专利名称：利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对电缆绝缘料中杂质检测的装置。
背景技术：
交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘中的杂质颗粒是造成其绝缘失效的重要因素。现代 电缆工业用超净生产的方式防止杂质颗粒进入绝缘材料。为了评价电缆的超净程度，在生 产中制定了严格的绝缘料中杂质颗粒的尺寸和含量标准。例如规定500kV以上电缆绝缘的 XLPE料中每公斤不得有超过50 μ m的杂质颗粒。在工业生产中，杂质颗粒的检测要有一定 的体积数量和检测频率，结果才具有统计学意义，例如，每生产20吨料作为一个检测批次， 在其中随机抽样3公斤进行杂质检测。在杂质颗粒的检测过程中，并不关心杂质颗粒的几 何形状细节，而对测量分辨率和测量速度有较高要求。
发明内容本实用新型为了解决现有技术对电缆绝缘料中杂质检测的装置分辨率不高、测量 速度不快的问题，提出一种利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置。利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，它由光源、透镜、CCD摄像机、 AD转换卡和计算机组成，光源、透镜、CXD摄像机依次从左至右共轴排列，所述CXD摄像机设 置在透镜的像方焦平面上，CXD摄像机的信号输出端与AD转换卡的模拟信号输入端相连， AD转换卡的数字信号输出端与计算机的信号输入端相连。将被测超净电缆绝缘料放置透镜的物方焦平面上，为保证被测超净电缆绝缘料的 横截面完全被光源的光束覆盖，光源距被测超净电缆绝缘料的距离为200mm左右，通过分 析被测超净电缆绝缘料杂质颗粒在测量过程中的光学成像特性和测量要求，利用光学镜头 的衍射效应而造成的成像展宽作用，在不关心杂质颗粒形状细节的条件下，测量被测超净 电缆绝缘料中杂质的尺寸，与现有的测量装置相比具有更高的测量分辨率。现有技术利用 透镜的尺寸变换，将物函数放大来提高测量分辨率，但尺寸放大的同时造成视场的缩小，这 样只能是一部分一部分的成像，由于拍摄的幅数多而造成检测速度下降，对于要求高速测 量的应用，是不能通过放大成像的方法提高分辨率的。本实用新型利用衍射效应与CCD摄 像结合，无需对杂质成像进行放大，视场范围大，与现有测量装置相比具有更高测量速度，本 实用新型适用于电缆工业的超净电缆绝缘料杂质检测，尤其应用于高压XLPE电缆绝缘料和 电缆超净生产中的杂质颗粒的高速、高分辨率自动检测，还适用于其他领域杂质的检测。
图1为利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图1说明本实施方式，利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，它由光源1、透镜2、(XD摄像机3、AD转换卡4和计算机5组成，光源1、透 镜2、CXD摄像机3依次从左至右共轴排列，所述CXD摄像机3设置在透镜2的像方焦平面 上，CXD摄像机3的信号输出端与AD转换卡4的模拟信号输入端相连，AD转换卡4的数字 信号输出端与计算机5的信号输入/输出端相连。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一的不同之处在于光源1为卤钨 灯。卤钨灯发射连续光谱，通过固体炽热发光，最适宜使用波长为39(T760nm，为可见 光区，这样做的好处是卤钨灯发射强度比较强。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一的不同之处在于CXD摄像机3的 型号为TCD132D。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一的不同之处在于透镜2为焦距 /=58mm的透镜。工作原理由光源1发出的光，照射被测超净电缆绝缘料6，如果被测超净电缆绝 缘料6中含有杂质颗粒，则经过透镜2成像后光强发生变化，并投射到CXD摄像机3上，CXD 摄像机3的每个像元的输出经过AD转换卡4装换后，构成一组离散化的光强信息时间序 列，该序列中包含杂质颗粒的尺寸信息，在一定阈值条件下，时间序列的间隔Δ t与杂志颗 粒的尺寸有一一对应的关系。可以通过测量Δ 解算出杂质的颗粒尺寸。本实用新型在视场20mm时测量分辨率达到20 μ m，准确度为士5 μ m，可以应用于 高压XLPE电缆绝缘料和电缆超净生产中的杂质颗粒的高速、高分辨率自动检测。
权利要求1、利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，其特征在于它由光源(1)、透镜(2)、CCD摄像机(3)、AD转换卡(4)和计算机(5)组成，光源(1)、透镜(2)、CCD摄像机(3)依次从左至右共轴排列，所述CCD摄像机(3)设置在透镜(2)的像方焦平面上，CCD摄像机(3)的信号输出端与AD转换卡(4)的模拟信号输入端相连，AD转换卡(4)的数字信号输出端与计算机(5)的信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，其特征 在于光源⑴为卤钨灯。
3.根据权利要求1或2所述的利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，其 特征在于CXD摄像机(3)的型号为TCD132D。
4.根据权利要求1或2所述的利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，其 特征在于透镜(2)为焦距f = 58mm的透镜。
专利摘要利用衍射效应对超净电缆绝缘料中杂质检测的装置，它涉及一种对电缆绝缘料中杂质检测的装置，解决了现有技术对电缆绝缘料中杂质检测的装置分辨率不高、测量速度不高的问题，它由光源、透镜、CCD摄像机、AD转换卡和计算机组成，光源、透镜、CCD摄像机依次从左至右共轴排列，所述CCD摄像机设在透镜的像方焦平面上，CCD摄像机的信号输出端与AD转换卡的模拟信号输入端相连，AD转换卡的数字信号输出端与计算机的信号输入端相连。适合应用于高压XLPE电缆绝缘料和电缆超净生产中的杂质颗粒的高速、高分辨率自动检测，还适用于其他领域杂质的检测。
文档编号G01N15/00GK201628667SQ20092031814
公开日2010年11月10日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者李迎, 王暄, 赵洪 申请人:哈尔滨理工大学