[實用新型]一種用于懸式絕緣子的三維掃描裝置

有效

• 申請號: 201720652054.5
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN206876124U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 孫銳;向強;李海慶;李建華;任淵;左德陽
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/08;G01B11/24
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 張楊

技術領域

本測量裝置主要運用在懸式絕緣子的一些參數的測量上，即測量懸式絕緣子的盤徑、軸向偏差、徑向偏差、整體高度及爬電距離等參數，這些參數將會影響到懸式絕緣子的電氣特征及其安裝問題。

背景技術

在選擇懸式絕緣子型號及數量時，總會以其的一些參數為標準來選擇。懸式絕緣子的盤徑、軸向偏差、徑向偏差這些參數影響到懸式絕緣子的安裝尺寸，而其其爬電距離則會影響到其電氣特性。然而由于生產條件的限制，生產的懸式絕緣子多不規則，這就需要對這些出廠的懸式絕緣子進行檢測，看其是否合格。目前并沒有一種裝置能夠同時測量這些參數，雖然可以分開測量這些參數，但目前的測量方式多采用手動測量，借助皮尺、直尺等初級測量工具及拉線位移傳感器、手持式激光測距儀等工具進行測量，不僅測量結果不夠準確而且耗時耗力，不便于自動化控制。例如測量爬電距離多用有(無)膠的帶子(如黑膠布、透明膠布或玻璃布等)沿復合絕緣子的表面自上至下“走”一次,然后測量帶子的長度。顯然,測量精度取決于檢查人員的“手藝”和他使用的量具(帶子應少膠而無伸縮性,黑膠布好些)。當復合絕緣子的額定電壓較高時,這種測量方法就顯得很麻煩。若檢查人員手藝好,則測量精度會高些；若檢查人員手藝差,則測量精度就很低。事實上,檢查人員的手藝再好,測量精度也難保證(往往偏大,因帶子具有伸縮性)。針對這一現狀，本發明所用的測量裝置及方法將會大大地減少其誤差，保證其測量精度，同時也可適用于其他物體的三維掃描中。

發明內容

為了解決現有測量方法誤差大、精度低、僅能測量單一參數的缺點，本裝置利用激光測距裝置線掃描得到懸式絕緣子的三維外形特征，進而在三維軟件中逆向重建了懸式絕緣子的三維模型，再根據對已得到的三維模型的分析來得到其參數。其測量的方式為逆向建模的方法，即通過激光測距儀多次掃描懸式絕緣子的外形，結合其激光測距儀的固有位置通過一定的計算得到其三維點云數據(激光測距儀以固有頻率掃描得到的數據，結合其它條件，可在建立的三維坐標中構成一系列點，這些點集即為三維點云數據)，進而得到其三維模型，再對三維模型進行分析得到其參數。

簡單來說，重建三維模型的過程就是由點到線，再由線到面的過程。三維掃描裝置的激光測距裝置來回在一條曲線上掃描懸式絕緣子得到包含三維信息的‘點’，經過多次掃描得到一系列點集，如圖3所示，這些‘點集’經過數學計算，在三維坐標系中展示出來，即為懸式絕緣子的三維點云數據，這些點云數據按照掃描曲線的方向經過插值擬合即可還原出一些列曲面1,2…，n，這些曲面經過數據處理就能還原出懸式絕緣子的三維模型了。數據處理完成從‘點’到‘線’和從‘線’到‘面’的過程，進而得到其完整的三維模型，在得到三維模型之后，其參數的尺寸也就能很容易得到了。

本發明主要為一種測量懸式絕緣子軸向偏差、徑向偏差、盤徑及爬電距離的測量裝置。如圖2所示，對于懸式絕緣子而言，其盤徑主要表現為懸式絕緣子的最大盤徑；軸向偏差是指其中軸線與圓盤底面的夾角；徑向偏差是其盤徑對稱度的一個標準，主要為在同一直線上的半徑之差的最大值。而爬電距離則為懸式絕緣子磁盤表面的總長度的最小值。正是由于所測參數多為最值問題，這就使得傳統的取平均值或者采樣測量取最大(小)值的測量方式的精度不能得到保證。

本發明技術方案為一種用于懸式絕緣子的三維掃描裝置，該裝置主要包括框架、懸掛裝置、動力裝置、激光測距裝置及數據處理及控制模塊；框架用于支撐整個懸式絕緣子的三維掃描裝置；懸掛裝置設置于框架上，用于豎直掛起懸式絕緣子；動力裝置設置于框架上，包括：用于驅動豎直懸掛的懸式絕緣子水平轉動裝置、用于激光測距儀在滑軌上的水平移動的上、下兩個平動裝置；激光測距裝包括：上、下兩個測距裝置，分別用于掃描懸式絕緣子上、下表面，分別設置于動力裝置中的兩個平動裝置上；數據處理及控制模塊用于控制動力裝置運動、激光測距儀的掃描、接收激光測距儀的掃描數據后計算恢復出懸式絕緣子的外觀。