专利名称：高压导线几何尺寸在线测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，具体涉及一种高压导线几何尺寸在线测量仪。
随着电力技术的发展，电力技术应用于交通运输工具，如轻轨、地铁、电气化铁道、过江索道、城市电车等越来越多。但使用供电导线为运输工具输送能源，均存在供电导线的磨损问题。如作为现代化城市交通标志的轻轨和地铁，其主要供电装置之一的接触网通过它与机车受电弓直接接触，将电能传送给电力机车。随着机车速度的不断提高，弓网之间的相对速度增加，接触线的磨耗加剧。尤其是在受电弓通过定相点、分相、接头及接触线高度变化处时，易形成离线现象而产生电�。菇哟ハ吒菀啄ニ鸲狭�。若一旦断裂，不但会使列车停运，造成较大的经济损失，而且会给人们的生命安全带来极大的威胁。这种情况在电气化铁路上尤为突出，因此需要随时监测、及早发现安全隐患、及时更换导线，杜绝事故的发生。
现有技术中，这种高压导线的测量一直停留在停电检测水平，不但影响了正常的交通运输，而且效率低下。
本实用新型的目的在于克服现有技术之上述不足，提供不影响车辆正常工作、实现带电作业的高压导线几何尺寸在线测量仪。
实现上述目的，本实用新型采用下述方案实现高压导线几何尺寸在线测量仪，包括传感头、显示器和绝缘杆，其特征在于传感头设置传感器、自动定位开关与测量装置；传感器采用光纤光栅结构，包括传送恒定激光源和接收光信号的光导纤维、计量光栅，计量光栅由指示光栅、标尺光栅组成，光导纤维接至数码显示器；传感头底部设有自适应装置与绝缘杆连接；自动定位开关与测量装置包括主导向柱、主弹簧、辅导向柱和定位开关轴、定位弹簧，主导向柱下部设有凹槽与定位销连接，定位销设于定位弹簧内，主、辅导向柱顶端设有与之连接的测杆和测杆回零定位块，定位开关轴下部设有与定位销匹配的凹槽，定位开关轴附近还设定位弹簧；在主定位面附近和回零块端头设有导向块；自动定位开关与测量装置的定位开关如为气动式，主导向柱为气缸活塞，气缸底部分别设有进、出单向阀，上部侧壁设有单向出气阀，气缸与气管接通，定位开关轴下部设有针孔可连通或堵塞气路，气路管与压力容器或气泵连通。所述传感头、显示器如为机械式结构，在主导向柱的下端接高强度绝缘线到绝缘杆下端游标的动尺上，游标尺即为显示器。传感头、显示器为机械式结构，也可在主导向柱上端通过一定滑轮与高强度绝缘线连接到绝缘杆下端游标的动尺或大量程百分表上，游标尺或百分表为显示器。如省掉传感器和显示器，在主导向轴的下端从靠近传感头结构面处往上刻成测量标尺，再套一游标，以传感头结构面为工作面和零位面。如省掉辅导向柱，将主导向柱的上部和与之配合的传感头结构面做成花键或键槽形状，主导向柱的下端通过一定滑轮与高强度绝缘线连接到绝缘棒下端的游杆动尺上。所述自适应装置为万向轴承或波纹管。
采用本实用新型结构的测量仪，具有以下优点1．传感器采用光学、机械结构，无电磁干扰。
2．自适应装置和自动定位开关与测量装置设计合理，使测量头远离人体时可自动找准测量基准，保证高精度测量。
3．绝缘杆隔离数显器与高压源，实现带电作业，保证工作安全，提高整机抗干扰性能。
4．传感头为密封式结构，对背景光无影响，并能在隧道、黑暗场或白天黑夜情况下工作。
5．便携式结构，体积�。亓壳幔恍枰桓鋈思纯赏瓿刹馐怨ぷ鳎∈笔×Γ矢摺�
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1是本实用新型测量仪结构示意图。
图2是图1的a-a剖视图。
图3是本实用新型测量仪数显器示意图。
图4是本实用新型测量仪第二实施例结构示意图。
图5是本实用新型测量仪第三实施例自动定位开关与测量装置示意图。
图6是本实用新型测量仪第四实施例传感器示意图。
本实用新型测量仪包括传感头、绝缘杆和数显器。传感头包括传感器和自动定位开关与测量装置。见图2传感器为光学结构，由光纤14、计量光栅15和光导纤维16组成，计量光栅15包括短的指示光栅、长的标尺光栅。见图1，自动定位开关与测量装置包括定位销1，定位销弹簧2、辅导向柱3、主弹簧4、主导向柱5、测量杆6、测杆回零定位块6.1、测头导向块7、橡胶垫8、定位开关轴9、定位弹簧10。自适应装置包括橡胶垫11、万向轴承12；图中13是绝缘杆，主要功能是隔离高压源、防电磁干扰。图3中，17是数显器，主要功能是将传感器传输下来的信号转化为电信号，同时微处理器将其转化为测量数据，并显示测量值，同时实现与数据库的交流。
其工作原理各种高压导线的形状都是固定的，且已知其高程。在运行过程中的磨损主要表现在高程h的变化，因此，高压导线的几何形状的测量都可以转化为高程h的测量。本实用新型自动定位开关与测量装置开启或关闭传感器决定测量精度。由自适应装置调整被测导线处于测量装置的理想位置，自动找到测量基准，经传感器提取高程变化的原始信号，由数显器进行信号、数据处理并显示测量结果。绝缘杆隔离高压源，使操作人员在安全状态下作业。
测量过程要测量高压导线高程h时，将本实用新型测量仪作A向移动，被测件C通过测头导向块7构成的导向槽滑入，由自适应装置12调整测量定位面，完成被测件在主、侧定位面D、F上的定位，使之处于测量状态。当定位开关轴9被被测件C往下压，定位弹簧10压缩，当被测件C底部端面和主定位面D平齐，定位销1在定位销弹簧2的作用下，进入定位开关轴9的销槽中，主导向柱5、辅导向柱3即在主弹簧4的作用下自动向下移动，直到测杆端部到达被测件C的顶端，这时光导纤维16传送恒定激光源，计量光栅15的标尺光栅随辅导向柱3而移动，形成莫尔条纹，由光纤14接收莫尔条纹的光信号传送至数显器17进行处理，即可测量高程h。测量完成，测量仪作B向运动，则被测件C推动辅导向柱3、主导向柱5和测杆作A向运动，当测杆6定位到回零定位块6.1，定位弹簧10恢复形变，定位销1在定位开关轴9推动下向左移动，主弹簧4被压缩，被测件C通过滑槽退出，即完成一次完整的测试。
实施例二，保留实施例一传感器、自适应装置、绝缘杆和数显器基本不变，改动自动定位开关与测量装置，如图4所示，主导向柱改机械结构为气缸活塞方式，设一高压气路18通至气缸20，气缸底部分别设有进、出单向阀L、G，上部侧壁设有单向出气阀H，定位开关轴9上设有高压气针孔N。当测量仪作A向推动，定位弹簧10被压缩，被测件C由自适应装置12调整测量定位面，当被测件C底部端面和主定位D面平齐，定位开关轴上的气孔N连通气路，压缩空气输向气缸20内推动气缸活塞21下移并经底部的单向溢流阀G溢出，主导向柱5、辅导向柱3和测杆6往下移，直到测量杆6端部到达被测件C的顶部，即可测得高程h。反之装置作B向推动，主导向柱5、辅导向柱3和测杆6作A向运动，压缩空气经H溢流，压缩空气通过单向溢流阀进入气缸下腔，同时定位弹簧10恢复形变，推动定位开关轴9到原位，针孔关闭，直到主、辅导向柱5、3和测杆6回到零位，这样完成一次测量循环。
实施例三保留实施例一基本结构，改动传感器和数显器如图5所示，将主导向柱5的下端或上端通过一定滑轮与高强度绝缘线J连接到绝缘棒13下端游杆的动尺。(靠弹簧与主导向柱5之间的张紧，如从主导向柱5的上端引出，则不需要张紧)或大量程百分表(在零位时将表头张紧并校零)，运动导致游标或表头指针滑动或偏转，即为高程h。
实施例四，保留实施例一的基础结构，去掉传感器和显示器，将传感器改为纯机械方式，参见图6，在主导向柱5的下端从靠近传感头结构面19处往上刻成测量标尺，再套一游标22，以传感头结构面为工作面和零位面，且游标与主导向柱5之间的摩擦大小可通过调整镙钉调整，使游标只有在外力推动下才能在标尺上滑动，此时当测量仪作A向推动，游标在工作面19推动下作A向移动，即测得高程h。反之，主、辅导向柱5、3及测杆6回到零位，放下测量杆操作者即可读出游杆读数，并将滑尺手工复零，即完成一次测量。
实施例五将主导向柱5的上部分和与之相配合的盖板做成花键，省掉辅导向柱3，装置其他部分如实施例三，即为纯机械式测量装置。
权利要求1．高压导线几何尺寸在线测量仪，包括传感头、显示器和绝缘杆，其特征在于传感头设置传感器、自动定位开关与测量装置；传感器采用光纤光栅结构，包括传送恒定激光源和接收光信号的光导纤维、计量光栅，计量光栅由指示光栅、标尺光栅组成，光导纤维接至数码显示器；传感头底部设有自适应装置与绝缘杆连接；自动定位开关与测量装置包括主导向柱、主弹簧、辅导向柱和定位开关、定位弹簧，主导向柱下部设有凹槽与定位销连接，定位销设于定位弹簧内，主、辅导向柱顶端设有与之连接的测杆和测杆回零定位块；定位开关轴下部设有与定位销匹配的凹槽，定位开关轴附近还设定位弹簧；在主定位面附近和回零定位块端头设有测头导向块
2．如权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述自动定位开关与测量装置的定位开关为气动式，主导向柱为气缸活塞，气缸底部分别设有进、出单向阀，上部侧壁设有单向出气阀，气缸与气管接通，定位开关轴下部设有针孔可连通或堵塞气路，气路管与压力容器或气泵连通。
3．如权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于所述传感头、显示器为机械式结构，在主导向柱的下端接高强度绝缘线到绝缘杆下端游标的动尺上，游标尺为显示器。
4．如权利要求1或2所述的测量仪，其特征在于所述传感头、显示器为机械式结构，主导向柱上端通过一定滑轮与高强度绝缘线连接到绝缘杆下端游标的动尺或大量程百分表上，游标尺或百分表为显示器。
5．如权利要求1所述的测量仪，其特征在于省掉传感器和显示器，在主导向柱的下端从靠近传感头结构面处往上刻成测量标尺，再套一游标，以传感头结构面为工作面和零位面。
6．如权利要求1所述的测量仪，其特征在于省掉辅导向柱，将主导向柱的上部和与之配合的传感头结构面做成花键或键槽形状主导向柱的下端或上端通过一定滑轮与高强度绝缘线连接到绝缘棒下端的游杆动尺上。
7．如权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述自适应装置为万向轴承或波纹管。
专利摘要本实用新型涉及高压导线几何尺寸在线测量仪,包括传感头、显示器和绝缘杆,其特征在于传感头设传感器、自动定位开关与测量装置,传感器采用光纤光栅结构;传感头底部设有自适应装置与绝缘杆连接。自适应装置和自动定位开关与测量装置保证测试点远离测量人员时,通过绝缘杆使测试头自动定位,找准测量基准,实现高精度测量。传感器采用光纤光栅方式以隔离高压源,获得测量信号,且无电磁干扰。整机结构紧凑,安全可靠,便携操作,填补国内带电作业检测高压导线几何尺寸的空白。
文档编号G01B11/04GK2441115SQ0022386
公开日2001年8月1日 申请日期2000年8月2日 优先权日2000年8月2日
发明者林鹏, 陈小强 申请人:林鹏, 陈小强
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
