專利名稱：高壓導(dǎo)線幾何尺寸在線測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量儀器，具體涉及一種高壓導(dǎo)線幾何尺寸在線測量儀。
隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電力技術(shù)應(yīng)用于交通運輸工具，如輕軌、地鐵、電氣化鐵道、過江索道、城市電車等越來越多。但使用供電導(dǎo)線為運輸工具輸送能源，均存在供電導(dǎo)線的磨損問題。如作為現(xiàn)代化城市交通標(biāo)志的輕軌和地鐵，其主要供電裝置之一的接觸網(wǎng)通過它與機(jī)車受電弓直接接觸，將電能傳送給電力機(jī)車。隨著機(jī)車速度的不斷提高，弓網(wǎng)之間的相對速度增加，接觸線的磨耗加劇。尤其是在受電弓通過定相點、分相、接頭及接觸線高度變化處時，易形成離線現(xiàn)象而產(chǎn)生電弧，使接觸線更容易磨損而斷裂。若一旦斷裂，不但會使列車停運，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會給人們的生命安全帶來極大的威脅。這種情況在電氣化鐵路上尤為突出，因此需要隨時監(jiān)測、及早發(fā)現(xiàn)安全隱患、及時更換導(dǎo)線，杜絕事故的發(fā)生。
現(xiàn)有技術(shù)中，這種高壓導(dǎo)線的測量一直停留在停電檢測水平，不但影響了正常的交通運輸，而且效率低下。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之上述不足，提供不影響車輛正常工作、實現(xiàn)帶電作業(yè)的高壓導(dǎo)線幾何尺寸在線測量儀。
實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述方案實現(xiàn)高壓導(dǎo)線幾何尺寸在線測量儀，包括傳感頭、顯示器和絕緣桿，其特征在于傳感頭設(shè)置傳感器、自動定位開關(guān)與測量裝置；傳感器采用光纖光柵結(jié)構(gòu)，包括傳送恒定激光源和接收光信號的光導(dǎo)纖維、計量光柵，計量光柵由指示光柵、標(biāo)尺光柵組成，光導(dǎo)纖維接至數(shù)碼顯示器；傳感頭底部設(shè)有自適應(yīng)裝置與絕緣桿連接；自動定位開關(guān)與測量裝置包括主導(dǎo)向柱、主彈簧、輔導(dǎo)向柱和定位開關(guān)軸、定位彈簧，主導(dǎo)向柱下部設(shè)有凹槽與定位銷連接，定位銷設(shè)于定位彈簧內(nèi)，主、輔導(dǎo)向柱頂端設(shè)有與之連接的測桿和測桿回零定位塊，定位開關(guān)軸下部設(shè)有與定位銷匹配的凹槽，定位開關(guān)軸附近還設(shè)定位彈簧；在主定位面附近和回零塊端頭設(shè)有導(dǎo)向塊；自動定位開關(guān)與測量裝置的定位開關(guān)如為氣動式，主導(dǎo)向柱為氣缸活塞，氣缸底部分別設(shè)有進(jìn)、出單向閥，上部側(cè)壁設(shè)有單向出氣閥，氣缸與氣管接通，定位開關(guān)軸下部設(shè)有針孔可連通或堵塞氣路，氣路管與壓力容器或氣泵連通。所述傳感頭、顯示器如為機(jī)械式結(jié)構(gòu)，在主導(dǎo)向柱的下端接高強(qiáng)度絕緣線到絕緣桿下端游標(biāo)的動尺上，游標(biāo)尺即為顯示器。傳感頭、顯示器為機(jī)械式結(jié)構(gòu)，也可在主導(dǎo)向柱上端通過一定滑輪與高強(qiáng)度絕緣線連接到絕緣桿下端游標(biāo)的動尺或大量程百分表上，游標(biāo)尺或百分表為顯示器。如省掉傳感器和顯示器，在主導(dǎo)向軸的下端從靠近傳感頭結(jié)構(gòu)面處往上刻成測量標(biāo)尺，再套一游標(biāo)，以傳感頭結(jié)構(gòu)面為工作面和零位面。如省掉輔導(dǎo)向柱，將主導(dǎo)向柱的上部和與之配合的傳感頭結(jié)構(gòu)面做成花鍵或鍵槽形狀，主導(dǎo)向柱的下端通過一定滑輪與高強(qiáng)度絕緣線連接到絕緣棒下端的游桿動尺上。所述自適應(yīng)裝置為萬向軸承或波紋管。
采用本實用新型結(jié)構(gòu)的測量儀，具有以下優(yōu)點1．傳感器采用光學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)，無電磁干擾。
2．自適應(yīng)裝置和自動定位開關(guān)與測量裝置設(shè)計合理，使測量頭遠(yuǎn)離人體時可自動找準(zhǔn)測量基準(zhǔn)，保證高精度測量。
3．絕緣桿隔離數(shù)顯器與高壓源，實現(xiàn)帶電作業(yè)，保證工作安全，提高整機(jī)抗干擾性能。
4．傳感頭為密封式結(jié)構(gòu)，對背景光無影響，并能在隧道、黑暗場或白天黑夜情況下工作。
5．便攜式結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕，只需一個人即可完成測試工作，省時省力，效率高。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳述。


圖1是本實用新型測量儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的a-a剖視圖。
圖3是本實用新型測量儀數(shù)顯器示意圖。
圖4是本實用新型測量儀第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實用新型測量儀第三實施例自動定位開關(guān)與測量裝置示意圖。
圖6是本實用新型測量儀第四實施例傳感器示意圖。
本實用新型測量儀包括傳感頭、絕緣桿和數(shù)顯器。傳感頭包括傳感器和自動定位開關(guān)與測量裝置。見圖2傳感器為光學(xué)結(jié)構(gòu)，由光纖14、計量光柵15和光導(dǎo)纖維16組成，計量光柵15包括短的指示光柵、長的標(biāo)尺光柵。見圖1，自動定位開關(guān)與測量裝置包括定位銷1，定位銷彈簧2、輔導(dǎo)向柱3、主彈簧4、主導(dǎo)向柱5、測量桿6、測桿回零定位塊6.1、測頭導(dǎo)向塊7、橡膠墊8、定位開關(guān)軸9、定位彈簧10。自適應(yīng)裝置包括橡膠墊11、萬向軸承12；圖中13是絕緣桿，主要功能是隔離高壓源、防電磁干擾。圖3中，17是數(shù)顯器，主要功能是將傳感器傳輸下來的信號轉(zhuǎn)化為電信號，同時微處理器將其轉(zhuǎn)化為測量數(shù)據(jù)，并顯示測量值，同時實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的交流。
其工作原理各種高壓導(dǎo)線的形狀都是固定的，且已知其高程。在運行過程中的磨損主要表現(xiàn)在高程h的變化，因此，高壓導(dǎo)線的幾何形狀的測量都可以轉(zhuǎn)化為高程h的測量。本實用新型自動定位開關(guān)與測量裝置開啟或關(guān)閉傳感器決定測量精度。由自適應(yīng)裝置調(diào)整被測導(dǎo)線處于測量裝置的理想位置，自動找到測量基準(zhǔn)，經(jīng)傳感器提取高程變化的原始信號，由數(shù)顯器進(jìn)行信號、數(shù)據(jù)處理并顯示測量結(jié)果。絕緣桿隔離高壓源，使操作人員在安全狀態(tài)下作業(yè)。
測量過程要測量高壓導(dǎo)線高程h時，將本實用新型測量儀作A向移動，被測件C通過測頭導(dǎo)向塊7構(gòu)成的導(dǎo)向槽滑入，由自適應(yīng)裝置12調(diào)整測量定位面，完成被測件在主、側(cè)定位面D、F上的定位，使之處于測量狀態(tài)。當(dāng)定位開關(guān)軸9被被測件C往下壓，定位彈簧10壓縮，當(dāng)被測件C底部端面和主定位面D平齊，定位銷1在定位銷彈簧2的作用下，進(jìn)入定位開關(guān)軸9的銷槽中，主導(dǎo)向柱5、輔導(dǎo)向柱3即在主彈簧4的作用下自動向下移動，直到測桿端部到達(dá)被測件C的頂端，這時光導(dǎo)纖維16傳送恒定激光源，計量光柵15的標(biāo)尺光柵隨輔導(dǎo)向柱3而移動，形成莫爾條紋，由光纖14接收莫爾條紋的光信號傳送至數(shù)顯器17進(jìn)行處理，即可測量高程h。測量完成，測量儀作B向運動，則被測件C推動輔導(dǎo)向柱3、主導(dǎo)向柱5和測桿作A向運動，當(dāng)測桿6定位到回零定位塊6.1，定位彈簧10恢復(fù)形變，定位銷1在定位開關(guān)軸9推動下向左移動，主彈簧4被壓縮，被測件C通過滑槽退出，即完成一次完整的測試。
實施例二，保留實施例一傳感器、自適應(yīng)裝置、絕緣桿和數(shù)顯器基本不變，改動自動定位開關(guān)與測量裝置，如圖4所示，主導(dǎo)向柱改機(jī)械結(jié)構(gòu)為氣缸活塞方式，設(shè)一高壓氣路18通至氣缸20，氣缸底部分別設(shè)有進(jìn)、出單向閥L、G，上部側(cè)壁設(shè)有單向出氣閥H，定位開關(guān)軸9上設(shè)有高壓氣針孔N。當(dāng)測量儀作A向推動，定位彈簧10被壓縮，被測件C由自適應(yīng)裝置12調(diào)整測量定位面，當(dāng)被測件C底部端面和主定位D面平齊，定位開關(guān)軸上的氣孔N連通氣路，壓縮空氣輸向氣缸20內(nèi)推動氣缸活塞21下移并經(jīng)底部的單向溢流閥G溢出，主導(dǎo)向柱5、輔導(dǎo)向柱3和測桿6往下移，直到測量桿6端部到達(dá)被測件C的頂部，即可測得高程h。反之裝置作B向推動，主導(dǎo)向柱5、輔導(dǎo)向柱3和測桿6作A向運動，壓縮空氣經(jīng)H溢流，壓縮空氣通過單向溢流閥進(jìn)入氣缸下腔，同時定位彈簧10恢復(fù)形變，推動定位開關(guān)軸9到原位，針孔關(guān)閉，直到主、輔導(dǎo)向柱5、3和測桿6回到零位，這樣完成一次測量循環(huán)。
實施例三保留實施例一基本結(jié)構(gòu)，改動傳感器和數(shù)顯器如圖5所示，將主導(dǎo)向柱5的下端或上端通過一定滑輪與高強(qiáng)度絕緣線J連接到絕緣棒13下端游桿的動尺。(靠彈簧與主導(dǎo)向柱5之間的張緊，如從主導(dǎo)向柱5的上端引出，則不需要張緊)或大量程百分表(在零位時將表頭張緊并校零)，運動導(dǎo)致游標(biāo)或表頭指針滑動或偏轉(zhuǎn)，即為高程h。
實施例四，保留實施例一的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，去掉傳感器和顯示器，將傳感器改為純機(jī)械方式，參見圖6，在主導(dǎo)向柱5的下端從靠近傳感頭結(jié)構(gòu)面19處往上刻成測量標(biāo)尺，再套一游標(biāo)22，以傳感頭結(jié)構(gòu)面為工作面和零位面，且游標(biāo)與主導(dǎo)向柱5之間的摩擦大小可通過調(diào)整鏍釘調(diào)整，使游標(biāo)只有在外力推動下才能在標(biāo)尺上滑動，此時當(dāng)測量儀作A向推動，游標(biāo)在工作面19推動下作A向移動，即測得高程h。反之，主、輔導(dǎo)向柱5、3及測桿6回到零位，放下測量桿操作者即可讀出游桿讀數(shù)，并將滑尺手工復(fù)零，即完成一次測量。
實施例五將主導(dǎo)向柱5的上部分和與之相配合的蓋板做成花鍵，省掉輔導(dǎo)向柱3，裝置其他部分如實施例三，即為純機(jī)械式測量裝置。
權(quán)利要求1．高壓導(dǎo)線幾何尺寸在線測量儀，包括傳感頭、顯示器和絕緣桿，其特征在于傳感頭設(shè)置傳感器、自動定位開關(guān)與測量裝置；傳感器采用光纖光柵結(jié)構(gòu)，包括傳送恒定激光源和接收光信號的光導(dǎo)纖維、計量光柵，計量光柵由指示光柵、標(biāo)尺光柵組成，光導(dǎo)纖維接至數(shù)碼顯示器；傳感頭底部設(shè)有自適應(yīng)裝置與絕緣桿連接；自動定位開關(guān)與測量裝置包括主導(dǎo)向柱、主彈簧、輔導(dǎo)向柱和定位開關(guān)、定位彈簧，主導(dǎo)向柱下部設(shè)有凹槽與定位銷連接，定位銷設(shè)于定位彈簧內(nèi)，主、輔導(dǎo)向柱頂端設(shè)有與之連接的測桿和測桿回零定位塊；定位開關(guān)軸下部設(shè)有與定位銷匹配的凹槽，定位開關(guān)軸附近還設(shè)定位彈簧；在主定位面附近和回零定位塊端頭設(shè)有測頭導(dǎo)向塊
2．如權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于所述自動定位開關(guān)與測量裝置的定位開關(guān)為氣動式，主導(dǎo)向柱為氣缸活塞，氣缸底部分別設(shè)有進(jìn)、出單向閥，上部側(cè)壁設(shè)有單向出氣閥，氣缸與氣管接通，定位開關(guān)軸下部設(shè)有針孔可連通或堵塞氣路，氣路管與壓力容器或氣泵連通。
3．如權(quán)利要求1或2所述的測量儀，其特征在于所述傳感頭、顯示器為機(jī)械式結(jié)構(gòu)，在主導(dǎo)向柱的下端接高強(qiáng)度絕緣線到絕緣桿下端游標(biāo)的動尺上，游標(biāo)尺為顯示器。
4．如權(quán)利要求1或2所述的測量儀，其特征在于所述傳感頭、顯示器為機(jī)械式結(jié)構(gòu)，主導(dǎo)向柱上端通過一定滑輪與高強(qiáng)度絕緣線連接到絕緣桿下端游標(biāo)的動尺或大量程百分表上，游標(biāo)尺或百分表為顯示器。
5．如權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于省掉傳感器和顯示器，在主導(dǎo)向柱的下端從靠近傳感頭結(jié)構(gòu)面處往上刻成測量標(biāo)尺，再套一游標(biāo)，以傳感頭結(jié)構(gòu)面為工作面和零位面。
6．如權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于省掉輔導(dǎo)向柱，將主導(dǎo)向柱的上部和與之配合的傳感頭結(jié)構(gòu)面做成花鍵或鍵槽形狀主導(dǎo)向柱的下端或上端通過一定滑輪與高強(qiáng)度絕緣線連接到絕緣棒下端的游桿動尺上。
7．如權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于所述自適應(yīng)裝置為萬向軸承或波紋管。
專利摘要本實用新型涉及高壓導(dǎo)線幾何尺寸在線測量儀,包括傳感頭、顯示器和絕緣桿,其特征在于傳感頭設(shè)傳感器、自動定位開關(guān)與測量裝置,傳感器采用光纖光柵結(jié)構(gòu);傳感頭底部設(shè)有自適應(yīng)裝置與絕緣桿連接。自適應(yīng)裝置和自動定位開關(guān)與測量裝置保證測試點遠(yuǎn)離測量人員時,通過絕緣桿使測試頭自動定位,找準(zhǔn)測量基準(zhǔn),實現(xiàn)高精度測量。傳感器采用光纖光柵方式以隔離高壓源,獲得測量信號,且無電磁干擾。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,安全可靠,便攜操作,填補國內(nèi)帶電作業(yè)檢測高壓導(dǎo)線幾何尺寸的空白。
文檔編號G01B11/04GK2441115SQ0022386
公開日2001年8月1日 申請日期2000年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月2日
發(fā)明者林鵬, 陳小強(qiáng) 申請人:林鵬, 陳小強(qiáng)