專利名稱：一種電纜護套拉伸長度檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拉伸長度檢測裝置，特別是一種針對電纜護套進行拉伸長度試驗的檢測裝置。
背景技術(shù)：
在當(dāng)今的生產(chǎn)和生活中，電與人們息息相關(guān)，從超高壓輸電線路到各種家庭電纜電線，各個環(huán)節(jié)都離不開電線電纜，而電纜的絕緣護套直接關(guān)系到用電的人身安全。電線電纜品種繁多，應(yīng)用面廣且需求量大，國內(nèi)生產(chǎn)廠家數(shù)以千計，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，因電線電纜的質(zhì)量問題而引起的火災(zāi)或其它安全事故時有發(fā)生，因此對電線電纜的檢測就顯得尤為重要。電纜護套主要有兩個測量指標(biāo)抗張強度和斷裂伸長率。抗張強度是拉伸試件至斷裂時記錄的最大抗拉應(yīng)力。斷裂伸長率是試樣拉伸至斷裂時，標(biāo)記距離的增量與拉伸試樣前的標(biāo)記距離的百分比。目前國內(nèi)從事“電線電纜”產(chǎn)品檢驗的實驗室，按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的試驗要求進行檢驗，使用通用常規(guī)“拉力試驗機”，例如廣州實驗儀器廠生產(chǎn)XL-50A(100A)，做拉力試驗。 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的試驗要求，反映電線電纜絕緣層材料的抗張強度和斷裂伸長率兩項指標(biāo)， 需進行5次實驗，5次實驗再取中間值與標(biāo)準(zhǔn)中數(shù)值進行對比判斷。而拉伸長度是計算電線電纜護套抗張強度和斷裂伸長率兩個指標(biāo)的基礎(chǔ)。目前國內(nèi)檢測電纜護套拉伸長度的方法大致可以分為兩種方法一，人工測量法，在進行拉伸試驗前，根據(jù)國標(biāo)在拉伸試件上做標(biāo)記，然后利用拉力機進行拉伸，同時人工使用卡尺測量標(biāo)記線間的長度，直至試件被拉斷，記錄此時標(biāo)記線之間長度。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，拉力試驗用試件至少是5個，這樣人工測量須做五次，整理原始記錄時間長，效率低，勞動強度大，且人為誤差率高；方法二，利用常規(guī)拉力試驗機借助傳感器自動完成拉伸長度的檢測，其采用計算機處理系統(tǒng)，可以解決人為誤差問題，但在拉伸長度的檢測方面，采用接觸式拉線傳感器，會造成在接觸部位的先天壓痕，不適用于電纜護套材料的斷裂伸長率檢測試驗，而且拉力機每次只能檢測一個試件，不能同時完成5個試件的檢測，造成總體檢測時間長，效率低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種電纜護套拉伸長度檢測裝置，該檢測裝置無需人工干預(yù)，可自動完成電纜護套試件拉伸長度的測量，檢測過程中樣品無接觸壓痕，可實現(xiàn)5個實驗樣本一次裝卡，同時作拉伸長度檢測試驗，并進行智能數(shù)據(jù)分析，縮短了試驗時間，提高了實驗效率和檢測精度。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案為設(shè)計一種電纜護套拉伸長度檢測裝置， 包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括拉力機和電機，其特征在于硬件部分還包括工業(yè)相機、三角支架、工控機和打印機，所述工業(yè)相機放置于三角支架上，并位于拉力機拉伸部位的正對面；軟件部分安裝在工控機內(nèi)，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊和/或打印輸出模塊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明采用計算機控制系統(tǒng)和機器視覺技術(shù)相結(jié)合的方法，完成電纜護套試件拉伸長度的非接觸式自動檢測，無須人工干預(yù)，勞動強度低，人為誤差小，檢驗高效，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；檢測過程不會像現(xiàn)有拉線傳感器在接觸部位造成壓痕，可實現(xiàn)樣品在無接觸的情況下，測量出其拉伸長度，并自動計算其斷裂伸長率；將拉力機夾具由一套增加到5套，可實現(xiàn)5個實驗樣本一次裝卡，同時拉伸檢測，并進行智能數(shù)據(jù)分析，縮短了整個試驗時間，提高了效率。


圖1是本發(fā)明電纜護套拉伸長度檢測裝置一種實施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明電纜護套拉伸長度檢測裝置一種實施例的拉力機機械本體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明電纜護套拉伸長度檢測裝置一種實施例的計算機程序框圖；圖4為本發(fā)明電纜護套拉伸長度檢測裝置一種實施例的運行結(jié)果照片圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及其附圖進一步敘述本發(fā)明，具體實施例僅用于詳細(xì)敘述本發(fā)明，不構(gòu)成對本申請權(quán)利要求的限制。本發(fā)明設(shè)計的電纜護套拉伸長度檢測裝置(簡稱檢測裝置，參見圖1-4)包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括拉力機1和電機6，其特征在于硬件部分還包括工業(yè)相機2、 三角支架3、工控機4和打印機5，所述工業(yè)相機2放置于三角支架3上，并位于拉力機1拉伸部位的正對面，工控機4通過1394接口與工業(yè)相機2相連接，打印機5通過USB接口與工控機4相連接。本發(fā)明檢測裝置的拉力機1用來給試件施加載荷，完成試件的拉伸工作，為現(xiàn)有技術(shù)，主要包括上橫梁7、活動橫梁8、立柱9、滾珠絲杠10、工作平臺11、夾具12和齒輪箱 13。拉力機1的連接關(guān)系如下上橫梁7與工作平臺11通過立柱9相連，活動橫梁8與滾珠絲杠10相連，齒輪箱13 —端與電機6相連接，另一端與滾珠絲杠10相連接，當(dāng)電機6運轉(zhuǎn)時帶動齒輪箱13轉(zhuǎn)動，齒輪箱13再帶動滾珠絲杠10運轉(zhuǎn)，滾珠絲杠10則帶動活動橫梁 8做垂直移動，以完成拉伸試件的動作。本發(fā)明檢測裝置的軟件部分安裝在工控機4內(nèi)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和/或打印輸出模塊，數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)處理模塊處理，數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)顯示模塊和/或打印輸出模塊。每個模塊都實現(xiàn)相應(yīng)的功能，組成了一個比較完善的人機交互平臺。數(shù)據(jù)采集模塊對拉伸過程數(shù)據(jù)進行實時采集，數(shù)據(jù)處理模塊對采集到的信息進行加工處理，是系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，數(shù)據(jù)顯示模塊能夠?qū)崟r顯示當(dāng)前拉伸長度、斷裂伸長率等試驗信息。方便試驗人員對試驗過程的監(jiān)測。 打印模塊將試驗信息、試驗參數(shù)等內(nèi)容生成報表并打印。本發(fā)明檢測裝置的進一步特征是，所述三角支架3為可調(diào)節(jié)高度型三角支架。應(yīng)用中，這種支架可根據(jù)具體拉力機的高度調(diào)節(jié)工業(yè)相機2的高度，以使相機2的視角完全符合設(shè)計要求。本發(fā)明檢測裝置的進一步特征是，所述夾具12配置為5套。現(xiàn)有拉力機1所配夾具12僅為一套。本檢測裝置的夾具為5套，可一次實現(xiàn)5個試件的拉伸長度檢測試驗，效率和精度均大幅提高。很明顯，本發(fā)明檢測裝置所述夾具12根據(jù)需要還可以采用其他數(shù)量的配置。本發(fā)明檢測裝置是在計算機控制下完成電纜護套拉伸長度檢測試驗的，檢測過程的工作原理如下位于拉力機1對面的工業(yè)相機2將采集到的試件拉伸視頻圖像送入工控機4中，工控機4首先將圖像進行預(yù)處理，完成灰度化和閾值分割，然后通過輪廓檢測法檢測圖像中標(biāo)記線的輪廓，將找到的輪廓進行判斷，舍去噪聲輪廓，進而確定標(biāo)記線的位置， 然后計算輪廓的質(zhì)心，將上下兩質(zhì)心連線，計算出連線的距離，即為標(biāo)志點間長度。本發(fā)明檢測裝置的軟件程序說明如下(參見附圖3)1.初始化定義并初始化變量、指針和內(nèi)存。2.采集視頻在程序中通過以一定的速率循環(huán)捕捉圖像，實現(xiàn)視頻捕捉。3.圖像二值化通過將彩色圖像變化成灰度圖像，再設(shè)定閾值，將灰度圖像變換成二值圖像?？梢允褂米詣娱撝档姆椒ɑ蚬潭ㄩ撝档姆椒?。4.尋找輪廓檢測二值圖像中所有的輪廓，根據(jù)標(biāo)記線輪廓的大小特征，丟棄標(biāo)志線輪廓以外的其他輪廓，只保留標(biāo)記線的輪廓。5.計算所有標(biāo)記線輪廓的質(zhì)心并存入序列，得到標(biāo)記線所在的位置。6.將所有標(biāo)記線輪廓的質(zhì)心按照X坐標(biāo)排序，得到標(biāo)記線質(zhì)心序列。由于試件為縱向拉伸，所以按順序每兩個質(zhì)心分為一組，這兩個質(zhì)心就是同一試件上的兩個標(biāo)記線的位置。7.計算相鄰兩質(zhì)心像素點之間的長度，即同一試件上的兩個標(biāo)記線之間的距離。8.將試件的拉伸長度相關(guān)信息以及當(dāng)前圖像顯示在計算機屏幕上。9.保存當(dāng)前圖像。10.判斷試件是否被拉斷，如果被拉斷則記錄當(dāng)前的試件拉伸長度。如果未拉斷則返回步驟2。11.判斷所有試件是否被拉斷，若是則進行打印，否則返回步驟2。12.釋放內(nèi)存，即完成了電纜護套拉伸長度檢測試驗。根據(jù)所述的軟件程序說明和圖3所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易給出具體程序。本發(fā)明檢測裝置的使用方法如下1)取5根電纜護套試件，按國標(biāo)做好標(biāo)記；2)將5根電纜護套試件置于拉力機上，用夾具固定好；3)啟動工控機，點擊開始檢測按鈕；4)啟動拉力機，工控機屏幕上即會實時顯示試件的拉伸長度信息；5)5根試件均斷裂后，可選擇打印按鈕，輸出試件檢測信息。通過以上試驗過程，完成一個完整的試件拉伸長度檢測試驗。本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明檢測裝置一方面雖針對電纜護套進行拉伸長度實驗而設(shè)計，但并不限于電纜護套的拉伸長度實驗，其他適當(dāng)?shù)脑嚰扉L度實驗同樣適用于本發(fā)明檢測裝置，另一方面本發(fā)明檢測裝置既可用于對現(xiàn)有的常規(guī)拉力試驗機進行改造，也可新設(shè)計為電纜護套專用拉力試驗機。本發(fā)明檢測裝置可實現(xiàn)對檢測試件拉伸長度的自動無接觸檢測，并且一
5次試驗即可完成5個試件的檢驗，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的自動記錄和打印輸出，是一個可自動控制和記錄的試驗裝置。
權(quán)利要求
1.一種電纜護套拉伸長度檢測裝置，包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括拉力機和電機，其特征在于硬件部分還包括工業(yè)相機、三角支架、工控機和打印機，所述工業(yè)相機放置于三角支架上，并位于拉力機拉伸部位的正對面；軟件部分安裝在工控機內(nèi)，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊和/或打印輸出模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜護套拉伸長度檢測裝置，其特征在于所述三角支架為可調(diào)節(jié)高度型三角支架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜護套拉伸長度檢測裝置，其特征在于所述夾具配置為5套。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電纜護套拉伸長度檢測裝置，其包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括拉力機和電機，其特征在于硬件部分還包括工業(yè)相機、三角支架、工控機和打印機，所述工業(yè)相機放置于三角支架上，并位于拉力機拉伸部位的正對面；軟件部分安裝在工控機內(nèi)，包括依次連接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊和/或打印輸出模塊。本發(fā)明可完成電纜護套試件拉伸長度的非接觸式自動檢測。
文檔編號G01B11/02GK102494618SQ20111041806
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者李大勇, 邵衛(wèi), 高振斌 申請人:河北工業(yè)大學(xué)