Устройство для контроля и коррекции эксцентричности жилы электрического кабеля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 9)8 СО 1 В ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ рнетики АН ГСС В.В.ШвелидзеА.Шургаятании15/00, 1983.ОНТРОЛЯ И КОРИ ЖИЛЫ ЭЛЕКТР сит к областиехники и н нтро ехнологических п ссов произво абелей. Цел стваизобрзации ектрическ ния - обе повьппение ечение томатипроцессат исклюением касточник 1 точностиции за сч нных сме контроля и коррек чения помех, вызв беля. Устройство светово 1 о излучен зависит от максим которогоального чки кабея, спекума спек пропускания мат ала обол ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯРЕКЦИИ ЭКСЦЕНТРИЧНОС(57) Изобретение отконтрольно-измерителможет быть использов ля 3, оптическую систему скрещенныхполяризатора 2 и анализатора 4,междукоторыми протягивается контролируемый кабель 3, электронно-оптическийпреобразователь 6, связанный с фотоприемником, блок обработки электрического сигнала и механизм 11 центровки жилы электрического кабеля. Фотоприемник выполнен в виде двух пар7, 8 фотопроводящих слоев, расположенных на границе жила - оболочка,оболочка - фон соответственно, чтопозволяет исключить помехи, вызванныесмещением кабеля. При смещении жилыотносительно оболочки кабеля 3 на выходе фотоприемника появляется сигнал рассогласования, величина которого пропорциональна этому смещению,а знак зависит от направления смещения жилы. Сигнал рассогласования после обработки поступает на механизм11 центровки жилы электрического кабеля, который смещает жилу в центротносительно оболочки. При вибрациикабеля устройство работает аналогично. 2 ил,5 10 15 20 Изобретение относится к контрольно-измерительной Технике и может бытьиспользовано для контроля технологических процессов производства электрических кабелей.Цель изобретения - обеспечение ав томатизации и повышение точности процесса контроля и коррекции за счет, исключения помех, вызванных смещением кабеля.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг, 2расположение фотопроводящих слоевфотоприемника относительно изображения кабеля на экране электронно-оптического преобразователя,Устройство содержит источник 1излучения ближнего диапазона, поляризатор 2, контролируемый кабель 3,анализатор 4, трансфокатор 5, электронно-оптический преобразователь 6,фотоприемник, выполненный в видепервой 7 и второй 8 пары фотопроводящих слоев, расположенных на границе жила - оболочка и оболочка - фонсоответственно, последовательно соединенные сумматор 9, вход которогосвязан с выходом фотоприемника, блок10 обратной связи, механизм 11 центровки жилы электрического кабеля.Источник 1 инфракрасного излучения через поляризатор 2, поперек движения кабеля, освещает контролируемый кабель 3, за которым по оптической оси последовательно расположеныскрещенный с поляризатором 2 анализатор 4, трансфокатор 5 и электронно-оптический преобразователь 6, кэкрану которого приставлены фотоприемник, выполненный в виде двухпар фотопроводящих слоев, расположенных на границе жила - оболочка исоответственно оболочка - фон, Выходы фотоприемника подключены к входамалгебраического сумматора 9, выходкоторого через блок 10 обратной связи присоединен к механизму 11 центровки жилы электрического кабеля. Спектр излучения источника 1 инфракрасного излучения подбирается в зависимости от максимума спектрального пропускания материала оболочки кабеля. Так, например, при проведении экспериментальных исследований в качестве материала оболочки бып применен полиэтилен с максимумом спектрального пропускания в ближней инфракрасной области спект 25 30 35 40 45 50 55 ра. Механизм 11.центровки жилы электрического кабеля представляет собой устройство, позволяющее перемещать жилу с помощью направляющей втулки по отношению к неподвижной оболочке в двух взаимно перпендикулярных направлениях, Механизм состоит из системы суппортов поступательного движения, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Поступательное движение суппортам сообщается с помощью щаговых двигателей (не показаны).Блок 10 обратной связи преобразует аналоговый сигнал соответствующей величины и знака, поступивший с выхода сумматора 9, в и-е количество импульсов определенной полярности. Он состоит из аналого-цифрового преобразователя и усилителя-формирователя. Устройство работает следующим образом.Непрерывно движущийся кабель 3 освещается поперек движения через поляризатор 2 источником 1 инфракрасного излучения. За кабелем 3 по оптической оси установлен анализатор 4, скрещенный с поляризатором 2. Световой поток проходит через поляризатор 2 с вертикальным направлением оптической оси, попадает на кабель 3, после чего"проходит через анализатор 4 с горизонтальным направлением оси. При этом за анализатором 4 получается невидимое изображение кабеля, где жила и фон темного цвета, так как жила вообще непрозрачна для лучей, и при скрещенных поляризаторе 2 и анализаторе 4 световой поток не проходит сквозь систему. Часть потока, попадающая на оболочку из-за кривизны кабеля, в результате многократного отражения частично деполяризуется и проходит через систему скрещенных поляризатора 2 и анализатора 4, поэтому оболочка на изображении в сравнении с жилой и фоном выглядит светлее. Изображение кабеля 3, полученное за анализатором 4, с помощью оптической системы трансфокатора 5 проектируется на фотокатод электронно-оптического преобразователя 6, в котором усиливается и на его экране преобразуется в видимый спектр. К экрану ЗОП-а приставляются фотоприемник, который состоит из двух пар фоточувствительных слоев, причем все слои1317282 нанесены на общую прозрачную подложку. Расстояние между фотопроводящимислоями первой пары 7 равно диаметружилы кабеля, а расстояние между фоточувствительными слоями второй пары8 равно диаметру оболочки кабеля.Подложка фотоприемника выполнена прозрачной для облегчения операции совмещения фотоприемников с изображениные по величине и разные по знаку сигналы, которые, поступив на входысумматора 9, при сложении вычитаются, и поэтому на исполнительный элемент механизма 11 центровки жилы кабеля не поступает поправочный сигнал. При одновременном смещении оболочки и жилы относительно оболочки на выходе первой пары 7 фотоприемника появляется сигнал большей величины, чем на выходе второй пары 8 фотоприемника. В этом случае при суммировании сигналов в сумматоре 9 разность в ь Б через механизм 11 центровки жилы кабеля вновь возвращает систему в исходное положение. Вторая система, контролирующая эксцентричность жилы кабеля в направлении,перпендикулярном оптической оси первой, работает аналогично. Механизм 11 центровки жилы кабеля является общим1для обеих систем. Выходной сигнал с сумматора 9 первой системы поступает на шаговый двигатель, преобразующий его в поступательное движение суппорта в х-ом направлении, а выходной сигнал с сумматора второй системы преобразуется в поступательное движение суппорта в у-ом направлении. Применение двух одинаковых систем ем кабеля, полученным на экране ЭОП-а.10 15кабеля на экране ЭОП-а, так, чтобыслои расположились точно на границежилы оболочки с обеих сторон жилы.Фотопроводящие слои второй пары 8должны быть совмещены так, чтобыслои расположились точно по границеоболочка - фон с обеих сторон оболочдля контроля эксцентричности жилы в х-ом и у-ом направлениях повышает точность коррекции эксцентричности, так как фиксируется н аннулируется смещение жилы по отношению к неподвижной оболочке в любом направлении.Таким образом, предлагаемое устройство представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования, работающую без участия челове- ка-оператора.Исполнение фотоприемника в виде фотослоев, расположенных на границе жила - оболочка и оболочка - фон, позволяет исключить помехи, вызванные смещением кабеля в целом, что имеет место при вибрации кабеля вследствие несовершенства механизма протяжки, Введение в оптическую систему устройства поляризатора и скрещенного с ним анализатора, между которыми протягивается контролируемый кабель, повышает контрастность получаемого на экране ЭОП-а изображения..хода первой пары 7 фотоприемника без изменения в сумматоре 9 после усиления и формирования в блоке 10 обратной связи до необходимого уровня поступает на исполнительный элемент механизма 11 центровки жилы кабеля,который смещает жилу относительно оболочки на прежнее место, т.е. в центр. При смещении оболочки что имеет место при вибрации кабеля 3, на эту жевеличину смещается жила, При этомна выходах первой 7 и второй 8 парфотопроводящих слоев появляются рав 55 Первая пара 7 фотопроводящих слоевдолжна быть совмещена с изображением ки, Грубое совмещение происходит визуально, благодаря прозрачной подложке фотоприемника. При необходимости точное совмещение возможно с помощью трансфокатора 5, позволяющего плавно изменять размер изображения кабеля на экране ЭОП- а до точного совмещения с фотопроводящими слоями 7 и 8 фотоприемника. При смещении жилы относительно оболочки кабеля 3 на выходе первой пары 7 фотопроводящих слоев фотоприемника появится сигнал рассогласования, величина которого пропорциональна этому смещению, а знак зависит от направления смещения жилы. Сигнал рассогласования поступает на один из входов сумматора 9. Так как в рассматриваемом случае не имеет место смещение оболочки, т,е, кабеля 3 в целом, то на выходе второй пары 8 фотопроводящих слоев фотоприемника будет отсутствовать сигнал рассогласования и, соответственно, на другой вход сумматора 9 не поступит напряжение смещения, поэтому сигнал с вы 20 25 30 35 40 45 Формула изобретения Устройство для контроля и коррекции эксцентричности жилы электричесЗаказ 24 12/36 Тираж 677 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 13172 кого кабеля, содержащее канал трансгортировки, источник излучения, ориентируемый перпендикулярно направлению перемещения объекта, последовательно расположенные по ходу излуче ния электронно-оптический преобразователь и фотоприемник, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации и повышения точности процессов контроля и коррекции, оно снабО жено последовательно соединенными сумматором, блоком обратной связи и механизмом центровки жилы электрического кабеля, последовательно расположенные по ходу излучения по ляризатором, анализатором и трансфо.катором, поляризатор и анализаторрасположены по обе стороны каналатранспортировки так, что их оптические оси взаимно перпендикулярны,входы сумматора соединены с выходамифотоприемника, фотоприемник выполнен в виде двух пар фотопроводящихслоев, нанесенных на общую подложку, каждая пара фотопроводящих слоев предназначена для размещения сзазором, равным эталонным диаметрамжилы и электрического кабеля соответственно, а источник излучениявыполнен оптическим.