可隨時標定的線長測量器的製作方法

2023-06-12 02:37:51

專利名稱：可隨時標定的線長測量器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種線長測量器，尤其對線表面粗糙且又需連續使用的測量器，測量誤差往往很大，例如輸電線路施工中導、地線展放，有時需要測一下實際長度，一般在10公裡範圍內讀值。對「獨立檔」如果能精確讀值可以直接對掛而不必再去觀測馳度，大大減少了工作量，這種情況下使用一般在1000米範圍內取準確值。分裂導線間隔棒需要由操作人員騎飛車沿導線去安裝，一般要在80米範圍內取準確值。一則使各相間隔棒可比性得到保障，二則滿足設計要求，充分發揮間隔棒的防震效果。
當前，一般是機械式計數器，也有電子測長儀。但都不能滿足需求且出現很大誤差，出現誤差的原因有以下幾方面1、摩擦輪在彈簧作用下壓在被側線上使之做純滾動，由於長時間使用產生摩損，使摩擦輪的直徑變小;
2、為了增大摩擦輪的摩擦係數常附上耐摩橡膠，接觸導線的地方便出現了壓縮變形，使實際輪徑發生變化，其變化量又不易掌握。
3、被測線多是絞制線，當摩擦輪在被測線上滾動時拌隨著脈動，使顯示值大於實際值，不同型號的被測線又不盡一致。
由於現有的線長測量器沒有設置誤差修正系統，使上述產生誤差的種種因素得不到補償。例如機械式線長測量器，其結構摩擦輪→軟軸→變比齒輪系→數字盤。即輪子轉動一周，通過軟軸帶動機械計數器內的「變比齒輪」、齒輪帶動數字盤改變數字，其數值正比於摩擦輪周長。由於是以旋轉圈數來決定數字盤數字的變化值，所以摩損前後旋轉一周的數字不會改變，在測量同一長度時，摩損後的顯示值大於實際值。
現有電子測長儀結構摩擦輪→光電轉換→加減控置(進退控制)→計數系統→解碼顯示。由於光電轉換器的遮光板由摩擦輪帶動旋轉，每轉一周發出光電脈衝個數是一定的，而磨損前後發出的脈衝個數不會改變，因摩損後直徑變小，在測量同樣長度的前提下摩擦輪發出光電脈衝的個數勢必比摩損前增多，使顯示值增大。
當前無論進口飛車上帶的測長器或是國產的都不外乎上述的結構。
本發明提供了一種可以隨時標定的線長測量儀。
其原理介紹如下遮光板的透光孔不可能做得很密，將兩相鄰光電脈衝(用fo表示)區間人為的分割成正比於兩光電脈衝對應的輪緣孤長的脈衝數(稱分割脈衝，用fb表示)計數系統記入分割脈衝數，即提高了解析度也方便誤差的調整。例如設摩擦輪的周長為100mm，將遮光板園周均分10個透光孔，相鄰透光孔對應的輪緣弧長等於10mm，如果把兩相鄰光電脈衝區間分割成10000個脈衝(分割越多精度越高)，摩擦輪滾動一周即10000×10＝100000個脈衝，每個脈衝代表1/1000mm，計數系統以1/1000mm做為計數單位計數。如果出現前述原因的誤差，只要將差值折合成相應脈衝數加以修正，從而保證了測量精度。假設原100mm周長的摩擦輪經使用後周長變成90mm(為方便說明，現取整數。並設起、止點恰好在光電脈衝點上)，要保持原來一個分割脈衝代表1/1000mm，摩損後的摩擦輪周長應對應90000個分割脈衝，必須通過電路減去20000個分割脈衝才能使顯示值等於實際值，被減去的20000個脈衝即為「標定值」。在實際使用中任意在被測線上取一給定長，使摩擦輪走完給定長，調節「標定鍵」使顯示值等於給定長即可。
摩擦輪從加工到使用都會存在或產生著誤差，其微小的直徑差，對長線測量就會產生較大的測量差。例如對φ40輪徑的摩擦輪，如果直徑差0.1毫米，對測量1256米長線其誤差值是314mm。故每次使用前都應當進行必要的「標定」。
在有些場合使用(例如前述的間隔棒安裝)摩擦輪時快、時慢、時停。fo又是晶振脈衝，不可能與光電脈衝區間在時間上相等(或說吻合)。根據工況需要，光電脈衝以下降沿觸發「引入」fb。經預置標定值的「加、減運算」後由計數器計數。由於摩擦輪的轉速是隨機的，所以必需使fo在一定的時間內被計完，而這個時間(用tw表示)必需小於摩擦輪可能出現的最快轉速條件下的兩相鄰脈衝間隔的時間(用to表示)即tw＜to，否則將丟失分割脈衝數而無法使用。
本發明提供的線長測量器出現固有的「起、止誤差」。其原因是摩擦輪開始滾動的起點不一定正好是fo的位置，多數情況可能在fo1～fo2(或fo2～fo3……)之間的某點。這時只有轉到fo2(或fo3……)處才開始計數而出現「起差」。當停止旋轉時不管停在哪一點上也要計完該相鄰脈衝之間的分割脈衝fob。綜上所述，「起、止誤差」小於等於兩光電脈衝對應的摩擦輪緣的弧長的2倍。對前例中周長100mm，均分10個透光孔而言，「固有起止誤差」小於等於20mm。這對於長線測量是微不足到的。
提高測量精度的方法(1)在可能的情況下儘量提高分割脈衝fb的脈衝個數;(2)提高晶振電路的穩定性;(3)tw的時控要精確，採用計數器做定時器，其CP輸入脈衝由fb晶振電路經分頻後提供，以保證脈衝寬度及脈衝間隔的一致性，保證定時精確。
權利要求
1.一個由摩擦輪、光電轉換、標定系統、計數系統組成的可隨時標定的線長測量器，其特點是計數器加(減)的是兩光電脈區間人為加入的分割脈衝「fb」，根據摩擦輪不同的磨損情況及在不同線型上使用置入相應的標定值調整「fb」的脈衝個數，以消除各種原因造成的誤差；
2.根據權利要求1所述的條件，「fb」由專設的高精度晶振電路提供給適當的正比於兩相鄰光電脈衝所對應的輪緣弧長的脈衝，並精確定時;
3.根據權利要求2提出的條件，必需使計數系統計完fb脈衝數的時間tw小於兩相鄰光電脈衝出現的可能最快的時間to;
4.根據權利要求2的要求，定時器由計數器代替，計數器的CP端輸入脈衝由提供fb的同一晶振電路經分頻後得到。
全文摘要
本發明公開了一種可以隨時標定的線長測量器，使用前在被測線上使摩擦輪走完定長，調整數字標定鍵使顯示值等於定長，消除了因摩擦輪磨損，彈簧壓力變形及不同被測線等產生的測量誤差，大大的提高了線長測量精度。
文檔編號G01B11/02GK1087421SQ9211350
公開日1994年6月1日 申請日期1992年11月22日 優先權日1992年11月22日
發明者秦世祿 申請人:秦世祿