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电缆线芯绝缘外径的在线检测与控制

电缆线芯绝缘外径的在线检测与控制

引言

高速度高质量智能型的电缆线芯生产线是确保电线电缆产品的质量和生产速度的依托。而及时精确在线测量线芯的直径、电容、偏心率等各种重要参数是确保生产线稳定生产所必需的,各种在线测量仪如:测径仪、电容测量仪、偏心测量仪、表面缺陷测量仪等是智能型电缆生产线先进性的关键所在。本文主要介绍的即为测径仪测量电缆线芯的线径尺寸。

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线芯的绝缘是通过挤出机将熔融态绝缘料挤包在导体上冷却形成的,线芯绝缘外径是线芯结构尺寸中最易波动的,因此对线芯的绝缘外径的监控,更是生产控制的重中之重。电缆线芯的绝缘外径通常作为整条线芯生产线线速及挤出机螺杆转速闭环控制的控制依据,因此研制高速精确的直径测量仪具有重要意义。实践表明确保既能不影响生产线速又能在线及时准确的测量线芯绝缘外径,采用非接触式的光学测量系统是最佳方法。

1、电缆测径仪

电缆测径仪采用光电法进行线径尺寸检测的精密测量仪器,电缆测径仪为单组光电测头进行电缆线芯单向测量,测径仪的光电测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光通过发射透镜形成平行光视场射向接收镜头。平行光再由接收透镜聚焦,通过位于焦点位置的光阑小孔后在接收单元上成像。当视场中通过被测物时,被测物遮挡的部位将在接收单元的芯片上呈现出边界清晰的阴影。通过光电转换和数字化处理,即可通过阴影的宽度计算出被测物的直径。

电缆测径仪为非接触式的在线检测设备,电缆线芯通过平行光视场,测径仪即可得出线径尺寸。并且测径仪采用高频测量系统,测量频率可对500Hz,即2ms可测量得到一个直径值,应用于高速度高质量智能型的电缆线芯生产线上进行线径尺寸的在线检测。

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2、线芯的绝缘外径检测及控制

线芯的绝缘是通过挤出机将熔融态绝缘料挤包在导体上冷却形成的,也是非常容易波动的,对电缆线芯绝缘进行尺寸检测并能达到实时控制,对电缆线芯的成材率及质量保证都具有巨大的意义,为此,在电缆测径仪上添加PID控制系统。

PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。电缆测径仪就是采用增量式PID控制系统进行控制,可以通过内置增量式PID系统变频器、电子调速器、空气压缩机等多种外接设备对生产中的电缆线芯的绝缘层线径尺寸进行精准控制,此系统使用可靠方便,是电缆测径仪的理想选择,电缆测径仪采用增量式PID控制系统,可对接多种外接设备,形成闭环控制。

电缆线芯的绝缘外径主要取决于熔融态绝缘料的挤出流率和系统的主牵引速度。系统稳定运行时,主牵引速度达到设定值,外径只取决于塑料的挤出流率:流率增加,外径增大,反之外径减小。系统变速运行时调节挤塑机螺杆的转速来改变塑料流率以保持线径。同理控制牵引机也可以,只是刚好和控制挤出机相反。

结语

使用PID控制器的过程时间比不使用电缆线芯绝缘外径尺寸更加精准,在很大程度上减轻了电缆线芯的线径不合格率,并且其响应速度及抗扰性能都非常理想,被广泛的应用于线缆、电缆等的线径尺寸的检测与控制上。

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