專利名稱：利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對電纜絕緣料中雜質檢測的裝置。
背景技術：
交聯聚乙烯(XLPE)電纜絕緣中的雜質顆粒是造成其絕緣失效的重要因素。現代 電纜工業用超凈生產的方式防止雜質顆粒進入絕緣材料。為了評價電纜的超凈程度，在生 產中制定了嚴格的絕緣料中雜質顆粒的尺寸和含量標準。例如規定500kV以上電纜絕緣的 XLPE料中每公斤不得有超過50 μ m的雜質顆粒。在工業生產中，雜質顆粒的檢測要有一定 的體積數量和檢測頻率，結果才具有統計學意義，例如，每生產20噸料作為一個檢測批次， 在其中隨機抽樣3公斤進行雜質檢測。在雜質顆粒的檢測過程中，并不關心雜質顆粒的幾 何形狀細節，而對測量分辨率和測量速度有較高要求。
發明內容本實用新型為了解決現有技術對電纜絕緣料中雜質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對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置。利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，它由光源、透鏡、CCD攝像機、 AD轉換卡和計算機組成，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 置在透鏡的像方焦平面上，CXD攝像機的信號輸出端與AD轉換卡的模擬信號輸入端相連， AD轉換卡的數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 的衍射效應而造成的成像展寬作用，在不關心雜質顆粒形狀細節的條件下，測量被測超凈 電纜絕緣料中雜質的尺寸，與現有的測量裝置相比具有更高的測量分辨率。現有技術利用 透鏡的尺寸變換，將物函數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，由于拍攝的幅數多而造成檢測速度下降，對于要求高速測 量的應用，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與CCD攝 像結合，無需對雜質成像進行放大，視場范圍大，與現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的超凈電纜絕緣料雜質檢測，尤其應用于高壓XLPE電纜絕緣料和 電纜超凈生產中的雜質顆粒的高速、高分辨率自動檢測，還適用于其他領域雜質的檢測。
圖1為利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置。
具體實施方式
具體實施方式
一結合圖1說明本實施方式，利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，它由光源1、透鏡2、(XD攝像機3、AD轉換卡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轉換卡4的模擬信號輸入端相連，AD轉換卡4的數字 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。鹵鎢燈發射連續光譜，通過固體熾熱發光，最適宜使用波長為39(T760nm，為可見 光區，這樣做的好處是鹵鎢燈發射強度比較強。
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中含有雜質顆粒，則經過透鏡2成像后光強發生變化，并投射到CXD攝像機3上，CXD 攝像機3的每個像元的輸出經過AD轉換卡4裝換后，構成一組離散化的光強信息時間序 列，該序列中包含雜質顆粒的尺寸信息，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的關系。可以通過測量Δ 解算出雜質的顆粒尺寸。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，可以應用于 高壓XLPE電纜絕緣料和電纜超凈生產中的雜質顆粒的高速、高分辨率自動檢測。
權利要求1、利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，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轉換卡(4)的模擬信號輸入端相連，AD轉換卡(4)的數字信號輸出端與計算機(5)的信號輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，其特征 在于光源⑴為鹵鎢燈。
3.根據權利要求1或2所述的利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，其 特征在于CXD攝像機(3)的型號為TCD132D。
4.根據權利要求1或2所述的利用衍射效應對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，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對超凈電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，它涉及一種對電纜絕緣料中雜質檢測的裝置，解決了現有技術對電纜絕緣料中雜質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攝像機設在透鏡的像方焦平面上，CCD攝像機的信號輸出端與AD轉換卡的模擬信號輸入端相連，AD轉換卡的數字信號輸出端與計算機的信號輸入端相連。適合應用于高壓XLPE電纜絕緣料和電纜超凈生產中的雜質顆粒的高速、高分辨率自動檢測，還適用于其他領域雜質的檢測。
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 優先權日2009年12月23日
發明者李迎, 王暄, 趙洪 申請人:哈爾濱理工大學