一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种配重装置，具体地说是一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置及其使用方法。

背景技术

电缆热延伸试验是检验电缆绝缘层机械物理性能的一项重要指标，热延伸是考核电缆橡皮绝缘和护套绝缘材料在热和负荷作用下塑性变形和永久变形的一种检验方法，采用比适用温度高得多的试验温度和一定负重的条件下，经过较短时间的热老化的延伸率的变化来体现塑性变形和永久变形的一种试验。

在电缆热延伸试验中需要为电缆哑铃试样提供一定的负重，标准要求挂重的重量是0.2n/mm²，相当于20.408g/mm²，挂重的重量与实际切割的哑铃试样截面积有关，哑铃试样面积：宽度w一般固定为4mm，厚度d取拉伸区域内三处测量值的最小值，由于每次切割的哑铃试样厚度不同，所以需要根据实际哑铃试样截面积进行计算，得到实际需要的挂重。标准要求哑铃试样厚度应为0.8mm～2.0mm，所以电缆热延伸试验配置的挂重应在65.3g～163.3g之间，并且重量可根据需要变化，使用砝码配置挂重精度有限，且操作不便，效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置及其使用方法，能够准确提供电缆热延伸试验需要的重量可变配重块，提高电缆热延伸试验准确度和试验效率。该配重方法在进行配重时直观、操作简便，保证了配重的准确率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置，包括箱体、送料机构、传送部件、配重块、称量托盘和配重粒子，所述送料机构设于箱体内腔，所述箱体前侧设有显示装置和控制系统按钮，所述传送部件设于箱体一端，传送部件出口端设有配重块，所述配重块置于称量托盘上，所述称量托盘内的称量系统与箱体内的控制系统、显示装置和送料机构中的电机相连。

进一步，所述送料机构是由步进电机、主动轮、从动轮和传送带构成，所述主动轮和从动轮通过传送带连接，所述主动轮由步进电机控制，所述传送带上设有放置配重粒子的凹槽。

进一步，所述送料机构是由步进电机、主动轮、从动轮和传送带构成，所述主动轮和从动轮通过传送带连接，所述主动轮由步进电机控制，所述传送带上设有两道平行设置的限位板，两个限位板之间形成卡放配重粒子轨道。

进一步，所述限位板呈闭合环状设置于传送带外表面。

进一步，所述传送部件是由传送管道和下料漏斗构成，所述传送管道的上端设有配重料入口，下端设有下料漏斗，所述配重料入口呈前高后低的倾斜状，所述下料漏斗与配重块开口对应。

进一步，所述配重块是由壳体、盖子、吊挂圈和夹子构成，所述壳体内部中空，壳体上端设有带盖子的开口，开口半径大于下料漏斗出料口半径，壳体上部设有半圆形吊挂圈，所述吊挂圈上设有夹子。

进一步，控制系统根据人工输入的重量数据计算配重块需要的粒子数量，并实时接收称量托盘传送过来的重量数据，根据粒子数控制送料机构的步进电机转速；所述显示装置与控制系统相连，接收控制系统传送过来的称量托盘重量数据并显示。

进一步，所述配重粒子用于配置配重块的重量，配重粒子为大小、重量相同的粒子，重量≤0.1g。

一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)、将配重块上部开口打开，并将其内部配重粒子清空，把配重块放置在称量托盘上，并确保配重块开口与下料漏斗口对准；

(2)、通过箱体侧面的控制系统按钮设置预制配重的重量数据d0，控制系统启动步进电机转动，送料机构开始工作，传送带将配重粒子送入传送管道中，配重粒子经传送管道和下料漏斗送至配重块内腔；

(3)、控制系统根据预制配重的重量数据d0，计算配重块需要的粒子数量n0，控制步进电机转速由0升到vn，在vn保持运转△t时间，再由vn下降到0，加速段和减速段曲线保持不变，输送粒子数固定为n+、n-，通过控制速度保持段vn的时间△t的长短控制输送粒子数量，设电机转动一圈输送粒子数为x0，则步进电机速度保持时间△t可表示为：控制电机按照设定的速度曲线和计算得到的速度保持时间△t运转，即可输送准确数量的配重粒子；

(4)、配重块重量接近预制重量数据时，电机转速变小，直至配重块达到预制重量数据，控制系统停止送料；

(5)、显示装置显示配重数据，配重达到预制重量，配重完毕；

(6)、将配重块上部开口关闭，并从称量托盘上取下，配重块夹挂在电缆哑铃试样上进行热延伸试验。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过重量可变配重装置，将配重粒子送入内部中空的配重块中，能够根据电缆哑铃试样截面积的不同，配置不同重量的配重块，配重块上有方便挂设的夹子，方便使用。与传统砝码配重方式相比，不仅提高了电缆热延伸试验配重准确度，而且操作方便，实用性强，工作效率高。

2、送料机构采用步进电机，通过脉冲的数量控制电机的转速，实现输送配重粒子个数的功能，提高配重的准确度。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为配重块示意图；

图3为送料机构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为传送带的断面图；

图6为另一种传送带的结构示意图；

图7为图6中传送带的断面图；

图8步进电机输送粒子速度示意图。

图中：

1-箱体，2-送料机构，21主动轮、22从动轮、23传送带、24凹槽、25限位板、3-传送管道，31配重料入口、4-下料漏斗，5-配重块，6-称量托盘，7-控制系统按钮，8-显示装置，9-夹子，10-吊挂圈，11-盖子，12-壳体、13配重粒子。

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置及其使用方法作以下详细说明。

如图1、图2所示，本发明的一种智能电表红外通信性能检测系统，其结构包括箱体1、送料机构2、传送部件、配重块5、称量托盘6和配重粒子13，所述送料机构2设于箱体1内腔，所述箱体1前侧设有显示装置8和控制系统按钮7，所述传送部件设于箱体一端，传送部件出口端设有配重块5，所述配重块5置于称量托盘6上，所述称量托盘6内的称量系统与箱体1内的控制系统、显示装置和送料机构中的电机相连。所述称量托盘6上面为托盘结构，托盘上可设置凹槽，便于放置配重块-5，托盘下设称量机构，能够实时测量配重块的重量d1，并将测量的重量数据d1传送给控制系统。显示装置-8集成在配重装置箱体-2中，能够接收控制系统传送过来的称量托盘重量数据d1并显示。

如图3、图4、图5所示，所述送料机构2是由步进电机、主动轮21、从动轮22和传送带23构成，所述主动轮21和从动轮22通过传送带23连接，所述主动轮21由步进电机控制，所述传送带23上设有放置配重粒子的凹槽24。配重粒子13放置在凹槽24内，能防止随处滚动，保证粒子顺利的下落至传送部件内。

传送带23还可以采用另一种结构，如图6、图7所示，传送带上设有两道平行设置的限位板25，两个限位板之间形成卡放配重粒子轨道。所述限位板呈闭合环状设置于传送带外表面。

所述传送部件是由传送管道3和下料漏斗4构成，所述传送管道3的上端设有配重料入口31，下端设有下料漏斗4，所述配重料入口31呈前高后低的倾斜状，所述下料漏斗4与配重块5开口对应。便于配重粒子快速、顺利的滚入传送管道内。

所述配重块5是由壳体12、盖子11、吊挂圈10和夹子9构成，所述壳体12内部中空，壳体12上端设有带盖子11的开口，开口半径大于下料漏斗出料口半径，壳体12上部设有半圆形吊挂圈10，所述吊挂圈10上设有夹子9。壳体、盖子、吊挂圈和夹子的重量均计入配重块的总重量，因此，以上配件均应采用不锈钢材料制作，清空后不含配重粒子的配重块总重量应小于65.3g。

控制系统根据人工输入的重量数据计算配重块需要的粒子数量，并实时接收称量托盘传送过来的重量数据，根据重量数据控制送料机构的步进电机转速；所述显示装置与控制系统相连，接收控制系统传送过来的称量托盘重量数据并显示。

所述配重粒子用于配置配重块的重量，配重粒子为大小、重量相同的粒子，体积小，重量≤0.1g。也可根据准确度需要设置0.1g一组的配重粒子、0.05g一组的配重粒子等。

一种电缆热延伸试验用重量可变配重装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)、将配重块上部开口打开，并将其内部配重粒子清空，把配重块放置在称量托盘上，并确保配重块开口与下料漏斗口对准；

(2)、通过箱体侧面的控制系统按钮设置预制配重的重量数据，控制系统启动步进电机转动，送料机构开始工作，传送带将配重粒子送入传送管道中，配重粒子经传送管道和下料漏斗送至配重块内腔；

(3)、控制系统根据预制配重的重量数据d0，计算配重块需要的粒子数量n0，控制步进电机转速由0升到vn，在vn保持运转△t时间，再由vn下降到0，加速段和减速段曲线保持不变，输送粒子数固定为n+、n-，通过控制速度保持段vn的时间△t的长短控制输送粒子数量，设电机转动一圈输送粒子数为x0，则步进电机速度保持时间△t可表示为：控制电机按照设定的速度曲线和计算得到的速度保持时间△t运转，即可输送准确数量的配重粒子；

(4)、配重块重量接近预制重量数据时，电机转速变小，直至配重块达到预制重量数据，控制系统停止送料；

(5)、显示装置显示配重数据，配重达到预制重量，配重完毕；

(6)、将配重块上部开口关闭，并从称量托盘上取下，配重块夹挂在电缆哑铃试样上进行热延伸试验。

控制系统集成在配重装置箱体中，本实施例中控制系统采用pid控制方法控制送料机构电机转速，通过控制系统按钮-7输入预制重量数据d0，控制系统能够预先根据人工输入的重量数据计算配重块-5需要的粒子数量，设一个粒子重量为m0，则需要的粒子数量n0为:

计算结果n0四舍五入取整数。

如图8所示，控制系统控制步进电机每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度θ前进一步，输送一个配重粒子，电机根据控制系统计算出的粒子总数转动相应的步数。设电机转速为v，单位为：rps(转/秒)，电机每转动一圈，输送x0＝360°/θ个粒子，则电机输送粒子的速度h可表示为：h＝v·x0。在本实施例中，电机速度变化示意图如图8所示，电机加速时间为t1，加速到vn，速度保持时间为△t＝t2-t1，从vn减速到0时间为t3-t2,加速段和减速段曲线每次都保持不变，通过控制电机保持在速度vn的时间长短控制输送粒子数量。设加速段和减速段输送粒子数分别为n+、n-，速度保持段输送粒子数为δn＝h·δt＝vn·x0·(t2-t1)＝n0-(n++n-),因此可以计算出速度保持时间△t：

本发明通过重量可变配重装置，将配重粒子送入内部中空的配重块中，能够根据电缆哑铃试样截面积的不同，配置不同重量的配重块，配重块上有方便挂设的夹子，方便使用。与传统砝码配重方式相比，不仅提高了电缆热延伸试验配重准确度，而且操作方便，实用性强，工作效率高。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。