引言

近年來(lái)，在線(xiàn)纜等的擠出成形中，利用微型計(jì)算機(jī)和小型計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行程序監(jiān)控或程序控制得到了迅速的發(fā)展。這些裝置廣泛用于通信電纜泡沫絕緣心線(xiàn)的高速擠出流水線(xiàn)，以及伴有交鏈反應(yīng)的交鏈聚乙烯電力電纜的擠出一交鏈流水線(xiàn)上。本文將就這些應(yīng)用方面的概況、厚度與直徑的測(cè)量及其監(jiān)控裝置加以說(shuō)明。

光電測(cè)量產(chǎn)品采用物方遠(yuǎn)心光路和成像法進(jìn)行在線(xiàn)尺寸檢測(cè)。檢測(cè)的核心部件為光電測(cè)頭，每組測(cè)頭由發(fā)射鏡頭和接收鏡頭組成。發(fā)射鏡頭內(nèi)點(diǎn)光源發(fā)出的光通過(guò)發(fā)射透鏡形成平行光視場(chǎng)射向接收鏡頭。平行光再由接收透鏡聚焦，通過(guò)位于焦點(diǎn)位置的光闌小孔后在接收單元上成像。當(dāng)視場(chǎng)中通過(guò)被測(cè)物時(shí)，被測(cè)物遮擋的部位將在接收單元的芯片上呈現(xiàn)出邊界清晰的陰影。通過(guò)光電轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理，即可通過(guò)陰影的寬度計(jì)算出被測(cè)物的直徑。

電纜線(xiàn)徑測(cè)量采用單路測(cè)徑儀即可進(jìn)行線(xiàn)徑的檢測(cè)及控制，單路測(cè)徑儀以光電測(cè)量原理進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，通過(guò)內(nèi)置增量式PID系統(tǒng)變頻器，電子調(diào)速器，空氣壓縮機(jī)等多種外接設(shè)備對(duì)工件生產(chǎn)的尺寸進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

為了保證流水線(xiàn)上能高速度地進(jìn)行擠出而且不拉斷心線(xiàn)，該裝置在程序控制中采用速度控制。它采用PID（比例積分微分）的控制方式，對(duì)微分超前型的取樣值進(jìn)行控制。各個(gè)參數(shù)值可根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)算出，以達(dá)到最佳控制狀態(tài)。 還有，外徑可通過(guò)改變擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速或牽引機(jī)的速度(線(xiàn)速度)來(lái)進(jìn)行控制。

一般說(shuō)來(lái)，線(xiàn)纜直徑及厚度的自動(dòng)控制是通過(guò)與測(cè)量裝置相連接的控制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最簡(jiǎn)單而又最經(jīng)常采用的方法是控制制造流水線(xiàn)速度的方法。通常厚度測(cè)量我們采用雙測(cè)徑儀聯(lián)動(dòng)測(cè)厚來(lái)控制線(xiàn)纜直徑厚度。

單路測(cè)徑儀的自動(dòng)測(cè)量與控制裝置能減少在擠出形成中所耗費(fèi)的無(wú)用料，從而節(jié)約了相當(dāng)可觀(guān)的原材料。節(jié)省了資金的同時(shí)，還增加了線(xiàn)纜的直徑，單路測(cè)徑儀應(yīng)用于線(xiàn)纜直徑測(cè)量非常方便且實(shí)用。

測(cè)量精度是線(xiàn)纜外徑測(cè)量最基本的性能指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到保證精度的問(wèn)題，主要的誤差因素是量化誤差和鏡頭像差。此外，在線(xiàn)測(cè)量時(shí)，被測(cè)件因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生振動(dòng)，測(cè)量時(shí)應(yīng)考慮動(dòng)態(tài)測(cè)量，我們采用多種技術(shù)徹底消除了抖動(dòng)帶來(lái)的測(cè)量誤差。關(guān)于安裝后的精度保持問(wèn)題，因此沒(méi)有模擬處理和機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，原理上就不會(huì)產(chǎn)生精度漂移。

單路測(cè)徑儀是非接觸式測(cè)量設(shè)備，具有高速測(cè)量和高可靠性，其中兩臺(tái)測(cè)徑儀進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制能檢測(cè)線(xiàn)纜厚度，而采用雙路測(cè)徑儀（兩組測(cè)頭成垂直分布）則可檢測(cè)圖一的的尺寸。單路測(cè)徑儀能作外徑值、偏差、超限報(bào)警等運(yùn)算、顯示和統(tǒng)計(jì)處理，并能傳輸數(shù)據(jù)。具有精度校正功能，保證長(zhǎng)期運(yùn)行的精度。

單路測(cè)徑儀優(yōu)勢(shì)

① 無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件

圖像傳感器是CCD芯片，外圍線(xiàn)路可以處理全部電氣訊號(hào)，平行光光源，檢測(cè)器都無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，其壽命是半永久性的，單路測(cè)徑儀的使用壽命在八年以上。此外，加電的同時(shí)便可開(kāi)始檢測(cè)，無(wú)需予熱時(shí)間。

② 高頻測(cè)量

采用高頻測(cè)量，測(cè)量頻率達(dá)到500Hz，如有需要，可定制成1000Hz，即單路測(cè)徑儀每秒可以檢測(cè)500個(gè)數(shù)據(jù)。

③ 無(wú)抖動(dòng)誤差

采用了多項(xiàng)同步技術(shù)，高速測(cè)量技術(shù)等多種技術(shù)，徹底消除了被測(cè)線(xiàn)纜抖動(dòng)帶來(lái)的誤差。

④ 自動(dòng)控制

通過(guò)內(nèi)置增量式PID系統(tǒng)變頻器，電子調(diào)速器，空氣壓縮機(jī)等多種外接設(shè)備對(duì)工件生產(chǎn)的尺寸進(jìn)行精準(zhǔn)控制。單路測(cè)徑儀采用增量式PID控制系統(tǒng)，可對(duì)接多種外接設(shè)備，形成閉環(huán)控制。

結(jié)語(yǔ)

線(xiàn)纜外徑測(cè)量采用單路測(cè)徑儀是高精度的測(cè)量設(shè)備，能有效的對(duì)被測(cè)物軋材進(jìn)行高精度的檢測(cè)，測(cè)量精度可達(dá)0.003mm，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)測(cè)量。同時(shí)其中的控制功能，也使得測(cè)徑儀保證了線(xiàn)纜的質(zhì)量，節(jié)約原材料與資金，是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中線(xiàn)徑尺寸檢測(cè)必不可少的設(shè)備。