引言

高速度高質(zhì)量智能型的電纜線芯生產(chǎn)線是確保電線電纜產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)速度的依托。而及時(shí)精確在線測(cè)量線芯的直徑、電容、偏心率等各種重要參數(shù)是確保生產(chǎn)線穩(wěn)定生產(chǎn)所必須的，各種在線測(cè)量?jī)x如：測(cè)徑儀、電容測(cè)量?jī)x、偏心測(cè)量?jī)x、表面缺陷測(cè)量?jī)x等是智能型電纜生產(chǎn)線先進(jìn)性的關(guān)鍵所在。本文主要介紹的即為測(cè)徑儀測(cè)量電纜線芯的線徑尺寸。

線芯的絕緣是通過(guò)擠出機(jī)將熔融態(tài)絕緣料擠包在導(dǎo)體上冷卻形成的，線芯絕緣外徑是線芯結(jié)構(gòu)尺寸中最易波動(dòng)的，因此對(duì)線芯的絕緣外徑的監(jiān)控，更是生產(chǎn)控制的重中之重。電纜線芯的絕緣外徑通常作為整條線芯生產(chǎn)線線速及擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的控制依據(jù)，因此研制高速精確的直徑測(cè)量?jī)x具有重要意義。實(shí)踐表明確保既能不影響生產(chǎn)線速又能在線及時(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量線芯絕緣外徑，采用非接觸式的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)是最佳方法。

1、電纜測(cè)徑儀

電纜測(cè)徑儀采用光電法進(jìn)行線徑尺寸檢測(cè)的精密測(cè)量儀器，電纜測(cè)徑儀為單組光電測(cè)頭進(jìn)行電纜線芯單向測(cè)量，測(cè)徑儀的光電測(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。

電纜測(cè)徑儀為非接觸式的在線檢測(cè)設(shè)備，電纜線芯通過(guò)平行光視場(chǎng)，測(cè)徑儀即可得出線徑尺寸。并且測(cè)徑儀采用高頻測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量頻率可對(duì)500Hz，即2ms可測(cè)量得到一個(gè)直徑值，應(yīng)用于高速度高質(zhì)量智能型的電纜線芯生產(chǎn)線上進(jìn)行線徑尺寸的在線檢測(cè)。

2、線芯的絕緣外徑檢測(cè)及控制

線芯的絕緣是通過(guò)擠出機(jī)將熔融態(tài)絕緣料擠包在導(dǎo)體上冷卻形成的，也是非常容易波動(dòng)的，對(duì)電纜線芯絕緣進(jìn)行尺寸檢測(cè)并能達(dá)到實(shí)時(shí)控制，對(duì)電纜線芯的成材率及質(zhì)量保證都具有巨大的意義，為此，在電纜測(cè)徑儀上添加PID控制系統(tǒng)。

PID控制器簡(jiǎn)單易懂，使用中不需精確的系統(tǒng)模型等先決條件，因而成為應(yīng)用最為廣泛的控制器。電纜測(cè)徑儀就是采用增量式PID控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，可以通過(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)生產(chǎn)中的電纜線芯的絕緣層線徑尺寸進(jìn)行精準(zhǔn)控制，此系統(tǒng)使用可靠方便，是電纜測(cè)徑儀的理想選擇，電纜測(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。

電纜線芯的絕緣外徑主要取決于熔融態(tài)絕緣料的擠出流率和系統(tǒng)的主牽引速度。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，主牽引速度達(dá)到設(shè)定值，外徑只取決于塑料的擠出流率：流率增加，外徑增大，反之外徑減小。系統(tǒng)變速運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)擠塑機(jī)螺桿的轉(zhuǎn)速來(lái)改變塑料流率以保持線徑。同理控制牽引機(jī)也可以，只是剛好和控制擠出機(jī)相反。

結(jié)語(yǔ)

使用PID控制器的過(guò)程時(shí)間比不使用電纜線芯絕緣外徑尺寸更加精準(zhǔn)，在很大程度上減輕了電纜線芯的線徑不合格率，并且其響應(yīng)速度及抗擾性能都非常理想，被廣泛的應(yīng)用于線纜、電纜等的線徑尺寸的檢測(cè)與控制上。

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