[發明專利]一種電纜偏心儀在線檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202010962215.7
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112268504B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 李玉軍;焦尚彬;張青;梁琨;王琛琛
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01B7/312
• 分類號: G01B7/312;G01B7/00;G01B11/27;G01B11/08
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

1.一種電纜偏心儀在線檢測裝置，其特征在于，包括有轉子（1），轉子內設有滑環（2）；滑環嵌入到轉子（1）內；傳感器陣列（3）中的信號線及電源線分別與轉子（1）內的滑環（2）固定連接；轉子外側的四組碳刷（4）與滑環（2）接觸連接，每組碳刷（4）均通過導線與外部供電及信號線連接，給傳感器陣列（3）供電及信號傳輸；碳刷兩兩對稱分別設在轉子的左右兩側和上下兩側；所述的傳感器陣列（3）有兩組；兩組傳感器陣列（3）呈對稱狀設在轉子（1）內滑環（2）的下方；

所述的轉子（1）為環形轉子；所述的滑環（2）為十二道；

所述的傳感器陣列（3）包括溫度傳感器、電渦流傳感器和激光位移傳感器；傳感器陣列（3）包括溫度傳感器、電渦流傳感器和激光位移傳感器均與ARM控制器相連；

所述的傳感器陣列（3）采用直流電源進行供電；A/D模數轉換器作為信號模擬量采集單元；

所述的在線檢測裝置還包括電量-距離轉換測量和信號處理單元；

所述的電量-距離轉換測量和信號處理單元包括LC信號振蕩發生電路和信號調理電路；

所述的ARM控制器還與A/D數模轉換器、數據存儲器、LCD液晶屏、JTAG、指示燈、按鍵相連；

所述的數據存儲器采用SPI_FLASH字庫存儲器和EEPROM掉電數據存儲器；

所述電纜偏心儀在線檢測裝置還包括人機交互單元；人機交互單元通過RS485通訊模塊與上位機進行通信，上位機界面實時顯示被測電纜（5）的偏心情況；

利用電纜偏心儀在線檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

步驟A，整個電纜偏心儀檢測裝置的核心是對被測電纜的復合式多向輪詢檢測結構設置，在轉子（1）內設有滑環（2）；滑環共有十二道，嵌入到轉子（1）內；傳感器陣列（3）中的信號線及電源線分別與轉子（1）內的十二道滑環（2）固定連接；轉子外側設有四組碳刷（4）與滑環（2）接觸連接，每組碳刷（4）均通過導線與外部供電及信號線連接，給傳感器陣列（3）供電及信號傳輸；碳刷兩兩對稱分別設在轉子的左右兩側和上下兩側；所述的傳感器陣列（3）有兩組；兩組傳感器陣列（3）分別設在轉子（1）內滑環（2）的下方；傳感器陣列中兩對對稱排布的電渦流-激光測距雙傳感器結構，實現對被測電纜周向全方位高效檢測，傳感器陣列中的溫度傳感器對檢測機構進行溫度補償；

步驟B，電渦流傳感器的探頭中將傳感器線圈、LC信號振蕩發生電路，信號調理電路集成為一體，實現位移量向電壓量的轉化；溫度傳感器檢測周圍環境溫度，將溫度值轉化為電壓值；激光測距傳感器檢測電纜絕緣層外徑，電渦流傳感器檢測電纜導體位置；

步驟C，信號調理電路將電壓信號經過整流，放大，濾波處理后，轉化為標準的直流電壓信號；

步驟D，外部 A/D轉換器將模擬量轉化為數字量，通過數據存儲器將數據進行保存；

步驟E，ARM控制器將轉換后的數據進行數據融合，并在程序上實現算法方面的數據處理，最終將偏心信息通過LCD液晶屏顯示出來，并且經過程序實現報警功能；

步驟F，單片機通過串口和上位機通訊，上位機將電纜偏心度信息，電纜參數設置，電壓、位移標定界面顯示出來，實現偏心度的實時在線檢測。