一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法技术

本发明专利技术公开了一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法，垂直于待检测电缆中轴线切下小段,利用氯化铁溶液辅助以物理方式清理新截面处的飞边，再以摄像器材拍下横截面的高清图像，由于电缆铜材料和其包覆层成像灰度不同，因此我们计算铜材料成像区域像点的个数便能得出导体的横截面积。本方法操作便捷，精确度高，且不会对被检测对象造成损伤，具有巨大的经济效益。

A Non-destructive Method for Measuring Cross Section Area of Power Cable Conductor

The invention discloses a non-destructive method for measuring the cross-sectional area of power cable conductor, which cuts a small section perpendicular to the central axis of the cable to be tested, uses ferric chloride solution to assist in clearing the flying edge of the new cross-sectional area in a physical way, and then takes high-definition images of the cross-sectional area with camera. Because the image gray of the copper cable material and its cladding layer is different, we calculate the image points of the copper material imaging area. The number of conductors gives the cross-sectional area of the conductor. This method is easy to operate, high accuracy, and will not cause damage to the detected objects, with huge economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法
本专利技术属于高电压技术、电缆检测和应用光学领域，更具体地，涉及一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法。
技术介绍
在现代社会，电能是工业生产和人民生活不可缺少的动力。电力电缆是输送电能、制造电器设备过程中必须使用的器材，是未来电气化和信息化社会中的必需品。电力电缆也广泛应用在我国的工程建设之中，2014年线缆行业销售额达到1.2万亿元。电缆产业与我国国民经济的发展密切相关，现阶段也存在不少问题，我国电缆产业虽然总生产能力很高，但产品结构极不合理，企业主要生产附加值低的中低压线缆，其生产能力已出现过剩，市场竞争激烈，行业生产集中度低，小企业林立。截至2016年5月末，我国电缆产业中产值在500万元以上企业接近4000家，最大的企业所占的市场分额也不过在1％至2％。由于电缆生产企业的绝大多数为小规模企业，这些企业之间竞争激烈，往往会为了较高的利润而偷工减料，当一些重大工程项目使用这些不达标的电缆时，一旦出现问题很容易带来灾难性的后果。电缆检测环节的一项重要指标是导体的横截面积，导体横截面积与电缆直流电阻和载流量相关。传统手段主要有两种：称重法和测量直流电阻法。称重法需要截取数米长的电力电缆，考虑到电力电缆成本高，切割后严重影响电力电缆的销售和使用，这种方法使用较少。采用直流电阻反推导体横截面积对电缆破坏较小，但是导体直流电阻也与电缆的长度相关，有些厂家在导体面积和长度上同时作假，这种情况下该方法会漏检。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的无损测量电力电缆导体横截面积的方法。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：从待测量整段电缆上垂直于电缆中轴线截下一段电缆，使得待测电整段电缆的头端截面平整；将电缆的头端截面平整电缆端浸泡在氯化铁溶液中进行导体边缘飞边毛刺处理，对于绞合电缆在上述步骤处理的后，采用细针或刀片清除绞线缝隙中的导体金属屑。采用摄像器材垂直与电缆截面获取电缆横截面的图像；对获取电缆横截面的图像根据图像中导体区域与包覆层的灰度不同，采用图像处理软件计算导体灰度所占像素点的个数N，根据步骤(3)获取电缆横截面的图像的成像参数计算电缆横截面的图像单个像素点的实际面积s，从而获得电缆导体横截实际总面积S＝Ns。根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：所述的截取的电缆的小于1cm。根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：所述的图像处理软件为Photoshop或ImageJ。根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：氯化铁溶液浓度不低于3mol/L，且处理时间为20-30min。进一步：步骤(3)所述的摄像器材包括镜筒、物镜镜片、成像镜头以及感光CCD，所述的物镜镜片、成像镜头以及感光CCD依次设置在镜筒内，所述的物镜镜片呈透明平面，所述的镜筒内设置有补光灯，所述的补光灯设置在物镜镜片和成像镜头间，所述的感光CCD连接图像处理电路将获取的图像信号转化为图像数据，所述的物镜镜片贴合于获取电缆横截面设置。进一步：所述的电缆以及摄像器材设置在检测平台上，所述的检测平台包括基台、电缆固定件以及摄像器材固定架，所述的电缆固定架板块第一限位块和第二限位块，所述的第一限位块和第二限位块呈对立滑动设置在基台上，所述的机台在第一限位块和第二限位块的中部位置设置有用于穿设电缆的通孔，所述的摄像器材固定架包括若干滑杆，所述的若干立杆呈垂直固定在基台上端面，所述的摄像器材的镜筒的套筒测滑动套设在立杆上，所述的套筒设置有固定孔，固定螺栓设置有固定孔并与对应的立杆贴合接触，使得套筒相对立杆位置固定。进一步：所述的基台设置有用于滑动设置在滑槽，所述的第一限位块和第二限位块的底部均设置有配合滑动设置在滑槽的滑块，所述滑块的一侧设置有穿孔，所述的基台的底部固定设置有滑杆，所述的第一限位块和第二限位块的滑块分别通过穿孔滑动穿设在滑杆上，所述的滑块的另一侧设置有螺孔，所述的基台的底部对应位置转动设置有调节杆，所述的调节杆的两端设置有与第一限位块和第二限位块的滑块的螺孔配合的螺纹柱，使得调节杆转动，两侧的第一限位块和第二限位块同步逼近或远离。进一步：所述的第一限位块和第二限位块均设置有呈对称的弧形凸块，两组弧形凸块呈一侧设置且呈间隔设置，所述的弧形凸块与电缆的外护套壁面接触。进一步：所述的基座的底部设置有第一固定块，所述的第一固定块内设置有第一轴承，所述的第一轴承的外圈与第一固定块固定，调节杆穿设在第一轴承内圈并壁面与其固定，所述的调节杆套设有第一斜齿轮，所述的第一斜齿轮配合设置有第二斜齿轮，第一斜齿轮与第二斜齿轮相互啮合，所述的第二斜齿轮套设固定在转动轴上，所述的基座的底部设置有第二固定块，所述的第二固定块内设置有第二轴承，所述的第二轴承的外圈与第二固定块固定，所述的转动轴穿设在第二轴承的内圈上其壁面与其固定，所述的转动轴连接设置有转动手柄，所述的第一限位块和第二限位块中部连线中点的垂线与摄像器材的中轴线重合。进一步：所述的基座底部设置有支撑立脚，所述的支撑立脚与地面接触位置设置有橡胶防滑垫本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术通过摄像器材拍摄截面的图像，由于电缆导体材料和其包覆层成像灰度不同，因此我们计算成像区域内导体部分像点的个数便能得出导体的面积。本方法操作方便，精确度高，能检测传统手段无法处理的不合格品，并且不会对电缆造成损伤，具有极高的经济效益，同时提供的用于无损测量电力电缆导体截面积步骤的电缆固定以及拍摄图像，操作简单，有利于简化流程，保证结构稳固，有效保证测量精度。附图说明图1是本专利技术实施例一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法的流程框图。图2是本专利技术实施例摄像器材的结构示意图。图3是本专利技术实施例电缆导体截面处理完后的黑白图像。图4是本专利技术实施例检测平台顶部的结构示意图。图5是本专利技术实施例检测平台底部的结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。参见图1-图5，本实施例中无损检测技术能准确测量电缆4导体截面积，垂直于待检测电缆4中轴线切下小段,使得截面平整，利用氯化铁溶液辅助以物理方式清理新截面处的飞边，其原理是：Cu+2FeCl3＝2FeCl2+CuCl2，因此电缆4截面的毛细飞边在短时间内能通过氯化铁溶液进行消除，从而得到较为平整的截面，通过摄像器材拍摄截面的图像，由于电缆4导体材料和其包覆层成像灰度不同，因此我们计算成像区域内导体部分像点的个数便能得出导体的面积。本方法操作方便，精确度高，能检测传统手段无法处理的不合格品，并且不会对电缆4造成损伤，具有极高的经济效益。为了方便理解，仅出示与本专利技术实施例相关的部分，具体操作步骤如下：(1)垂直于电缆4中轴线截下小段电缆4；在本专利技术实例实施过程中，检测电缆4为10kV挤包绝缘电力电缆4，在一端截下小段(1-2cm)；(2)用3mol/L氯化铁溶液处理电缆4截面以去除导体边缘的飞边，处理时间为20-30min。再用刀片清理出缝隙处的铜屑；(3)采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)从待测量整段电缆上垂直于电缆中轴线截下一段电缆，使得待测电整段电缆的头端截面平整；(2)将电缆的头端截面平整电缆端浸泡在氯化铁溶液中进行导体边缘飞边毛刺处理，对于绞合电缆在上述步骤处理的后，采用细针或刀片清除绞线缝隙中的导体金属屑。(3)采用摄像器材垂直与电缆截面获取电缆横截面的图像；(4)对获取电缆横截面的图像根据图像中导体区域与包覆层的灰度不同，采用图像处理软件计算导体灰度所占像素点的个数N，根据步骤(3)获取电缆横截面的图像的成像参数计算电缆横截面的图像单个像素点的实际面积s，从而获得电缆导体横截实际总面积S＝Ns。

【技术特征摘要】
1.一种无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)从待测量整段电缆上垂直于电缆中轴线截下一段电缆，使得待测电整段电缆的头端截面平整；(2)将电缆的头端截面平整电缆端浸泡在氯化铁溶液中进行导体边缘飞边毛刺处理，对于绞合电缆在上述步骤处理的后，采用细针或刀片清除绞线缝隙中的导体金属屑。(3)采用摄像器材垂直与电缆截面获取电缆横截面的图像；(4)对获取电缆横截面的图像根据图像中导体区域与包覆层的灰度不同，采用图像处理软件计算导体灰度所占像素点的个数N，根据步骤(3)获取电缆横截面的图像的成像参数计算电缆横截面的图像单个像素点的实际面积s，从而获得电缆导体横截实际总面积S＝Ns。2.根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：所述的截取的电缆的小于1cm。3.根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：所述的图像处理软件为Photoshop或ImageJ。4.根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：氯化铁溶液浓度不低于3mol/L，且处理时间为20-30min。5.根据权利要求1所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：步骤(3)所述的摄像器材包括镜筒、物镜镜片、成像镜头以及感光CCD，所述的物镜镜片、成像镜头以及感光CCD依次设置在镜筒内，所述的物镜镜片呈透明平面，所述的镜筒内设置有补光灯，所述的补光灯设置在物镜镜片和成像镜头间，所述的感光CCD连接图像处理电路将获取的图像信号转化为图像数据，所述的物镜镜片贴合于获取电缆横截面设置。6.根据权利要求5所述的无损测量电力电缆导体横截面积的方法，其特征在于：所述的电缆以及摄像器材设置在检测平台上，所述的检测平台包括基台、电缆固定件以及摄像器材固定架，所述的电缆固定架板块第一限位块和第二限位块，所述的第一限位块和第二限位块呈对立滑动设置在基台上，所述的机台在第一限位块和第二限位块的中部位置设置有用于穿设电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵正涛，
申请(专利权)人：武汉脉源电气有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42