專利名稱：高壓輸電線張力測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種測(cè)試裝置，特別涉及的是一種高壓輸電線張力測(cè)試裝置。
高壓輸電線系懸索結(jié)構(gòu)，它的物理、機(jī)械性能較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)又具有高度的幾何非線性，其張力和變形分析較為復(fù)雜，是小應(yīng)變大位移幾何非線性問題，這為計(jì)算分析帶來了很大的困難。高壓輸電線張力計(jì)算有兩個(gè)方向的問題一是線路設(shè)計(jì)時(shí)已知檔距、高差、載荷、溫度和安全設(shè)計(jì)要求的電線最低點(diǎn)應(yīng)力、計(jì)算電線中的最大應(yīng)力或最大張力；二是對(duì)處于工作中的線路，已知其檔距、高差和弧垂，計(jì)算在外載作用和溫度變化時(shí)電線中的最低點(diǎn)應(yīng)力和最大應(yīng)力。高壓輸電線的張力與電線的材料、規(guī)格、型號(hào)和輸電線的檔距、弧垂、高差等因素有關(guān)。雖然在線路設(shè)計(jì)過程中工程設(shè)計(jì)人員對(duì)各種載荷情況下電線內(nèi)的張力進(jìn)行了計(jì)算，但一方面作為線路設(shè)計(jì)重要依據(jù)的現(xiàn)行的張力計(jì)算方法(如懸鏈線法和拋物線法)無法計(jì)入溫度對(duì)張力的影響，誤差較大，多為近似的計(jì)算方法；另一方面在線路架設(shè)過程中是依靠間接法控制其張力的，即控制輸電線的檔距、弧垂、高差等因素來控制張力，這種方法誤差較大，且在架設(shè)高壓輸電線過程中只控制了其張力的范圍，未得出整個(gè)輸電線的準(zhǔn)確張力分布。同時(shí)在線路架設(shè)過程中的電線的檔距、弧垂、高差等物理參數(shù)不可能與設(shè)計(jì)中的要求準(zhǔn)確一致，故架設(shè)好的電線中的實(shí)際張力大小與理論計(jì)算值存在差異，有時(shí)這種差異甚至很大。
鑒于以上原因，本實(shí)用新型的目的是為了提供一種在保證高壓輸電線正常運(yùn)行或正常架設(shè)的前提下，不影響和破壞原輸電線結(jié)構(gòu)，采用無損的手段就能簡(jiǎn)便地實(shí)測(cè)出輸電線的張力，進(jìn)而得出整條輸電線的張力分布規(guī)律，保證輸電線的安全運(yùn)行的測(cè)量方便、實(shí)用，測(cè)量數(shù)據(jù)分散性小，穩(wěn)定可靠的高壓輸電線張力測(cè)試裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型裝置中有傳感器，可調(diào)聯(lián)接件，與傳感器連接的可輸入單通道也可同時(shí)輸入兩通道的信號(hào)，能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、數(shù)字顯示的測(cè)試儀，可調(diào)聯(lián)接件中有一端與傳感器一端連接的聯(lián)桿、與聯(lián)桿另一端連接并可調(diào)節(jié)的聯(lián)接套筒、一端與傳感器另一端連接且另一端與耐張線夾或掛板連接的聯(lián)接塊，聯(lián)接套筒的另一端與掛板或耐張線夾連接(參見

圖1～圖13)，傳感器是將各種非電量(包括物理量、化學(xué)量、生物重等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于處理和傳輸?shù)牧硪晃锢砹?一般為電量)的裝置，測(cè)試儀供給傳感器一恒定的電源，接收來自于傳感器的電信號(hào)，并顯示所測(cè)電線張力的值，可調(diào)聯(lián)接件是將傳感器與耐張線夾、碗頭掛板連接。
上述的傳感器為電阻應(yīng)變式傳感器(參見圖2～圖4)。
上述的電阻應(yīng)變式傳感器中有外殼，置于外殼中的粘有電阻應(yīng)變片的彈性敏感元件，彈性敏感元件上有上、下臺(tái)階，下臺(tái)階與外殼相接，上、下臺(tái)階上有分別裝在外殼上的密封環(huán)，密封環(huán)與上、下臺(tái)階間有橡膠密封圈，外殼上有應(yīng)變片橋路與測(cè)試儀間的聯(lián)接接口的接線插座，(參見圖2～圖4)，在彈性元件上、下端各設(shè)一臺(tái)階和密封環(huán)，保護(hù)應(yīng)變片和內(nèi)部線路。
上述的測(cè)試儀中有與傳感器連接的預(yù)處理適調(diào)電路，與預(yù)處理適調(diào)電路連接的A/D轉(zhuǎn)換器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接的單片機(jī)，與單片機(jī)連接的LED顯示器，將外部電源降壓和穩(wěn)壓處理而向測(cè)試儀提供直流電源的電源電路(參見圖10～圖13)。
上述的測(cè)試儀中還有與預(yù)處理適調(diào)電路連接的補(bǔ)償控制電路(參見圖10～圖13)。
工作測(cè)試時(shí)，用雙鉤緊線器將待測(cè)高壓線路中的電線夾緊，并將電線拉緊，使絕緣串放松，取下兩片絕緣子，將準(zhǔn)備好的傳感器和可調(diào)聯(lián)接件串聯(lián)在耐張線夾和碗頭掛板之間，并調(diào)節(jié)可調(diào)聯(lián)接間距，使傳感器和可調(diào)聯(lián)接件的總長(zhǎng)度為取下的兩片絕緣子的長(zhǎng)度。調(diào)節(jié)好后再按一次復(fù)零鍵，然后完全放松雙鉤緊線器，讓傳感器承受電線的張力作用。傳感器將信號(hào)輸出，預(yù)處理適調(diào)電路將傳感器的輸出信號(hào)放大、濾波、降噪、進(jìn)行預(yù)處理和適調(diào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榕cA/D轉(zhuǎn)換器相匹配的電壓信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器即模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將經(jīng)預(yù)處理、適調(diào)后的電信號(hào)模似量轉(zhuǎn)換為適用于單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)。單片機(jī)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器輸來的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換，將測(cè)量數(shù)字量轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED顯示的力值，并完成整個(gè)儀器的控制、操作和維護(hù)等重要功能。其中固化了系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件由主程序、中斷服務(wù)程序和顯示的程序等組成。補(bǔ)償控制電路是進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)，并對(duì)由于傳感器的滯后、蠕變和非線性等因素引起的電信號(hào)的非線性進(jìn)行補(bǔ)償。電源電路是將外部220V電源或12V電池進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓處理，向儀器提供±12V電池進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓處理，向儀器提供±5V的直流電源。單片機(jī)可根據(jù)按鍵輸入進(jìn)行相應(yīng)的量程轉(zhuǎn)換和清零處理等。
本實(shí)用新型在保證高壓輸電線正常運(yùn)行或正常架設(shè)的前提下，不影響和破壞原輸電線結(jié)構(gòu)，采用無損的手段就能簡(jiǎn)便地實(shí)測(cè)出輸電線的張力，進(jìn)而得出整條輸電線的張力分布規(guī)律，保證輸電線的安全運(yùn)行、測(cè)量方便、實(shí)用，測(cè)量數(shù)據(jù)分散性小，穩(wěn)定可靠。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為傳感器布片示意圖。
圖4為傳感器應(yīng)變片聯(lián)接線路示意圖。
圖5為可調(diào)聯(lián)接件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為聯(lián)接塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為聯(lián)桿結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為聯(lián)接套筒結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的俯視圖。
圖10為測(cè)試儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為測(cè)試儀面板布局圖。
圖12為測(cè)試儀電路框圖。
圖13為測(cè)試儀電路原理圖。
參見圖1，本實(shí)用新型中有傳感器1，可調(diào)聯(lián)接件2，測(cè)試儀3。
參見圖2～圖4，傳感器1采用電阻應(yīng)變式傳感器，彈性敏感元件4的中部即彈性元件的敏感區(qū)域貼有電阻應(yīng)變片5，其布片方案采用圖3所示的布片方案，通過如圖4所示的橋路連接方法，可以消除偏心影響，并實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，應(yīng)變片粘貼好后用硅橡膠密封，以達(dá)到防潮防震的目的。為了保護(hù)應(yīng)變片和內(nèi)部線路，彈性敏感元件的上、下兩端各設(shè)計(jì)有上臺(tái)階6、下臺(tái)階7。其下臺(tái)階7與圓柱形外殼8相接。上、下兩端用密封環(huán)9密封，其內(nèi)還有橡膠密封10。外殼上有一接線插座11，是應(yīng)變片橋路與測(cè)試儀間的聯(lián)接插口。彈性敏感元件的上、下端均設(shè)內(nèi)螺紋，以便于和可調(diào)聯(lián)接件連接。外殼內(nèi)有內(nèi)部焊線座12。
參見圖5～圖9，可調(diào)聯(lián)接件2的聯(lián)接塊13的螺紋頭14與傳感器一端相連接，另一頭則與耐張線夾或掛板連接。聯(lián)桿15的一頭與傳感器的另一端相連，聯(lián)桿的另一頭則與聯(lián)接套筒16相連接。聯(lián)桿與套筒間的連接是可調(diào)的，正是通過調(diào)節(jié)聯(lián)桿與套筒間的連接長(zhǎng)度來實(shí)現(xiàn)電線長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)。套筒的另一端則與掛板或耐張線夾相連接。
參見圖10～圖13，測(cè)試儀3中有支架17，置于支架17上的含面板18和電源插座19的外殼20。外殼20內(nèi)有蓄電池21、電路板22。其面板上設(shè)有LED顯示器31、復(fù)零健23、量程選擇開關(guān)24、電源切換開關(guān)25，電源開關(guān)26，含兩通道的通道切換開關(guān)27。測(cè)試儀中設(shè)有與傳感器連接的預(yù)處理適調(diào)電路28，與預(yù)處理適調(diào)電路28連接的A/D轉(zhuǎn)換器29，與A/D轉(zhuǎn)換器29連接的型號(hào)為8031的單片機(jī)30，與單片機(jī)30連接的LED顯示器31、按鍵32。補(bǔ)償適調(diào)電路33與預(yù)處理適調(diào)電路28連接，電源電路34是將外部220V電源或12V電池進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓處理，向儀器提供±12V電池進(jìn)行降壓和穩(wěn)壓處理。圖12中的序號(hào)35為恒壓。
權(quán)利要求1.高壓輸電線張力測(cè)試裝置，其特征在于所述的測(cè)試裝置中有傳感器，可調(diào)聯(lián)接件，與傳感器連接的可輸入單通道也可同時(shí)輸入兩通道的信號(hào)、能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、數(shù)字顯示的測(cè)試儀，可調(diào)聯(lián)接件中有一端與傳感器一端連接的聯(lián)桿，與聯(lián)桿另一端連接并可調(diào)節(jié)的聯(lián)接套筒，一端與傳感器另一端連接另一端與耐張線夾或掛板連接的聯(lián)接塊，聯(lián)接套筒的另一端與掛板或耐張線夾連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線張力測(cè)試裝置，其特征在于所述的傳感器為電阻應(yīng)變式傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的高壓輸電線張力測(cè)試裝置，其特征在于所述的電阻應(yīng)變式傳感器中有外殼，置于外殼中的粘有電阻應(yīng)變片的彈性敏感元件，彈性敏感元件中有上、下臺(tái)階，下臺(tái)階與外殼相接，上、下臺(tái)階上有裝在外殼上的密封環(huán)，密封環(huán)與上下臺(tái)階間有橡膠密封圈，外殼上有應(yīng)變片橋路與測(cè)試儀間的聯(lián)接接口的接線插座。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓輸電線張力測(cè)試裝置，其特征在于所述的測(cè)試儀中有與傳感器連接的預(yù)處理適調(diào)電路，與預(yù)處理適調(diào)電路連接的A/D轉(zhuǎn)換器，與A/D轉(zhuǎn)換器連接的單片機(jī)，與單片機(jī)連接的LED顯示器，將外部電源降壓和穩(wěn)壓處理而向測(cè)試儀提供直流電源的電源電路。
5.如權(quán)利要求4所述的高壓輸電線張力測(cè)試裝置，其特征在于所述的測(cè)試儀中還有與預(yù)處理適調(diào)電路連接的補(bǔ)償控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種高壓輸電線張力測(cè)試裝置。有傳感器,可調(diào)聯(lián)接件,與傳感器連接的可輸入單通道也可同時(shí)輸入兩通道的信號(hào)、能對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、數(shù)字顯示的測(cè)試儀,可調(diào)聯(lián)接件中有一端與傳感器一端連接的聯(lián)桿,與聯(lián)桿另一端連接并可調(diào)節(jié)的聯(lián)接套筒,一端與傳感器另一端連接且另一端與耐張線夾或掛板連接的聯(lián)接塊,聯(lián)接套筒另一端與掛板或耐張線夾連接。在保證高壓輸電線正常運(yùn)行或正常架設(shè)的前提下能簡(jiǎn)便地實(shí)測(cè)出輸電線的張力。
文檔編號(hào)G01L1/26GK2299311SQ9723717
公開日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月10日
發(fā)明者周松 申請(qǐng)人:四川電力試驗(yàn)研究院