專利名稱：利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置。
背景技術(shù)：
交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜絕緣中的雜質(zhì)顆粒是造成其絕緣失效的重要因素?，F(xiàn)代 電纜工業(yè)用超凈生產(chǎn)的方式防止雜質(zhì)顆粒進入絕緣材料。為了評價電纜的超凈程度，在生 產(chǎn)中制定了嚴格的絕緣料中雜質(zhì)顆粒的尺寸和含量標準。例如規(guī)定500kV以上電纜絕緣的 XLPE料中每公斤不得有超過50 μ m的雜質(zhì)顆粒。在工業(yè)生產(chǎn)中，雜質(zhì)顆粒的檢測要有一定 的體積數(shù)量和檢測頻率，結(jié)果才具有統(tǒng)計學意義，例如，每生產(chǎn)20噸料作為一個檢測批次， 在其中隨機抽樣3公斤進行雜質(zhì)檢測。在雜質(zhì)顆粒的檢測過程中，并不關(guān)心雜質(zhì)顆粒的幾 何形狀細節(jié)，而對測量分辨率和測量速度有較高要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)對電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置分辨率不高、測量 速度不快的問題，提出一種利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置。利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，它由光源、透鏡、CCD攝像機、 AD轉(zhuǎn)換卡和計算機組成，光源、透鏡、CXD攝像機依次從左至右共軸排列，所述CXD攝像機設(shè) 置在透鏡的像方焦平面上，CXD攝像機的信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換卡的模擬信號輸入端相連， AD轉(zhuǎn)換卡的數(shù)字信號輸出端與計算機的信號輸入端相連。將被測超凈電纜絕緣料放置透鏡的物方焦平面上，為保證被測超凈電纜絕緣料的 橫截面完全被光源的光束覆蓋，光源距被測超凈電纜絕緣料的距離為200mm左右，通過分 析被測超凈電纜絕緣料雜質(zhì)顆粒在測量過程中的光學成像特性和測量要求，利用光學鏡頭 的衍射效應(yīng)而造成的成像展寬作用，在不關(guān)心雜質(zhì)顆粒形狀細節(jié)的條件下，測量被測超凈 電纜絕緣料中雜質(zhì)的尺寸，與現(xiàn)有的測量裝置相比具有更高的測量分辨率?，F(xiàn)有技術(shù)利用 透鏡的尺寸變換，將物函數(shù)放大來提高測量分辨率，但尺寸放大的同時造成視場的縮小，這 樣只能是一部分一部分的成像，由于拍攝的幅數(shù)多而造成檢測速度下降，對于要求高速測 量的應(yīng)用，是不能通過放大成像的方法提高分辨率的。本實用新型利用衍射效應(yīng)與CCD攝 像結(jié)合，無需對雜質(zhì)成像進行放大，視場范圍大，與現(xiàn)有測量裝置相比具有更高測量速度，本 實用新型適用于電纜工業(yè)的超凈電纜絕緣料雜質(zhì)檢測，尤其應(yīng)用于高壓XLPE電纜絕緣料和 電纜超凈生產(chǎn)中的雜質(zhì)顆粒的高速、高分辨率自動檢測，還適用于其他領(lǐng)域雜質(zhì)的檢測。

圖1為利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，它由光源1、透鏡2、(XD攝像機3、AD轉(zhuǎn)換卡4和計算機5組成，光源1、透 鏡2、CXD攝像機3依次從左至右共軸排列，所述CXD攝像機3設(shè)置在透鏡2的像方焦平面 上，CXD攝像機3的信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換卡4的模擬信號輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換卡4的數(shù)字 信號輸出端與計算機5的信號輸入/輸出端相連。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一的不同之處在于光源1為鹵鎢 燈。鹵鎢燈發(fā)射連續(xù)光譜，通過固體熾熱發(fā)光，最適宜使用波長為39(T760nm，為可見 光區(qū)，這樣做的好處是鹵鎢燈發(fā)射強度比較強。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一的不同之處在于CXD攝像機3的 型號為TCD132D。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一的不同之處在于透鏡2為焦距 /=58mm的透鏡。工作原理由光源1發(fā)出的光，照射被測超凈電纜絕緣料6，如果被測超凈電纜絕 緣料6中含有雜質(zhì)顆粒，則經(jīng)過透鏡2成像后光強發(fā)生變化，并投射到CXD攝像機3上，CXD 攝像機3的每個像元的輸出經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換卡4裝換后，構(gòu)成一組離散化的光強信息時間序 列，該序列中包含雜質(zhì)顆粒的尺寸信息，在一定閾值條件下，時間序列的間隔Δ t與雜志顆 粒的尺寸有一一對應(yīng)的關(guān)系?？梢酝ㄟ^測量Δ 解算出雜質(zhì)的顆粒尺寸。本實用新型在視場20mm時測量分辨率達到20 μ m，準確度為士5 μ m，可以應(yīng)用于 高壓XLPE電纜絕緣料和電纜超凈生產(chǎn)中的雜質(zhì)顆粒的高速、高分辨率自動檢測。
權(quán)利要求1、利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，其特征在于它由光源(1)、透鏡(2)、CCD攝像機(3)、AD轉(zhuǎn)換卡(4)和計算機(5)組成，光源(1)、透鏡(2)、CCD攝像機(3)依次從左至右共軸排列，所述CCD攝像機(3)設(shè)置在透鏡(2)的像方焦平面上，CCD攝像機(3)的信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換卡(4)的模擬信號輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換卡(4)的數(shù)字信號輸出端與計算機(5)的信號輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，其特征 在于光源⑴為鹵鎢燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，其 特征在于CXD攝像機(3)的型號為TCD132D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，其 特征在于透鏡(2)為焦距f = 58mm的透鏡。
專利摘要利用衍射效應(yīng)對超凈電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，它涉及一種對電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)對電纜絕緣料中雜質(zhì)檢測的裝置分辨率不高、測量速度不高的問題，它由光源、透鏡、CCD攝像機、AD轉(zhuǎn)換卡和計算機組成，光源、透鏡、CCD攝像機依次從左至右共軸排列，所述CCD攝像機設(shè)在透鏡的像方焦平面上，CCD攝像機的信號輸出端與AD轉(zhuǎn)換卡的模擬信號輸入端相連，AD轉(zhuǎn)換卡的數(shù)字信號輸出端與計算機的信號輸入端相連。適合應(yīng)用于高壓XLPE電纜絕緣料和電纜超凈生產(chǎn)中的雜質(zhì)顆粒的高速、高分辨率自動檢測，還適用于其他領(lǐng)域雜質(zhì)的檢測。
文檔編號G01N15/00GK201628667SQ20092031814
公開日2010年11月10日 申請日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者李迎, 王暄, 趙洪 申請人:哈爾濱理工大學