠44升降时,两侧的引导杆32有助于滑架43的稳定。如图中所示,滑架43的与引导杆32套接的部分以及滑架43的与丝杠44套接的部分处都重合一段长度,以该重合长度使得滑架不易于上下翻转摇动,各个拉伸机构4能够同步拉伸试片61。尤其地,滑架43与丝杠44的套接处重合长度大于滑架43与引导杆32的套接处的重合长度。滑架43与套接丝杠44的套筒之间可以设置有加强筋。该套筒的位置高于滑架43。
如图中所示,在图示示例中,该测试装置1的滑架43位于装置框架3的前方。滑架43横置,其两端以及中心位置向后延伸并且具有安装孔,位于滑架43两端的安装孔可以位于装置框架3两端的引导杆32相互配合、位于滑架43中心位置的开孔可以与丝杠44相互配合并且如前文所述具有一段重合度,使滑架43稳定地套设于该引导杆32以及丝杠44上。
在可选的实施例中,滑架43中心位置的开孔具有内螺纹,滑架43中心位置的开孔的内螺纹和丝杠44上的外螺纹可以通过螺纹配合,并随着丝杠44的顺时针或逆时针的转动,滑架43可以受控地沿着丝杠44以及引导杆32进行升降。
从图1可以看出,该测试装置1包括撑杆51,撑杆51立设于装置底座2的下阶梯面上,撑杆51的顶端设置有摄像头5,用于拍摄试验过程中电缆护套试片6的状态。具体地,为确保拍摄过程中摄像头5能精确且稳定地对电缆护套试片6进行拍摄,该摄像头5可以但不限于为广角自校正摄像头以避免由于角度造成的识别误差。同时,为确保电缆护套试片6的拍摄效果,该摄像头5以及该撑杆51安装在装置框架3前的合适位置。
从图1可以看出,该测试装置1中的拉伸机构4包括有上夹爪41以及下夹爪42,并且每个拉伸机构4具有完全相同的尺寸和结构,均匀分布在滑架43和装置底座2之间。上夹爪41与滑架43固定连接,连接方式可以但不限于为焊接、螺接等;同时下夹爪42与装置底座2固定连接,连接方式可以但不限于为焊接、螺接等。在可选的实施例中,该滑架43可以随着丝杠44的转动从而沿着引导杆32进行滑移升降,因此上夹爪41随着滑架43的滑移而移动,使该上夹爪41相对于下夹爪42产生移动,从而使该拉伸机构4通过滑架43沿引导杆32的滑移提供同步拉伸。
具体地,该拉伸机构4用于对电缆护套试片6进行拉伸,该拉伸机构4中的上夹爪41以及下夹爪42可以均为气动夹爪,气动夹爪为电缆护套试片6提供更稳定的夹持力,从而避免该电缆护套试片6在同步拉伸的过程中发生脱落。在可选的实施例中,该上夹爪41以及下夹爪42上还可以设置有防滑垫,该防滑垫可以但不限于为橡胶材质,防滑垫可以更好地增加夹持的稳定性,从而确保试验数据的准确性。同时在上夹爪41以及下夹爪42处还设置有拉力传感器,该拉力传感器可以用于实时检测该拉伸机构4对电缆护套试片6拉伸过程中所产生的拉力数值。
进一步地,在该实施例中,该测试装置可以具有六个拉伸机构4,可以同时对六个电缆护套试片6进行实验,确保通过一次拉伸完成对该电缆护套的检测,极大地提高了实验的效率。在可选的实施例中,由于在该测试装置1在测试的过程中需要采用摄像头5对电缆护套试片6的状态进行拍摄,因此该拉伸机构4位于引导杆32的前方,以确保摄像头5可以准确无遮挡的对该拉伸机构4以及电缆护套试片6进行拍摄。
从图1还可以看出,该测试装置1中包括有机械手8,机械手8可以设置于地面上的任意合适位置,确保该机械手8可以便捷且高效地自动夹取电缆护套试片6,并将该电缆护套试片6递送进入拉伸机构4中,以供拉伸机构4夹取。
即,在该实施例中采用智能机械手8装夹试片6。机械手8通过程序设定路线,在试片放置板上夹取需要进行试验的哑铃试片,运动至气动夹爪41、42处。此时气动夹爪张开,并且动作夹紧试片6,然后机械手退出,完成交接。
在图1可选的实施例中,该测试装置1中还包括有计算机7,计算机7可以设置于地面上任意合适位置,同时该计算机7与摄像头5以及拉伸机构4中的拉力传感器相连接。计算机7可以用于获取来自摄像头5所拍摄的数据作为第一数据,获取拉伸机构4中拉力传感器的数据作为第二数据,并且该计算机7可以对第一数据以及第二数据进行分析和处理,从而得出电缆护套试片6的断裂伸长率以及拉伸强度。
在可选的实施例中,计算机7在拉力试验过程中实时记录拉力传感器返回的拉力值,并最终记录拉力最大值,带入强度公式计算哑铃试片的断裂强度。计算机7还可以通过统计数据直接生成报告。
通过机械手自动装夹哑铃试片、机器视觉自动捕捉哑铃试片的断裂伸长率、拉力传感器再配合计算机,组成多试片拉力试验系统,可试验高效、准确地得到电缆的保护层或者电缆的绝缘层的抗张强度以及断裂伸长率。
图2为本发明测试装置的另一个实施例的立体示意图。
在图2可选的实施例中,装置底座2的形状呈阶梯状,并且包括有上阶梯面以及下阶梯面。该测试装置1中的装置框架3设置于装置底座2的上阶梯面上,装置框架3包括上横梁31以及多个引导杆32。上横梁31的形状可以但不限于为长方形;该引导杆32呈圆柱状,起到引导滑架43的作用。摄像头5通过撑杆设置在较低的下阶梯面上。在图示示例中,阶梯状的装置底座2还能够便于机械手8操作试片6。
从图2可以看出,测试装置1水平地设置于地面。该测试装置1具有六根引导杆32,分别均布在该上横梁31以及该装置底座2之间。各个引导杆32相互平行,并且垂直于上横梁31和该装置底座2。
同时,该测试装置1还包括有滑架43,滑架43自引导杆32向前伸出。滑架43的数量与引导杆32的数量相同。每个滑架43上都具有安装孔,安装孔的直径与引导杆32的直径一一对应,引导杆32穿过安装孔,并且滑架43能够沿着引导杆23升降。每个滑架43与相应的引导杆23垂直。具体地,每个滑架43可以通过该安装孔分别套设于每个引导杆32中。滑架43在安装孔处厚度增大,从而能够稳固地套设在引导杆32上。在可选的实施例中,滑架43中设置有升降装置,用于控制每个滑架43沿每个引导杆32同步升降。
在图2可选的实施例中,该测试装置1中的装置底座2、拉伸机构4、拉力传感器、摄像头5、计算机7以及机械手8具体的位置以及作用可以参照结合图1的详细说明,此处就不再多加赘述。
此外,图1和图2的可选实施例可以改变设计为如下,即,其也可以设置成通过控制装置框架3升降来控制拉伸机构4。在这种情况下,滑架43可以固定于引导杆32,滑架43、引导杆32共同随装置框架3升降,而装置底座2保持不动,实现拉伸机构4的拉伸动作。
图3为本发明电缆护套测试方法中一个实施例的步骤示意图。
从图3可以看出,基于图1或图2电缆护套测试装置1的电缆护套测试方法步骤如下所示步骤A至步骤E。
在步骤A中,制作电缆护套试片。
在图3可选的实施例中,利用待测电缆护套可以制备多个电缆护套试片6,具体制备方法可以根据GB/T2951.11-2008中规定的方法进行制备,以确保制备而成的电缆护套试片6严格符合测试的需要,保证测试过程中每个试片的宽度以及厚度一致,提高测试的检测精度。
同时,为进一步保证电缆护套试片6宽度以及厚度的一致性,并得出电缆护套试片自身的宽度以及厚度的均值,在可选的实施例中,该电缆护套试片在制备完成后可以但不限于采用激光测厚系统对该电缆护套试片进行测量,起到提高测量精度以及节省人力的作用。同时该激光测厚系统与计算机7相连,可以实时发送测量结果至计算机7内。
具体地,在多个电缆护套试片6中任取三个试片对该组试片的宽度数据进行测量,取测量结果的最小值作为该组试片的宽度数据。该宽度数据应是在试片拉伸区域内的测量值。在可选的实施例中,如果测量结果的最小值与最大值差别较大存在疑问时,应在该三个试片上分别取三处测量点,分别测量该三处测量点的上、下两边的宽度,并计算每个试片的三处测量点的上、下两边所测量出的测量值的平均值,从而得出九组平均值数据,取九组平均值数据中的最小值作为该组试片的宽度数据。
同时,在多个电缆护套试片6中任取三个试片对该组试片的厚度数据进行测量,取测量结果的最小值作为该组试片的厚度数据。该厚度数据应是在试片拉伸区域内的测量值。在可选的实施例中,如果测量结果的最小值与最大值差别较大存在疑问时,采取的方法与上述对宽度数据的测量方法一致,取九组平均数据中的最小值作为该组试片的厚度数据。
在步骤B中,为所述试片涂色标。
在该方法的可选实施例中,为确保该测试装置中摄像头5可以准确地对电缆护套试片6的拉伸情况以及试片断裂前的最大间距进行捕捉,需要为该电缆护套试片6涂抹色标62(见图4)。
进一步地,该电缆护套试片6完成色标62的涂抹后可以放置进入定制的放置板中,以便机械手8夹取电缆护套试片6。
在步骤C中,将试片装至所述拉伸机构4,拉伸机构4同时动作。
首先,测试装置中的拉伸机构4以及机械手8启动,机械手8可以对放置板中的电缆护套试片6进行夹取,并将该电缆护套试片6放置进入拉伸机构4中,拉伸机构4中的上夹爪41以及下夹爪42对该电缆护套试片6进行夹紧。
而后,测试装置中的丝杠44或升降装置启动,带动滑架43及上夹爪受控地沿引导杆32同步升降,从而带动拉伸机构4的上夹爪41与滑架43同步移动。由于拉伸机构4的下夹爪42与装置底座2固定连接,因此该拉伸机构4产生拉伸力,对六个电缆护套试片6进行拉伸。
在步骤D中,摄像头5实时抓取试片的色标62长度。
在图3可选的实施例中,在每个拉伸机构4对电缆护套试片6进行拉伸的过程中,摄像头5实时地对每个拉伸机构4中的电缆护套试片6进行逐帧拍摄,从而实时取得一组试验样品中的每个试片样品中色标62的长度,尤其是其断裂前一刻色标上下端之间间距,并生成拍摄数据。
在步骤E中,拉力传感器的数据及摄像头5的数据汇入计算机7,得到试片的断裂伸长度及拉伸强度。
在图3可选的实施例中,位于拉伸机构4上的拉力传感器实时检测每个电缆护套试片6的拉力数据,该拉力数据与摄像头5拍摄的拍摄数据一同汇入计算机7中,计算机7可以对电缆护套试片6本身的宽度数据、厚度数据、拉力数据以及拍摄数据进行处理、分析,从而计算出试片的断裂伸长率以及拉伸强度。
图4为图3测试方法中的电缆护套试片的一个实施例的具体示意图。
由于本发明采用机器视觉方法对哑铃试片的伸长率进行捕捉,故需要相对明显的色彩标识,以便摄像头或者相机能够准确地抓取哑铃试片标记在哑铃试片断裂前的最大伸长。在图4可选的实施例中,图3中所述的电缆护套试片6制作为哑铃试片,哑铃试片61的两端具有较大的接触面积,可以稳定且便捷地被拉伸机构4的上夹爪41以及下夹爪42夹取。
从图4可以看出,哑铃试片的中间位置涂有色标62,色标的中段应涂有易识别的全色,该色标可以具有相对明显的色彩,以便于相机能够较为准确地抓取哑铃试片标记两端在哑铃试片断裂前的最大长度。具体需要说明的是,该色标62可以但不限于采用墨水等涂料等进行涂抹,但该涂料的颜色需要与电缆护套试片6本色对比明显,同时该涂料需要与电缆护套试片6不产生化学反应。测量好截面积、涂好色标的哑铃试片可以设置在定制的试片放置板(未图示)中,以便于机械手夹具夹取哑铃试片。
在该试验过程中,对每种电缆护套的试验中,至少要准备五个试片样本,对五个试片进行测试,并至少确保四个试片测试有效。在图1和图2的实施例中,每次测试均配备六个试片样本,同时进行拉伸测试。在可选的实施例中,拉伸机构4的拉伸速度需保持在250±50mm/min。
图5为图3测试方法中另一个实施例的机器视觉算法的流程示意图。
从图5的实施例可以看出,机器视觉算法的流程示意图的具体流程如下所述:
首先,摄像头5启动,摄像头5获取每个哑铃试片61的图像以及色标62的长度。
其次,随着测试装置1中的每个拉伸机构4对哑铃试片61进行拉伸,在拉伸的过程中,哑铃试片61的图像以及色标62不断地被拉长,因此哑铃试片61的色标两端标记的间距也不断地被拉长。摄像头5对该哑铃试片61的图像以及色标62实时逐帧拍摄,并识别记录色标两端标记的间距。此处色标两端标记即为色标两端即上下端之间的长度。
然后,在拉伸机构4拉伸的过程中,拉力传感器的数据发生突变,即哑铃试片61发生断裂,摄像头5停止对图像以及色标长度的抓取,并保持最后一帧图像作为拍摄数据,该拍摄数据以及拉力传感器断裂前的拉力数据将上传至计算机7中。
最后,计算机7可以对所拍摄的最后一帧数据进行分析,当该最后一帧图像的上下均存在色标62时,数据有效,计算机7可以结合哑铃试片61的宽度数据、厚度数据、摄像机的拍摄数据以及拉力传感器的拉力数据对该哑铃试片61的断裂伸长率以及拉伸强度进行计算;当该最后一帧图像的上下有一方不存在色标62,数据失效,该哑铃试片61不符合测试的标准,计算机7不对该哑铃试片61的断裂伸长率以及拉伸强度进行计算。
在可选的实施例中,计算机7可以对测试中对的有效数据进行平均值的计算,从而得出哑铃试片61断裂伸长率以及拉伸强度的最终数据,该最终数据为该电缆护套的断裂伸长率以及拉伸强度,通过该数据可以判断电缆护套是否符合标准,可以被用于煤矿井下的电缆设备中。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明书中的内容,本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下,对上述实施方式进行多种变形和修改,而这些变形和修改均应当属于本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种煤矿电缆护套测试装置,其特征在于,所述电缆护套测试装置(1)包括:
装置底座(2),所述装置底座(2)用于支撑所述测试装置(1);
装置框架(3),所述装置框架(3)由上横梁(31)和立设于所述上横梁(31)与所述底座(2)之间的引导杆(32)构成;
多个拉伸机构(4),每个所述拉伸机构(4)均包括上夹爪(41)和下夹爪(42),所述上夹爪(41)连接于能够沿所述引导杆(32)滑移的滑架(43),所述下夹爪(42)连接于所述装置底座(2),在所述上夹爪(41)或所述下夹爪(42)处设置有拉力传感器,并且所有所述拉伸机构(4)设置成通过所述滑架(43)沿所述引导杆(32)的滑移提供同步拉伸;
摄像头(5),所述摄像头(5)安装在所述装置框架(3)前,用于拍摄实验过程中的电缆护套试片(6)状态;以及
计算机(7),所述计算机(7)用于获取所述摄像头(5)的拍摄数据作为第一数据、获取所述拉伸机构(4)的拉力数据作为第二数据,所述计算机(7)处理所述第一数据、所述第二数据以及所述试片的数据并得出所述试片的断裂伸长率以及拉伸强度。
2.如权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所有所述上夹爪(41)共用一个所述滑架(43),所述装置框架(3)的两侧分别设置有引导杆(32),所述滑架(43)的两端分别套设于所述引导杆(32),在所述装置框架(3)的中部立设有丝杠(44),所述滑架(43)能够受控地沿所述丝杠(44)升降。
3.如权利要求1所述的测试装置,其特征在于,每个所述上夹爪(41)分别连接一个所述滑架(43),每个所述滑架(43)分别套设于一个所述引导杆(32),所述滑架(43)能够受控地沿所述引导杆(32)同步升降。
4.如权利要求2或3所述的测试装置,其特征在于,所述拉伸机构(4)位于所述引导杆(32)的前面,所述上夹爪(41)和所述下夹爪(42)均为气动夹爪。
5.如权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述测试装置(1)具有六个所述拉伸机构(4)。
6.如权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述摄像头(5)为广角自校正摄像头(5),所述摄像头(5)安装于撑杆(51)顶端,所述撑杆(51)立设于所述装置底座(2)上。
7.如权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述测试装置(1)还设置有用于自动地夹取和递送电缆护套试片(6)的机械手(8)。
8.一种使用如前述权利要求1至7中任一项所述的测试装置进行电缆护套测试的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
制作电缆护套试片(6);
为所述试片涂色标(62);
将所述试片装至所述拉伸机构(4),所述拉伸机构(4)同时位伸动作;
所述摄像头(5)实时抓取所述试片的色标(62)长度;
所述拉力传感器的数据及所述摄像头(5)的数据汇入所述计算机(7),得到所述试片的断裂伸长度及拉伸强度。
9. 如权利要求8所述的方法,其中,所述电缆护套试片(6)制作为哑铃试片(61),所述色标(62)的中段涂为易识别的全色,并且每次同时至少五个试片的测试,并且至少保证四个试片测试有效,所述拉伸机构(4)的动作速度保持在250±50 mm/min。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于,通过机器视觉算法获取所述第一数据,所述机器视觉算法包括:
获取所述试片(6)的图像;
提取所述色标(62),读取所述色标(62)的长度;
逐帧识别并记录所述色标(62)的两端标记间距;
在所述力传感器检测到突变时,停止抓取图像,保存最后一帧图像;
分析所述图像的上下两部分是否都有色标(62),是则计算所述试片的断裂伸长率,否则判定测试数据失效。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410071223.0A CN117825163A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410071223.0A CN117825163A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117825163A true CN117825163A (zh) | 2024-04-05 |
Family
ID=90521000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410071223.0A Pending CN117825163A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117825163A (zh) |
-
2024
- 2024-01-17 CN CN202410071223.0A patent/CN117825163A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007242431A (ja) | ツイスト電線製造方法及びその装置 | |
CN103217110B (zh) | 基于三维视觉技术的离线烟支或滤棒检测装置 | |
US8098412B2 (en) | Method for detecting the center of wafer and storage medium storing a program for executing the method | |
CN109724868A (zh) | 一种基于机器视觉的自动化拉伸试验系统 | |
US20150377754A1 (en) | Multi-Axis Universal Material Testing System | |
WO2017217604A1 (ko) | 재료 시험 장치 및 이를 이용한 재료 시험방법 | |
CN109490096A (zh) | 一种弯曲抗裂性能测试装置及测试方法 | |
CN204404923U (zh) | 基于视觉机械手的千分尺检定仪 | |
CN102494618A (zh) | 一种电缆护套拉伸长度检测装置 | |
JP4390032B2 (ja) | 材料試験機 | |
CN106019385A (zh) | 电缆接续管内钢管位置自动检测装置 | |
CN117825163A (zh) | 一种煤矿电缆护套测试装置及测试方法 | |
CN208998975U (zh) | 钢帘线扭转检测装置 | |
CN113740155A (zh) | 一种金属料断后伸长率、最大力总延伸率、断面收缩率自动测量设备 | |
CN105424719A (zh) | 一种电缆光学检测装置及检测方法 | |
JP6822354B2 (ja) | 材料試験機 | |
KR101458426B1 (ko) | 실린더 튜브 내면 자동 결함 검사장치 및 방법 | |
JPH11125647A (ja) | プローブカード検査方法 | |
CN110986857A (zh) | 棒状物体的检测装置、检测方法及控制系统 | |
JP4506926B2 (ja) | 材料試験機 | |
CN115816045A (zh) | 视觉引导机器人螺丝锁付及锁付品质检测设备 | |
CN113670722A (zh) | 一种金属抗拉伸强度性能的检测方法 | |
CN210863370U (zh) | 一种钢筋拉伸试验的伸长率自动测量系统 | |
CN207717637U (zh) | 绞麻花线视觉监控系统 | |
JP3858990B2 (ja) | 高速引張試験領域における真応力−歪みの測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |