特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备的制作方法

本发明属于电缆电子测量技术领域，涉及一种特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备，用于标定对比的激光测距传感器之间的距离。

背景技术：

特高压线缆接头一般都是液压压接，压接后线缆截面是等边六边形，根据国家电网标准工艺和q/gdw198-2008《1000kv母线装置施工及验收规范》要求，压接后六边形对边尺寸应不大于0.866d+0.2mm（d为接续管外径），目前的测量方式基本上利用游标卡尺来测量压接后的线缆截面的尺寸，这种方法测量起来比较麻烦，而且误差比较大。因此，研究一个简单易行的特高压线缆压接后截面自动测量设备及测量方法，并将它应用于特高压输电线路的施工过程中，具有十分重要的现实意义和实用价值。

技术实现要素：

本发明为弥补现有技术的不足，提供了一种特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备，可以快速实现三组对边上两个相对的激光测距传感器距离自动标定，省时省力。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备，其特征在于：包括标准量模夹具两个、激光测量支撑板；一个标准量模夹具、激光测量支撑板、另一个标准量模夹具三者按顺序平行排列，三者从中部的同一个平面分为上下两部分进行对接；

两个标准量模夹具和激光测量支撑板这三者的上部分通过螺栓固定为一个整体，三者的下部分通过螺栓固定为一个整体，上部分和下部分在左侧通过转轴铰接在一起；

两个标准量模夹具内固定的标准量模的正六边形内孔大小相同、角度相同，且位于同一中心线上，两个内孔都是分为上下两半进行对接；激光测量支撑板内的正六边形内孔也是分成上下两半进行对接，该内孔与前后两个标准量模的正六边形内孔角度一致，而且此三个正六边形内孔位于同一中心线上；

有一标定装置，采用标准截面块，标准截面块为正六棱柱；标准截面块具有一定的长度，能够同时放入前后两个标准量模和激光测量支撑板的正六边形内孔内用于标定。

进一步的，根据电缆的粗细，设置多台该特高压线缆压接后截面自动测量设备轮换使用，每台特高压线缆压接后截面自动测量设备的标准量模的正六边形内孔的尺寸不同；

标准截面块设置不同尺寸的多个，标准截面块的正六棱柱横截面六边形三组对边尺寸，根据具体的电缆粗细要求定制不同的尺寸。

进一步的，有六个激光测距传感器固定在激光测量支撑板的正六边形内孔的六个边上；激光测量支撑板的正六边形内孔大于前后两个标准量模的正六边形内孔；

有一控制显示器，各个激光测距传感器通过信号线连接控制显示器，并将测量数据传输到控制显示器。

进一步的，激光测距传感器在激光测量支撑板上的位置分布，按照特高压线缆压接后某一横截面正六边形3组对边平行、对称分布。

进一步的，控制显示器完成激光测距传感器数据采集、数据计算和存储，控制显示器能够与笔记本电脑或其它手持设备相连。

该特高压线缆压接后截面自动测量设备，可以根据电缆的粗细，设置多台轮换使用，每台特高压线缆压接后截面自动测量设备的标准量模的正六边形内孔的尺寸不同。控制显示器可以共用一个，采用便于插拔的数据线连接，也可以每个特高压线缆压接后截面自动测量设备单独用一台控制显示器。

该特高压线缆压接后截面自动测量设备的上部分的右侧安装有把手，通过把手能够将该自动测量设备上部分打开和关闭。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：利用本发明的特高压线缆压接后截面自动测量中的激光测距传感器距离自动标定方法，可以快速实现特高压线缆压接后截面六边形三组对边的两个激光测距传感器之间的距离的自动标定，使截面六边形中任意对边的两个激光测距传感器之间的距离数值更准确。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备进行标定的立体状态示意图。

图2为特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备标定时测量支撑板、激光测距传感器和标准截面块示意图。

图3为特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备中的激光测距传感器距离标定尺寸示意图。

图4为标准截面块示意图。

图5为特高压线缆压接后截面，测量支撑板上a、b和c三组对边的测量原理示意图。

图中，1和3为标准量模夹具；2测量支撑板，4激光测距传感器，5螺栓，6转轴，7线缆，8控制显示器，9把手，10标准量模。11标准截面块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明的特高压线缆压接后截面自动测量、标定设备，包括标准量模夹具两个、激光测量支撑板2；一个标准量模夹具1、激光测量支撑板2、另一个标准量模夹具3三者按顺序平行排列，三者从中部的同一个平面分为上下两部分进行对接；

两个标准量模夹具和激光测量支撑板这三者的上部分通过螺栓5固定为一个整体，三者的下部分通过螺栓5固定为一个整体，上部分和下部分在左侧通过转轴6、折页或铰链铰接在一起；

两个标准量模夹具内固定的标准量模10的正六边形内孔大小相同、角度相同，且位于同一中心线上，两个内孔都是分为上下两半进行对接；激光测量支撑板内的正六边形内孔也是分成上下两半进行对接，该内孔与前后两个标准量模的正六边形内孔角度一致，而且此三个正六边形内孔位于同一中心线上；

有一标定装置，采用标准截面块11，标准截面块为正六棱柱；标准截面块具有一定的长度，能够同时放入前后两个标准量模和激光测量支撑板的正六边形内孔内用于标定。

进一步的，根据电缆的粗细，设置多台该特高压线缆压接后截面自动测量设备轮换使用，每台特高压线缆压接后截面自动测量设备的标准量模的正六边形内孔的尺寸不同；

标准截面块设置不同尺寸的多个，标准截面块的正六棱柱横截面六边形三组对边尺寸，根据具体的电缆粗细要求定制不同的尺寸（、和）。

进一步的，有六个激光测距传感器4固定在激光测量支撑板的正六边形内孔的六个边上；激光测量支撑板的正六边形内孔大于前后两个标准量模的正六边形内孔；

有一控制显示器8，各个激光测距传感器通过信号线连接控制显示器，并将测量数据传输到控制显示器。

进一步的，激光测距传感器在激光测量支撑板上的位置分布，按照特高压线缆压接后某一横截面正六边形3组对边平行、对称分布。

进一步的，控制显示器完成激光测距传感器数据采集、数据计算和存储，控制显示器能够与笔记本电脑或其它手持设备相连。

本发明的特高压线缆压接后截面自动测量设备进行激光测距传感器距离自动标定方法，标定前将标准截面块放入特高压线缆压接后截面自动测量设备的两个标准量模和激光测量支撑板的正六边形内孔中，将激光测距传感器的数据（、、、、、）传输给控制显示器，将标准截面块的数据（、和）输入控制显示器，控制显示器通过公式、、计算得到截面六边形三组对边的激光测距传感器距离，从而完成激光测距传感器距离的标定；

其中，、和分别为a、b和c组激光测距传感器之间的距离，即激光测距传感器a1到a2的距离、激光测距传感器b1到b2的距离、激光测距传感器c1到c2的距离，为需要标定的值，激光测距传感器距离标定完成后认为是一个常量；、和分别为激光测距传感器a1、b1和c1到标准截面块的对应平面的距离，为实时测量值；、和分别为激光测距传感器a2、b2和c2到标准截面块的对应平面的距离，为实时测量值；、和分别为标准截面块中的a组对边的距离、b组对边的距离和c组对边的距离。

该标定方法，是针对以下测量方法情况进行的。

特高压线缆压接后截面自动测量设备的测量方法为，打开自动测量设备上部分，将线缆接头移动到自动测量设备之中，并放入两个标准量模和激光测量支撑板的正六边形内孔中，闭合自动测量设备上部分，如果能够顺利闭合则证明接头是规则的，开始测量，否则未达到标准量模的尺寸，不合格。

测量步骤：六个激光测距传感器分别测量自身到线缆接头截面六边形六个边中的对应边的距离，每一对边的一对激光测距传感器之间的距离是一定的，这个距离减去该对激光测距传感器到线缆截面正六边形中对应边的距离就是测量的线缆截面六边形对边的距离，即线缆截面正六边形对边的尺寸，同样的方法能够得到另外两组对边的尺寸。

具体计算公式如下：

(1)

其中，为特高压线缆压接后截面a组对边的尺寸；为a组两个激光测距传感器之间的距离，为测量之前标定的值，a组激光测距传感器距离标定完成后认为是一个常量；为a1激光测距传感器到靠近的线缆截面平面的距离，为实时测量值；为a2激光测距传感器到靠近的线缆截面平面的距离，为实时测量值；

同样的方法能够通过公式（2）和（3）计算得到b和c组特高压线缆压接后截面对边的尺寸；

(2)

(3)

其中，和分别为特高压线缆压接后截面b组和c组对边的尺寸。和分别为b和c组两个激光测距传感器之间的距离，为测量之前标定的值，每组两个激光测距传感器的距离标定完成后认为是一个常量；和分别为b1和c1激光测距传感器到靠近的线缆平面的距离，为实时测量值；和分别为b2和c2激光测距传感器到靠近的线缆平面的距离，为实时测量值。

上述特高压线缆压接后截面自动测量设备中，激光测量支撑板上安装有三组对边的激光测距传感器，a组对边尺寸计算公式（b和c组类似）为：，其中，为特高压线缆压接后截面a组对边的尺寸；为a组两个激光测距传感器之间的距离，为测量之前标定的值，a组激光测距传感器距离标定完成后认为是一个常量；为a1激光测距传感器截面平面的距离，为实时测量值；为a2激光测距传感器截面平面的距离，为实时测量值。以上测量是建立在是已知的基础之上的，可以通过游标卡尺和激光测量的方式得到，由于每次安装位置不尽相同，搬运和装卸都会造成激光测距传感器位置的偏移，实际的测量过程中、和的距离标定很麻烦。

本发明的激光测距传感器距离自动标定方法，在特高压线缆压接后截面自动测量设备基础之上，利用标准截面块（正六棱柱）成功解决了上述问题，准确标定了激光测量支撑板上正六边形中对边两个激光测距传感器之间的距离、和的数值。

特高压线缆压接后截面自动测量中的激光测距传感器距离自动标定方法，包括激光测量部分、控制显示器和标准截面块，标准截面块为正六棱柱，正六棱柱截面六边形三组对边尺寸根据具体的线缆粗细要求定制不同的尺寸（、和）。

标定前将标准截面块放入特高压线缆压接后截面自动测量设备中，将激光测距传感器的数据（、、、、、）传输给控制显示器，将标准截面块的横截面对边距离尺寸（、和）输入控制显示器，控制显示器通过计算可以得到截面六边形三组对边的两个激光测距传感器距离，从而完成激光测距传感器距离的标定。

具体计算公式如下：

（4）

（5）

（6）

其中，、和分别为a、b和c组激光测距传感器之间的距离，为需要标定的值，激光测距传感器距离标定完成后认为是一个常量；、和分别为a1、b1和c1激光测距传感器到标准截面块的对应平面的距离，为实时测量值；、和分别为a2、b2和c2激光测距传感器到标准截面块的对应平面的距离，为实时测量值；、和分别为标准截面块对应的a、b和c组对边的距离。

标定步骤如下：

（1）取标准截面块，将特高压线缆压接后截面自动测量设备的上部分打开，将标准截面块放入两个标准量模和激光测量支撑板的正六边形内孔中，按照规定的六边形a、b和c组对边放置，闭合测量设备的上部分；

（2）在控制显示器上输入标准截面块横截面六边形a、b和c三组对边的距离；

（3）让控制显示器控制激光测距传感器开始测量和标定，确定三组对边的激光测距传感器与标准截面块之间的距离；

（4）如果显示标定成功，则结束标定，否则，检查测量设备，重新进行标定。