RU2722167C1 - Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы - Google Patents
Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722167C1 RU2722167C1 RU2019125361A RU2019125361A RU2722167C1 RU 2722167 C1 RU2722167 C1 RU 2722167C1 RU 2019125361 A RU2019125361 A RU 2019125361A RU 2019125361 A RU2019125361 A RU 2019125361A RU 2722167 C1 RU2722167 C1 RU 2722167C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable core
- displacement
- current
- measurement
- contact measurement
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области контроля качества при производстве кабелей. Технический результат – расширение арсенала технических средств. Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы заключается в том, что для определения эксцентриситета объекта измерения, например кабеля с медной жилой, используется устройство, содержащее электромагнитные и оптические датчики, осуществляют циклическое колебательное или возвратно-поступательное движение устройства для бесконтактного измерения смещения относительно проходящей через него кабельной жилы и при этом снимают показания уровня напряжения с электромагнитных датчиков, получая рабочую характеристику напряжения и положения жилы, с помощью которой определяют эксцентриситет жилы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Данный способ может быть использован при повышении качества и эффективности построения измерительных систем в области кабельного производства и в иных отраслях промышленности.
Известен способ определения положение токоведущего проводника, (расположен по адресу: https://pandia.ru/text/80/288/76409.php , дата публикации 03.10.2016 года подтверждена веб – архивом), измерение происходит в стационарных системах координат, использующих зависимость напряжения от положения объекта. При таком способе определения положения проводника в пространстве налагаются очень жесткие требования к стабильности поддержания тока в проводнике и его регулированию в широких пределах в зависимости от постоянно меняющегося сопротивления проводника и сложной цепи обратной связи.
Технический результат изобретения заключается в способе, позволяющем с высокой точностью измерять координаты электромагнитной системы, для определения степени смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы.
Сущность заявленного способа заключается в том, что для определения координат объекта измерения, например, кабеля с медной жилой используется устройство, имеющее подвижную систему координат, которая вне зависимости от состояния измеряемого объекта всегда позволяет перейти к решениям, как показано на фиг.1.
Определение эксцентриситета токопроводящей жилы
Для осуществления предложенного нами способа используется устройство, содержащее индуктор для наведения тока необходимой формы и частоты на измеряемый токоведущий проводник, данный элемент устройства располагается по ходу движения токоведущего проводника. Кроме этого устройство содержит несколько пар оптических датчиков для отслеживания положения кабеля расположенных по контору на вершине устройства в горизонтальной проекции, под углом 45° относительно друг друга.
Также устройство имеет четыре электромагнитных датчика в вертикальной проекции расположенных под углом 45° по отношению к горизонтальной плоскости.
При этом первая пара оптических датчиков, (жёлтый поток световых лучей) образует первую оптическую плоскость координат, а вторая пара оптических датчиков (красный поток световых лучей) расположена за первой парой на некотором расстоянии и повернута относительно неё на угол 45°, образует вторую оптическую плоскость координат. Меду первой и второй оптическими плоскостями по центру расположены четыре электромагнитных датчика, при этом датчики соединены встречно и образуют одно направление отсчёта на координатной плоскости. Таким образом, создаётся система электромагнитных координат, образующая декартовую систему координат на плоскости, расположенную под углом 45° к горизонту по отношению к осям устройства, на которых зафиксированы датчики. При этом измерение осуществляется вне зависимости от того будет ли система координат подвижна относительно неподвижного кабеля, или же наоборот кабель будет подвижен относительно неподвижной системы координат, или оба варианта в любом сочетании.
Оси с расположенными на них датчиками жёстко зафиксированы относительно друг друга на подвижном каркасе устройства (см. фиг.3). Подвижный каркас имеет одну степень свободы и в рабочем состоянии производит колебательные или возвратно-поступательные движения с определенным периодом ортогонально положению проходящей жилы (кабеля), пересекающей две оптические плоскости координат и таким же образом пересекающей оси устройства под углом 45°. Две оптические плоскости разнесены друг от друга на определенное расстояние и развёрнуты на угол 45° относительно друг друга. Такое положение плоскостей обеспечивает корректировку угла вхождения жилы в рабочую зону таким образом, что расчетный диаметр жилы не зависит от угла вхождения жилы, при этом в независимости положения жилы в рабочей зоне устройства, всегда точно определяется овальность жилы.
За одно поступательное перемещение системы координат осуществляется пересечение обеих электромагнитных осей.
Определение эксцентриситета жилы происходит в следующем порядке:
1. Определяются электромагнитные координаты минимума проходящей изолированной жилы. При этом используются данные оптической измерительной системы.
2. Из определенных электромагнитных координат минимума неизолированной жилы, хранящихся в памяти устройства, и вычисленных на этапе калибровки устройства, вычитаются текущие электромагнитные координаты минимума рабочей изолированной жилы.
При движении системы координат в направлении слева – направо на выходе схемы измерения по каждой из координат Х и У формируются графики рабочих характеристик, как показано на фиг.2, где S – положение объекта измерения, а U – напряжение на выходах схем измерения. В этом случае координаты минимумов парабол калибровочной характеристики Sx1 и Sy1 будут отличаться от координат минимумов парабол калибровочной характеристики Sx0 и Sy0 на величину смещения токоведущего проводника. Это смещение наблюдается по соответствующим координатам. В случае отсутствия смещения токоведущего проводника от геометрического центра жилы, координата минимума рабочей характеристики по оси Sх будет полностью совпадать с координатой минимума калибровочной характеристики, при этом сама форма параболической зависимости рабочей характеристики (крутизна) может существенно отличаться от формы калибровочной характеристики.
Электромагнитные координаты рассчитываются при помощи двух оптических плоскостей. Поскольку направление электромагнитных координат не совпадает с направлением оптических координат и составляет угол +22,52° и -22,5° для каждой из оптической координатной плоскости, то при расчётах используется виртуальная система координат, получаемая простым поворотом каждой из оптических координатных плоскостей на соответствующий угол. Виртуальная система координат полностью совпадает с электромагнитной системой координат, совмещена с ней и является основой для точного определения положения графиков вдоль оси S как показано на фиг.1.
Осуществление предложенного нами способа:
Через отверстие, выполненное по центру в корпусе устройства для бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника, протягивается кабель, содержащий токоведущий проводник (жилу). При этом в памяти устройства после проведения калибровки хранятся электромагнитные координаты минимума неизолированной жилы. При помощи индуктора на токоведущий проводник наводится ток заданной частоты и формы. Осуществляя циклическое колебательное движение измерительной системы, относительно проходящего в измеряемой зоне кабеля происходит синхронное снятие показаний уровня напряжения с электромагнитных датчиков и соответствующих этим показаниям координат положения кабеля в измеряемой зоне. Из определенных электромагнитных координат минимума неизолированной жилы, хранящихся в памяти устройства, и вычисленных на этапе калибровки устройства, вычитаются текущие электромагнитные координаты минимума рабочей изолированной жилы. После обработки результатов измерений определяется смещение токоведущего проводника относительно геометрического центра измеряемого кабеля. Результаты измерений в графическом виде отображаются на экране ЭВМ или любого портативного устройства для вычислений и обработки данных.
Claims (3)
1. Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы, заключающийся в том, что: используют устройство для бесконтактного измерения указанного смещения, которое содержит индуктор для наведения тока необходимой формы и частоты на токоведущий проводник контролируемой кабельной жилы, а также электромагнитные датчики и несколько пар оптических датчиков для отслеживания положения кабельной жилы, при этом датчики жестко зафиксированы относительно друг друга на подвижном каркасе устройства; исследуемую кабельную жилу протягивают через отверстие, выполненное по центру в корпусе устройства для бесконтактного измерения смещения; при помощи индуктора на токоведущий проводник кабельной жилы наводят ток заданной частоты и формы; осуществляют циклическое колебательное или возвратно-поступательное движение устройства для бесконтактного измерения смещения относительно проходящей через него кабельной жилы и при этом снимают показания уровня напряжения с электромагнитных датчиков, получая рабочую характеристику с параметрами U и S, где U – напряжение на выходе схемы измерения, а S – положение кабельной жилы; при получении минимума значения U данной рабочей характеристики оптическими датчиками определяют координаты кабельной жилы; сопоставляют указанные координаты исследуемой кабельной жилы с координатами неизолированной жилы, при которых наблюдается минимум значения U ее рабочей характеристики, используемой на этапе калибровки устройства для бесконтактного измерения указанного смещения, и определяют искомую величину смещения проводника от геометрического центра кабельной жилы; результаты измерений в графическом виде отображают на экране ЭВМ или любого портативного устройства для визуализации результата.
2. Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы по п.1, отличающийся тем, что используют четыре электромагнитных датчика.
3. Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы по п.1, отличающийся тем, что используют две пары оптических датчиков.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125361A RU2722167C1 (ru) | 2019-08-11 | 2019-08-11 | Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125361A RU2722167C1 (ru) | 2019-08-11 | 2019-08-11 | Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019120646 Substitution | 2019-07-02 | 2019-07-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2722167C1 true RU2722167C1 (ru) | 2020-05-27 |
Family
ID=70803248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019125361A RU2722167C1 (ru) | 2019-08-11 | 2019-08-11 | Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2722167C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763681C1 (ru) * | 2021-06-09 | 2021-12-30 | Сергей Евгеньевич Корнелик | Способ контроля местоположения металлической основы внутри полимерного слоя и устройство для его осуществления |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5247261A (en) * | 1991-10-09 | 1993-09-21 | The Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for electromagnetic non-contact position measurement with respect to one or more axes |
RU56649U1 (ru) * | 2006-02-21 | 2006-09-10 | Александр Федорович Космачев | Устройство определения мест неоднородностей кабеля |
RU87806U1 (ru) * | 2009-06-02 | 2009-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина" | Устройство присоединения к измерительным отводам высоковольтных вводов |
RU2573447C2 (ru) * | 2009-12-31 | 2016-01-20 | МЭППЕР ЛИТОГРАФИ АйПи Б.В. | Емкостная измерительная система |
WO2018112631A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Vital Alert Communication Inc. | Magnetic positioning system |
-
2019
- 2019-08-11 RU RU2019125361A patent/RU2722167C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5247261A (en) * | 1991-10-09 | 1993-09-21 | The Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for electromagnetic non-contact position measurement with respect to one or more axes |
RU56649U1 (ru) * | 2006-02-21 | 2006-09-10 | Александр Федорович Космачев | Устройство определения мест неоднородностей кабеля |
RU87806U1 (ru) * | 2009-06-02 | 2009-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина" | Устройство присоединения к измерительным отводам высоковольтных вводов |
RU2573447C2 (ru) * | 2009-12-31 | 2016-01-20 | МЭППЕР ЛИТОГРАФИ АйПи Б.В. | Емкостная измерительная система |
WO2018112631A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Vital Alert Communication Inc. | Magnetic positioning system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763681C1 (ru) * | 2021-06-09 | 2021-12-30 | Сергей Евгеньевич Корнелик | Способ контроля местоположения металлической основы внутри полимерного слоя и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yang et al. | Analysis on location accuracy for the binocular stereo vision system | |
RU2722167C1 (ru) | Способ бесконтактного измерения смещения токоведущего проводника от геометрического центра кабельной жилы | |
CN108362228B (zh) | 一种基于双光机的光刀光栅混合式三维测量装置及测量方法 | |
CN110567398A (zh) | 双目立体视觉三维测量方法及系统、服务器及存储介质 | |
WO2012109340A1 (en) | Electron beam profile measurement system and method with "moms" | |
CN103954239A (zh) | 一种三维测量系统及方法 | |
CN109918813A (zh) | 一种基于高压输电线路周围的工频电场获取方法 | |
Zhang et al. | Error correctable hand–eye calibration for stripe-laser vision-guided robotics | |
CN113642208A (zh) | 一种水下甚低频对称振子天线阵辐射场分布的计算方法 | |
Hu et al. | Dynamic 3D measurement of thermal deformation based on geometric-constrained stereo-matching with a stereo microscopic system | |
Chun-Shin et al. | Distance measurement using a single camera with a rotating mirror | |
Ma et al. | Non-diffracting beam based probe technology for measuring coordinates of hidden parts | |
Setyawan et al. | Measurement accuracy analysis of distance between cameras in stereo vision | |
CN203824531U (zh) | 一种三维测量系统 | |
WO2021000771A1 (zh) | 非接触式测量载流导线相对电缆芯几何中心偏移的方法 | |
Gao et al. | Distance measurement of zooming image for a mobile robot | |
Coufal | Faraday's law of electromagnetic induction in two parallel conductors | |
Tabatadze et al. | Application of the method of auxiliary sources in the 3D antenna synthesis problems | |
CN105527028B (zh) | 一种测量光束涡旋的方法及其装置 | |
RU2763681C1 (ru) | Способ контроля местоположения металлической основы внутри полимерного слоя и устройство для его осуществления | |
Yang et al. | Design of 3D laser radar based on laser triangulation | |
CN106597380B (zh) | 一种基于非均匀波的角度域电磁散射特性合成方法 | |
Hofer et al. | Image processing for calibrating a coordinate measurement set-up | |
Ovchinnikov et al. | Calibration error minimization method of three-dimensional geometry optical meter with two photodetectors | |
Tsuchiya et al. | Electric field sensing and imaging by noninvasive parallel-plate sensor |