一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法与流程

1.本发明涉及一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，属于电缆材料检测技术领域。


背景技术：

2.高压电缆绝缘中杂质颗粒物是绝缘电老化的重要诱因。因此杂质颗粒物的含量指标是用户及制造厂都十分重视的性能指标。在生产原料的同时，对生产出来的原料进行实时随机采样，应用实验用小型挤出机挤出，以流延或者压光的方式将高压绝缘料制成薄带，再通过本发明提供的检测方法可以检测出一定尺寸的杂质，快速准确的完成高压电缆绝缘料的质量检测。通过抽样检测，对于不合格批次的产品采用降级处理。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种高压电缆绝缘材料中杂质颗粒物的检测方法，上述的目的是通过以下技术方案实现，包括光源、导辊、标定辊、测速辊、打点器、镜头、ccd相机、计算机、plc，所述的镜头固定在ccd相机上，所述的ccd相机与光源分别置于标定辊两侧，所述的光源出光口中心线正对ccd相机的入光口中心线。
4.优选的，选择一帧数据的中间那一行数据画出线来作为光强曲线，用于调节光源亮度以及标定视场用。
5.优选的，所述的标定辊具有3条刻度，分别为左侧刻度、中心刻度、右侧刻度，所述的中心刻度对应ccd相机的中心线，所述的左右刻度之间的尺寸，对应相机的视场，通过调节ccd相机的上下位置，使ccd相机的视场大小为左右刻度之间的尺寸。
6.优选的，所述的计算机连接ccd相机，用于对杂质颗粒物进行尺寸信息的计算，所述的计算机连接plc，所述的plc连接测速辊和打点器，用于对绝缘带线速度的计算以及在有杂质出现的时候控制打点器动作。
7.优选的，当绝缘带经过ccd相机时，通过透射光源的照射下，相机采集多帧图像，每一帧图像由行数与像元数组成，通过设定阈值大小的办法，选取出杂质图像，并上传给计算机。
8.本发明有以下优点：1.能够检测出尺度大于等于20μm的杂质，是处于国内领先、与国外同类产品前沿相当的检测精度。
9.2.其测量精度不受环境温度变化的影响。
10.3. 代替了复杂的人工检测，省时省力。
11.4.光源和相机可以实时手动调整。
附图说明
12.图1为本发明结构示意图。
13.图2为标定辊的示意图。
14.图3为标定过程示意图。
15.图4为计算机采集的数据示意图。
16.其中：1-光源，2-导辊，3-标定辊，4-测速辊，5-打点器，6-镜头，7-ccd相机，8-计算机，9-plc，10-左侧刻度，11-中心刻度，12-右侧刻度，13-光源强度，14-左侧标定丝，15-中间标定丝，16-右侧标定丝。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图1-4对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的内容。
18.其组成包括：ccd工业相机，用于采集被测量绝缘带的宽度及杂质颗粒物的信号，当杂质颗粒物经过光源发出的光线时，则叠加一个阴影信号，其中相机采用工业线性相机。光源用于向ccd工业相机发出线性平行光路，本发明中光源采用线性光源。计算机通过采集卡连接工业ccd相机，用于对杂质颗粒物进行尺寸信息和计算。
19.检测步骤：1.首先对相机的视场进行标定，左侧标定丝放置在两个标定辊的左侧刻度上，中间标定丝放置在两个标定辊的中间刻度上，右侧标定丝放置在两个标定辊的右侧刻度上，在电脑界面上显示光强曲线，通过调整相机的高度，使光强曲线如图3所示，把标定丝的图像调整成清晰状态，标定完成。
20.2.使绝缘带按照图1所示先经过测速辊、导辊，再通过光源和相机，最后通过导辊把绝缘带引出，杂质颗粒物的检测过程中，要保证绝缘带平整的通过光源和相机，以防由于带子的抖动，相机采集信息不清晰，检测结果不准。
21.3. 相机采集出杂质，通过采集卡把数据传给计算机，在电脑上显示杂质颗粒物的图像和尺寸，计算机再把信息传递给plc，plc控制打点器运动，每检测出一个杂质颗粒物，打点器都会在带子上打印一个圆点，后期通过圆点的位置在显微镜上找到实际的杂质颗粒物，此圆点只是杂质颗粒物的相对位置，不是绝对位置。
22.检测方法：如图4，由于杂质颗粒物经过透射光源的照射，在ccd相机中就是一个阴影的图像，用阈值来筛选足够黑的阴影，设定在20
×
20个像素点内，黑白之差大于阈值就认为是杂质。20
×
20内必须有黑有白才被判定，全白或全黑是不被记录的。用识别出来的20
×
20边缘合围成整个杂质，确定合围成像素点的大小，再把这个区域的图像数据截下来上传到计算机，在计算机上显示杂质的实际图像。杂质颗粒物的尺寸有长（x）和宽（y）两个方向尺寸，x方向的尺寸是通过标定来计算的，y方向的尺寸受每秒钟采集卡采集的帧数以及绝缘料带的线速度影响。
23.以上实施示例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，其特征在于：包括光源（1）、导辊（2）、标定辊（3）、测速辊（4）、打点器（5）、镜头（6）、ccd相机（7）、计算机（8）、plc（9），所述的镜头（6）固定在ccd相机（7）上，所述的ccd相机（7）与光源（1）分别置于标定辊两侧，所述的光源（1）的出光口中心线正对ccd相机（7）的入光口中心线。2.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，其特征在于选择一帧数据的中间那一行数据画出来的线作为光强曲线（13），用于调节光源亮度以及标定视场用。3.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，其特征在于所述的标定辊（3）具有3条刻度，分别为左侧刻度（10）、中心度（11）、右侧刻度（12），所述的中心刻度对应ccd相机（7）的中心线，所述的左右刻度之间的尺寸相机的视场，通过调节ccd相机（7）的上下位置，使ccd相机（7）的视场大小为左右刻度之间的尺寸。4.根据权利要求1所述的一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，其特征在于，所述的计算机（8）连接ccd相机（6），用于对杂质颗粒进行尺寸信息的计算，所述的计算机（8）连接plc（9），所述的plc（9）连接测速辊（4）和打点器（5），用于对绝缘带线速度的计算以及在有杂质出现的时候控制打点器（5）动作。5.根据权利要求4所述的一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，其特征在于，当绝缘带经过ccd相机（6）时，通过透射光源（1）的照射下，相机采集多帧图像，每一帧图像由行数与像元数组成，通过设定阈值大小的办法，选取出杂质图像，并上传给计算机。

技术总结
本发明公开了一种高压电缆绝缘带中杂质颗粒物的检测方法，属于电缆材料检测技术领域。其组成包括：CCD工业相机，用于采集被测量绝缘带的宽度及杂质颗粒的信号，当杂质颗粒经过光源发出的光线时，则叠加一个阴影信号，其中相机采用工业线性相机。光源用于向CCD工业相机发出线性平行光路，其中光源采用线性光源。计算机通过采集卡连接工业CCD相机，用于对杂质颗粒进行尺寸信息和计算。本发明代替了复杂的人工检测，如挤出料带后人工用放大镜初步筛查，然后取样到显微镜下测量杂质颗粒的尺寸，省时省力，且光学检测的方式使得检测结果更加准确，能够复原出杂质颗粒的尺寸。能够复原出杂质颗粒的尺寸。能够复原出杂质颗粒的尺寸。


技术研发人员：国家辉 赵杨 李洪哲 王亮 张冬冬
受保护的技术使用者：哈尔滨哈普电气技术有限责任公司
技术研发日：2022.05.01
技术公布日：2022/7/4