一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置及其使用方法，属于光缆表面鼓包和颈缩监测技术领域。


背景技术：

2.随着光通信行业的不断发展，通信光缆市场竞争日趋激烈，精细化控制光缆护套外径有利于降本节耗，提升产品竞争力。护套是光缆生产中的最后一道防护结构，也是光缆产品质量最直观的外在体现。护套外径控制精确与否直接影响到光缆的生产成本，也会对后续光缆的敷设施工产生巨大影响。
3.护套外径超差大致可分为两种：一种是光缆护套外径整体偏大或偏小，偏大则增加光缆成本，且影响后续施工(如管道和夹具不适配)，偏小则护套层厚度不够，对于光缆的保护下降；一种是光缆护套外径在局部很小的一段长度上发生突变，偏大称之为鼓包，影响后续光缆敷设施工(如管道光缆穿管受卡)，偏小称之为颈缩，光缆表面产生局部薄弱点，施工和使用过程中该处极有可能先发生损坏。
4.为了保证光缆的质量，光缆在护套生产过程中，需要检测光缆的护套外径是否有超差现象出现。现有的护套外径超差监测一般采用非接触式的红外凹凸检测仪，结合人工观察、触摸来实现查漏补缺。
5.但是，现有的护套外径超差监测存在以下缺点：
6.1、非接触式的红外凹凸检测仪检测精度高、无损耗，但误报率高、需定期保养、成本高；
7.2、非接触式的红外凹凸检测仪采集信号后传输到生产线主机经处理后在操作界面显示，信号传输故障率高、易损坏失效；
8.3、人工观察、触摸可靠性低，无法保持全程跟踪，可操作性不高。


技术实现要素：

9.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置及其使用方法，提高检测准确性，在线实时检测护套外径超差情况。
10.本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置，包括壳体、测杆，所述测杆竖直贯穿所述壳体，且所述测杆上下两端分别露出壳体；所述测杆底部设有压轮，所述压轮与生产线上的托轮上下相对间隔设置，形成光缆的监测通道；所述壳体上安装有底板，所述底板上穿设指针轴，所述壳体内设有双联齿轮，所述指针轴上设置指针齿轮，所述双联齿轮的大齿轮与指针齿轮相啮合；所述测杆上设有齿条，所述双联齿轮的小齿轮与齿条相啮合，所述指针轴上设有指针；所述壳体上还设置表盘，所述表盘上开设弧形槽，对应所述弧形槽的所述表盘上设有用于显示外径超差值的刻度线，所述指针伸到所述弧形槽内；所述光缆连续穿过所述监测通道，所述压轮始终弹性压
于光缆表面，所述光缆的护套外径变化推动压轮上下弹动，带动测杆同步上下晃动，通过所述双联齿轮将测杆的直线动作转换为指针轴偏转动作，使得指针同步偏转，所述指针指示的刻度值即为外套超差值。
11.所述弧形槽中心位置设为所述刻度线的“0”位，对应光缆护套直径的标准值。
12.所述弧形槽内设有上限位接近开关和下限位接近开关，所述上限位接近开关和下限位接近开关分别与控制箱信号连接。
13.所述控制箱内还设有报警器、计数器和复位开关，所述上限位接近开关或下限位接近开关触发所述报警器、计数器工作。
14.所述测杆上套设上弹簧和下弹簧，所述上弹簧设于齿条上方，所述下弹簧设于齿条下方，所述上弹簧和下弹簧分别留有预压量。
15.所述预压量为1～2mm。
16.所述壳体内还设有导向单元，所述导向单元包括防转导杆和导向片，所述导向片固定在所述壳体上，且所述导向片上竖向开设导向槽，所述防转导杆横向设置，一端与齿条固定连接，另一端与导向槽滑动配合。
17.所述指针轴上套设复位弹簧；向外拉动所述指针轴时，所述指针轴上的指针齿轮与大齿轮脱离，处于指针校零状态；释放所述指针轴，所述复位弹簧推动指针轴复位，使得所述指针齿轮与大齿轮恢复啮合，处于正常工作状态。
18.一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：
19.步骤一、设计齿条、双联齿轮和指针齿轮之间的传动比，使得测杆竖向位移量转换并放大为指针的旋转角度，并在表盘上标识刻度线；
20.步骤二、依表盘上标识的刻度线定位并安装上限位接近开关和下限位接近开关；
21.步骤三、将光缆设于监测通道内，并将压轮接触光缆表面，并保持预压量；
22.步骤四、向外拉动指针轴，使得指针齿轮与双联齿轮脱离啮合，处于校零状态，转动指针轴，带动指针转动至表盘上标记的“0”位，完成指针校零；
23.步骤五、释放指针轴，指针轴在复位弹簧的弹力的作用下复位，使得指针齿轮与双联齿轮恢复啮合，处于工作状态；
24.步骤六、牵引光缆向前运动，压轮推动测杆向上或向下运动，带动齿条向上或向下运动，通过齿条与双联齿轮的大齿轮、双联齿轮的小齿轮与指针齿轮的配合，进而带动指针轴和指针作旋转运动；
25.a、当护套外径在上偏差值和下偏差值范围内时，指针的波动在上限位接近开关和下限接近开关之间来回轻微摆动，但不越过上限位接近开关和下限位接近开关，即护套外径无超差现象，此时，声光报警器、计数器无动作；
26.b、当护套外径超出上偏差值时，表明护套外径变大，护套外径变大处顶起压轮，使得测杆上升，带动齿条上升；当护套外径超出下偏差值时，表明护套外径减小，上弹簧的预压力推动测杆下降，使压轮与光缆表面维持接触，带动齿条下降；测杆上的齿条带动双联齿轮旋转，使得指针轴旋转，带动指针旋转越过设定在外径限位处的上限位接近开关或下限位接近开关，触发上限位接近开关或下限位接近开关，进而触发控制箱上的声光报警器、计数器动作。
27.与现有技术相比，本发明的优点在于：一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置及其使用方法，
28.1、护套外径的增大和减小转变为测杆竖直方向的位移量，再通过齿条、双联齿轮和指针齿轮之间的传动转化并放大成指针的旋转角度，通过合理的设计齿轮传动比，将较小的护套外径偏差拨动放大为指针较大的角度偏转，光缆护套外径的增大和减小均可在线实时监测，结构简单紧凑凑、占用空间小。
29.2、本申请中设有上限位接近开关和下限位接近开关，且上限位开关和下限位接近开关分别能够触发声光报警器和计数器，当护套外径超差时可分别触发声光报警器，并对上偏差值和下偏差值进行独立的计数。
30.3、压轮与托轮组成的监测通道与光缆护套为滚动摩擦，阻力小，对光缆外观无影响。
31.4、本申请监测的是光缆护套外径的变化值，对于光缆护套外径适用无范围限制，可监测不同粗细的光缆护套外径。
附图说明
32.图1为本发明实施例一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置的三维示意图；
33.图2为图1的正视图；
34.图3为本发明实施例一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置的示意图(去除控制箱)；
35.图4为图3的背面示意图；
36.图5为本发明实施例一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置的使用步骤示意图；
37.图中1测杆、2表盘、3上限位接近开关、4指针、5压轮、6光缆、7托轮、8下限位接近开关、9底板、10控制箱、11壳体、12上弹簧、13导向片、14防转导杆、15齿条、16大齿轮、17轴承座、18下弹簧、19指针轴、20指针齿轮、21小齿轮。
具体实施方式
38.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
39.如图1、2、3、4所示，本实施例中的一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置，包括壳体11，壳体11内竖向活动穿设测杆1，使得测杆1上下两端露出壳体11，测杆1底端设置压轮5，压轮5与生产线上的托轮7上下间隔相对设置，形成光缆6的监测通道。壳体11内设有齿条15，齿条15固定于测杆1上。壳体11上安装底板9，底板9上穿设指针轴19，指针轴19部分设于底板9内侧，即设于壳体11内，部分设于底板9外侧。壳体11内设有双联齿轮，指针轴19和双联齿轮的转轴通过轴承座17固定于底板9。指针轴19上设置指针齿轮20，且指针齿轮20与双联齿轮中的大齿轮16相啮合，露于底板9外的指针轴19上设有指针4，指针4一端与指针轴19螺纹连接，使得指针4固定于指针轴19，当指针轴19转动时，带动指针4转动。双联齿轮中的小齿轮21与测杆1上的齿条15相啮合，当测杆1向上或向下运动时，带动齿条15同步运动，使得小齿轮21转动，即双联齿轮转动。通过双联齿轮使得测杆1的直线运动转换为
双联齿轮的旋转运动，带动指针齿轮20转动，即指针4作旋转运动。壳体11上设置表盘2，表盘2与底板9对壳体11进行封闭。表盘2顶部开设弧形槽，对应弧形槽的表盘2上标有刻度线，弧形槽中心点标识为刻度线的“0”位，对应光缆护套直径的标准值。在弧形槽内设有上限位接近开关3和下限位接近开关8，且上限位接近开关3与下限位接近开关8均与控制箱10信号连接，控制箱10内设有声光报警器、计数器和复位开关。当指针4触发上限位接近开关30或下限位接近开关8时，两接近开关均能触发控制箱10内的声光报警器动作、并按上限位或下限位报警分别进行计数。光缆6连续穿过监测通道，压轮5始终弹性压于光缆6表面，光缆的护套外径变化推动压轮5上下弹动，带动测杆1同步上下晃动，通过双联齿轮将测杆1的直线动作转换为指针轴19偏转动作，使得指针4同步偏转，指针4指示的刻度值即为外套超差值。
40.测杆1上套设上弹簧12和下弹簧18，上弹簧12设于齿条15上方，下弹簧18设于齿条15下方，在上弹簧12和下弹簧18的弹压下，使得齿条15保持在壳体11的中心。上弹簧12和下弹簧18分别设有预压量，且预压量比护套外径设定的下偏差大1～2mm，当护套外径偏小时，上弹簧12的预压力推动测杆1向下运动，使得压轮5接触光缆6表面。
41.如图3所示，壳体11内还设有导向片13，导向片13固定于壳体11，导向片13与齿条15相对设置，与齿条15相对面的导向片13侧面竖向开设导向槽，齿条15上固定连接横向设置的防转导杆14，且防转导杆14端部设于导向槽内，当齿条15上下移动时，防止齿条15与小齿轮21脱离啮合，导向槽对齿条15的上下运动具有限位作用。
42.指针轴19上套设复位弹簧，向外拉动指针轴19时，压缩复位弹簧，指针轴19上的指针齿轮20与大齿轮16脱离，指针轴19能够随意转动，处于指针4校零状态，转动指针轴19，使得偏转的指针4回归表盘2标记的“0”位。释放指针轴19，复位弹簧推动指针轴19复位，使得指针齿轮20与大齿轮16恢复啮合，处于工作状态。
43.本申请通过齿条、双联齿轮与指针齿轮之间的传动将测杆的竖直方向的位移量转化并放大为圆周方向的旋转角度，并可通过调整两个限位接近开关之间的夹角来控制、监测护套外径偏差范围。
44.一种带声光报警和计数的护套外径超差监测装置的使用方法，包括如下步骤，如图5所示：
45.步骤一、设计双联齿轮、齿条和指针齿轮之间的传动比，使得测杆竖向位移量(即护套外径上偏差值和下偏差值)转换为指针旋转角度，并在表盘上标识刻度线。
46.步骤二、依表盘上标识的刻度线调整上限位接近开关和下限位接近开关的位置，安装完成上限位接近开关和下限位接近开关。
47.步骤三、将光缆设于光缆的监测通道内，且压轮接触光缆表面，并保持一定的预压量。
48.步骤四、向外拉动指针轴，使得指针齿轮与双联齿轮脱离啮合，处于校零状态，转动指针轴，带动指针转动至表盘上标记的“0”位，完成指针校零。
49.步骤五、释放指针轴，指针轴在复位弹簧弹力的作用下复位，使得指针齿轮与双联齿轮恢复啮合。
50.步骤六、牵引光缆向前运动，压轮推动测杆向上或向下运动，带动齿条向上或向下运动，通过齿条与双联齿轮、双联齿轮与指针齿轮的配合，进而带动指针作圆周运动。
51.a、当护套外径在上偏差值和下偏差值范围内时，指针的波动在上限位接近开关和
下限接近开关之间来回轻微摆动，但不越过上限位接近开关和下限位接近开关，即光缆护套外径无超差现象。此时，声光报警器、计数器无动作。
52.b、当护套外径超出上偏差值时，表明护套外径变大，护套外径变大的位置顶起压轮，推动测杆上升，带动齿条向上运动；当护套外径超出下偏差时，表明护套外径减小，上弹簧的预压力推动测杆下降，使压轮与光缆表面维持接触，带动齿条向下运动；测杆上的齿条带动双联齿轮旋转，进而驱动指针轴旋转，使得指针越过设定在外径限位处的上限位接近开关或下限位接近开关，触发上限位接近开关或下限位接近开关。限位接近开关触发控制箱上的声光报警器、计数器动作，声光报警器发出声光报警，计数器分别对下限位接近开关或上限位接近开关的触发数量进行计数。
53.本申请通过通过齿条、双联齿轮与指针齿轮之间的传动将测杆的竖直方向的位移量转化并放大为圆周方向的旋转角度，并在弧形槽内设置上限位开关和下限位开关，且上限位接近开关或下限位接近开关与控制箱信号连接，当指针越过上限位接近开关或下限位接近开关时，上限位接近开关或下限位接近开关能够分别触发控制箱内的声光报警器和计数器，且计数器能够分别计数。本申请不仅能够在线实时监测护套外径的超差情况；且适用于不同粗细的护套外径，而且提高了监测的准确性。
54.除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。