CN211904035U - 一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电力行业带电作业技术领域，提供一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，包括测量头部、传动绝缘杆、操作摇柄及远程中断显示设备，所述测量头部包括自适应夹紧导线装置、传感器测量装置、传动旋转装置，所述传感器测量装置固定在自适应夹紧导线装置中的夹具压块上，传感器中心与V形自适应夹具中心在同一平面内，可以自激发产生高频震荡波，通过对被测导线的反射波形变化得到物体的具体特征，计算得出所需要皮层厚度。本实用新型适用于圆弧面绝缘层的测量，设备自行完成对目标导线的自动夹紧，传感器自动校准，并产生自激发高频震荡波，通过机械结构完成测量头部旋转测量，将环形数据采集保存并计算，适用于不同直径的绝缘导线测厚工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力行业带电作业技术领域，辅助现场带电断接引作业，尤其涉及一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪。
背景技术
目前，电力系统架空配电线路的导线多采用交联聚乙烯绝缘铝导线，以提高配电线路的绝缘水平。高空带电作业是为了保证供电设备安全、可靠运行、提高电网经济运行和服务质量的重要检修手段。带电作业主要完成作业频率较高的带电接引流线、带电断引流线等项目，而导线剥皮是所有高空带电作业项目中必不可缺少的一步。导线剥皮必须对导线的外皮层厚度精确估算，由于架空线路输电等级不同、导线生产厂家工艺各异，导致线径不一致，绝缘层厚度不统一，会对作业人员估算绝缘皮层厚度带来困难。因此急需一种高精度测控导线皮层厚度的设备，但是目前市面上的绝缘层测量仪器主要测量平面且测量距离短。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，适用于圆弧面绝缘层的测量，带有无线传输功能，同步将数据回传至手持设备显示，可以实现导线厚度实时监控并提供环比数据，设备自行完成对目标导线的自动夹紧，传感器自动校准，并产生自激发高频震荡波，通过机械结构完成测量头部旋转测量，将环形数据采集保存并计算，适用于不同直径的绝缘导线测厚工作。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，包括测量头部、传动绝缘杆、操作摇柄及远程中断显示设备，所述测量头部包括自适应夹紧导线装置、传感器测量装置、传动旋转装置，所述自适应夹紧导线装置包括V型自适应夹具、夹具压块、丝杆、定位导杆、受控电机、控制电路板，由丝杆与定位导杆配合完成V形自适应夹具夹紧运动，所述传感器测量装置固定在自适应夹紧导线装置中的夹具压块上，传感器中心与V形自适应夹具中心在同一平面内，其可以自激发产生高频震荡波，通过对被测导线的反射波形变化得到物体的具体特征，从而计算得出所需要皮层厚度；所述传动旋转装置包括外壳和齿轮组，齿轮组包含锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及C型齿轮，所述传动绝缘杆两端的结构一样，包括锁紧套、润滑轴套、外杆连接件、传动连接件、内传动绝缘杆及外支撑绝缘杆，外支撑绝缘杆两端与传动旋转装置中的连接座及操作摇柄中的固定件连接，内传动绝缘杆两端与传动旋转装置中的锥齿轮及操作摇柄中的锥齿轮连接，内传动绝缘杆将操作摇柄产生的动力通过齿轮组传递至传动旋转装置中的C型齿轮，齿轮组中的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮作用是使有缺口的C型齿轮保持连续运动，自适应夹紧导线装置固定连接在C型齿轮上，从而使得传感器测量装置可以随着自适应夹紧导线装置环绕导线做圆周运动，实时测得圆周上不同处的皮层厚度，围绕导线进行整周测量数据；所述远程中断显示设备是将测量数据远程接收并显示在屏幕上，同时用以控制测量头部的运动及数据测量。
在上述技术方案中，所述传感器测量装置为电涡流传感器，通过算法补偿将平面绝缘层测量传感器用于圆弧导线绝缘层厚度测量；传感器自激发产生高频震荡波，测量导线会改变波形频率与幅值。
在上述技术方案中，所述自适应夹紧导线装置包括V型自适应夹具，V形形态开口可适应多种规格线径导线，V型自适应夹具可实现对不同导线的自动夹紧，并且保证夹紧力和夹持稳定。
在上述技术方案中，所述V型自适应夹具的运动受控于丝杆，丝杆的双螺纹以及根据双螺纹导程计算出的V型夹具开口夹角，可保证在夹紧绝缘导线时，V型自适应夹具和夹具压块保持固定关系运动且时时保证导线与传动旋转装置同心夹紧。
在上述技术方案中，所述传感器测量装置中的传感器自激发产生高频震荡波，高频震荡波遇到绝缘铝导线中的铝导体会改变波形频率与幅值，根据反馈接收信号可计算得到传感器与导线铝芯的距离。传感器将围绕导线进行整周测量数据，可测得偏心绝缘导线绝缘层的最小、最大厚度并获得偏心值。
在上述技术方案中，受控电机驱动电路和数据采集电路均由单片机系统控制，整个单片机系统硬件设于控制电路板上，控制电路板安装于控制电路安装座上，由电池供电。
在上述技术方案中，由操作摇柄作为动力输入，通过传动绝缘杆将动力传递到传动旋转装置，操作摇柄由手动或驱动电机驱动，且两者可以便捷切换，以方便各种场合使用。
在上述技术方案中，测量结果远程传输给远程中断显示设备显示数据参数，远程中断显示设备为手持式显示控制装置，显示数据可供作业人员参考。
在上述技术方案中，所述远程中断显示设备可以控制测量头部的运动及数据测量，并可实时监测作业过程，随时干预中断或调整。
本实用新型的有益效果是：通过设备的自动运行装置对目标导线夹紧固定，自激发高频震荡波来测量绝缘导线绝缘层厚度，并通过无线远程显示参考数值，减少带电作业中可能存在的破损导线情况发生概率，将提高作业效率，提高作业人员安全。提高用户的满意度，有较大的社会价值及经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中测量头部的结构示意图；
图3为本实用新型中自适应夹紧导线装置的部分分解结构示意图；
图4为本实用新型的作业示意图；
图5为本实用新型中传动绝缘杆的局部剖面结构示意图；
图6为本实用新型中传动旋转装置的内部结构示意图；
其中：1. 测量头部，11.自适应夹紧导线装置，1101. V型自适应夹具，1102.丝杆，1103.定位导杆，1104.夹具压块，1105.受控电机，1106.控制电路板，1107.电池，1108.安装座，1109.控制电路盖板，1110.控制电路安装座，1111.受控电机外壳罩，12.传感器测量装置，13.传动旋转装置，1301.外壳，1302. C型齿轮，1303.第三齿轮，1304.第二齿轮，1305.第一齿轮，1306.锥齿轮，1307.连接座，2.传动绝缘杆，21.锁紧套，22.润滑轴套，23.外杆连接件，24.传动连接件，25.内传动绝缘杆，26.外支撑绝缘杆，3.操作摇柄，4.远程中断显示设备，5.导线铝芯，6.导线外绝缘皮。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。
如图1至图6所示的一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，包括测量头部1、传动绝缘杆2、操作摇柄3及远程中断显示设备4，所述测量头部1包括自适应夹紧导线装置11、传感器测量装置12、传动旋转装置13，所述自适应夹紧导线装置11包括V型自适应夹具1101、夹具压块1104、丝杆1102、定位导杆1103、受控电机1105、控制电路板1106及电池1107、安装座1108、控制电路盖板1109、控制电路安装座1110、受控电机外壳罩1111，由丝杆1102与定位导杆1103配合完成V形自适应夹具1101夹紧运动，V形自适应夹具1101的V形形态开口使得其可以适应多种规格线径导线，并且保证夹紧力和夹持稳定，夹持的另一端为夹具压块1104；所述传感器测量装置12固定在自适应夹紧导线装置11中的夹具压块1104上，传感器测量装置12中心与V形自适应夹具1101中心在同一平面内，其可以自激发产生高频震荡波，通过对被测导线的反射波形变化得到物体的具体特征，从而可以计算得出所需要皮层厚度；所述传动旋转装置13包括外壳1301和齿轮组，齿轮组包含锥齿轮1306、第一齿轮1305、第二齿轮1304、第三齿轮1303及C型齿轮1302，所述传动绝缘杆2两端的结构一样，包括锁紧套21、润滑轴套22、外杆连接件23、传动连接件24、内传动绝缘杆25及外支撑绝缘杆26，外支撑绝缘杆26两端与传动旋转装置13中的连接座1307及操作摇柄中的固定件连接，内传动绝缘杆25两端与传动旋转装置13中的锥齿轮1306及操作摇柄3中的锥齿轮连接，内传动绝缘杆25将操作摇柄3产生的动力通过齿轮组传递至传动旋转装置13中的C型齿轮1302，齿轮组中的第一齿轮1305、第二齿轮1304和第三齿轮1303作用是使有缺口的C型齿轮1302保持连续运动，自适应夹紧导线装置11固定连接在C型齿轮1302上，从而使得传感器测量装置12可以随着自适应夹紧导线装置11环绕导线做圆周运动，实时测得圆周上不同处的皮层厚度；所述远程中断显示设备4将测量数据远程接收并显示在屏幕上，同时可以控制测量头部1的运动及数据测量。
在上述实施例中，所述传感器测量装置12为电涡流传感器，通过算法补偿将平面绝缘层测量传感器用于圆弧导线绝缘层厚度测量；其工作原理为所述传感器自激发产生高频震荡波，遇到测量导线中的铝芯会改变波形频率与幅值，根据反馈接收信号可计算得到传感器与导线铝芯的距离，即导线皮层厚度。
在上述实施例中，所述自适应夹紧导线装置11中设置有V型自适应夹具1101，可适用于各种规格绝缘导线，V型自适应夹具1101的V型开口可实现对不同导线的自动夹紧。
在上述实施例中，所述V型自适应夹具1101的运动受控于丝杆1102，丝杆1102的双螺纹以及根据双螺纹导程计算出的V型开口夹角，可保证在夹紧绝缘导线时，V型自适应夹具1101和夹具压块1104保持固定关系运动且时时保证导线与传动旋转装置同心夹紧。
在上述实施例中，受控电机驱动电路和数据采集电路均由为单片机系统控制，整个系统硬件在控制电路板1106上，控制电路板1106安装于控制电路安装座1110上，由电池1107供电。
在上述实施例中，由操作摇柄3作为动力输入，通过传动绝缘杆2将动力传递到传动旋转装置13，此处动力可以是手动或驱动电机，且两者可以便捷切换，以方便各种场合使用。
所述传感器测量装置12将围绕导线进行整周测量数据，可测得偏心绝缘导线绝缘层的最小、最大厚度并获得偏心值。
在上述实施例中，测量结果远程传输给远程中断显示设备4显示数据参数，远程中断显示设备4可以是手持式显示控制装置，显示数据可供作业人员参考。
在上述实施例中，所述远程中断显示设备4可以控制测量头部1的运动及数据测量，并可实时监测作业过程，随时干预中断或调整。
作业人员进行绝缘导线皮层厚度测量时，首先将测量头部1及操作摇柄3分别与传动绝缘杆2两端连接装配，将测量头部1通过其C型开口挂入绝缘导线，然后通过远程中断显示设备4控制受控电机1105驱动丝杆1102，由丝杆1102带动V型自适应夹具1101和夹具压块1104沿定位导杆1103运动并夹紧导线，夹紧完成后远程中断显示设备4显示夹紧完成，可通过操作摇柄3摇动摇把、通过传动绝缘杆2使自适应夹紧导线装置11沿导线转动一周，此时导线皮层厚度的实时值、最大值、最小值均显示在远程中断显示设备4的屏幕上。
使用本实用新型中的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪时，不需要对运行的高压线路进行停电操作，设备无需辅助工具即可自行完成对目标导线的自动夹紧，传感器自动校准，并产生自激发高频震荡波，同时带有无线传输功能，可同步将数据回传至手持设备显示，可以实现导线厚度实时监控并将环比数据采集并保存，可适用于不同直径及厚度的绝缘导线皮层测厚工作。使用此装置可以获得导线皮层厚度值，供带电作业断接引工序中导线剥皮参考或其他作业参考，提高带电作业的可靠性、安全性，并提高作业效率。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：包括测量头部、传动绝缘杆、操作摇柄及远程中断显示设备，所述测量头部包括自适应夹紧导线装置、传感器测量装置、传动旋转装置，所述自适应夹紧导线装置包括V型自适应夹具、夹具压块、丝杆、定位导杆、受控电机、控制电路板，由丝杆与定位导杆配合完成V形自适应夹具夹紧运动，所述传感器测量装置固定在自适应夹紧导线装置中的夹具压块上，传感器中心与V形自适应夹具中心在同一平面内，其可以自激发产生高频震荡波，通过对被测导线的反射波形变化得到物体的具体特征，从而计算得出所需要皮层厚度；所述传动绝缘杆两端与测量头部及操作摇柄连接，将操作摇柄产生的动力通过传动绝缘杆传动至测量头部，传感器测量装置可以环绕导线做圆周运动，实时测得圆周上不同处的皮层厚度，围绕导线进行整周测量数据；所述远程中断显示设备是将测量数据远程接收并显示在屏幕上，同时用以控制测量头部的运动及数据测量。
2.根据权利要求1所述的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：所述传感器测量装置为电涡流传感器，通过算法补偿将平面绝缘层测量传感器用于圆弧导线绝缘层厚度测量；传感器自激发产生高频震荡波，测量导线会改变波形频率与幅值。
3.根据权利要求1所述的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：所述自适应夹紧导线装置包括V型自适应夹具，V形形态开口可适应多种规格线径导线，并且保证夹紧力和夹持稳定。
4.根据权利要求1所述的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：所述V型自适应夹具的运动受控于丝杆，丝杆的双螺纹以及根据双螺纹导程计算出的V型夹具开口夹角，可保证在夹紧绝缘导线时，V型自适应夹具和夹具压块保持固定关系运动且时时保证导线与传动旋转装置同心夹紧。
5.根据权利要求1所述的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：受控电机驱动电路和数据采集电路均由单片机系统控制，整个单片机系统硬件设于控制电路板上，控制电路板安装于控制电路安装座上，由电池供电。
6.根据权利要求1所述的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：由操作摇柄作为动力输入，通过传动绝缘杆将动力传递到传动旋转装置，操作摇柄由手动或驱动电机驱动。
7.根据权利要求1所述的自动化绝缘铝导线皮层测厚仪，其特征是：测量结果远程传输给远程中断显示设备显示数据参数，远程中断显示设备为手持式显示控制装置。
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