一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置製造方法
2023-05-25 19:45:21 2
一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置，其技術特點是：包括安裝在烘箱內的圖像獲取設備和圖像分析處理設備，圖像獲取設備包括光源、光學放大鏡頭及CCD相機，光源安裝在XLPE試樣的一側，光學放大鏡頭及CCD相機安裝在XLPE試樣的另一側，光源發出的平行光均勻地照射在被測XLPE試樣上，形成的圖像經過光學放大鏡頭放大後，通過CCD相機採集並傳送至圖像分析處理設備，通過試驗主機計算試樣的負載下最大伸長率。本發明能夠精確測量交聯聚乙烯絕緣試樣伸長率，具有測量精度高，測量速度快的優點，在XLPE絕緣試樣熱延伸試驗過程中，無需打開烘箱門，排除了由於人工讀數及烘箱內溫度場不穩定而造成的試驗結果誤差。
【專利說明】一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於交聯聚乙烯【技術領域】，尤其是一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置。
【背景技術】
[0002]有機過氧化物化學交聯、矽烷溫水交聯及電子輻射交聯是生產交聯電纜最常用的方式。在生產過程中間質量控制和成品質量檢查中，熱延伸試驗是檢驗交聯聚乙烯(簡稱XLPE)的交聯程度的一個重要手段。通過該項試驗可測出XLPE在高溫下的延伸率和永久變形率，作為衡量XLPE耐熱性能以及交聯度的一個重要技術參數。依據GB/T2951.21的規定，將承受一定負載(20N/cm2)的XLPE絕緣試樣懸掛於電熱烘箱內試驗架上，通過烘箱加熱，5min內使溫度升至200°C後保持lOmin，測量XLPE絕緣試樣上標記線間距離並計算伸長率得到其負載下最大伸長率，然後從試樣上解除拉力(在下夾頭處把試樣剪斷)，等試樣恢復再次測量標記線間的距離並計算伸長率得到其冷卻後最大永久伸長率。試驗結果的判定為:負載下最大伸長率< 175%，冷卻後最大永久伸長率< 15%。如果伸長率較小，說明在受到拉伸後絕緣可以更好地恢復到原來的長度，即絕緣層的交聯度大。標準中規定測量標記線間距離時應通過烘箱視窗進行觀測，如果必須把門打開進行測量，則應在打開門後30s內測量完畢。
[0003]現有的熱延伸試驗裝置，一般是由烘箱、熱延伸試驗架及刻度為1.0mm的鋼直尺構成，試驗數據由人工進行讀數。該套試驗裝置在讀數時存在如下問題:
[0004]1、由於鋼尺刻度較細，試樣和鋼直尺之間相隔一段距離，試樣經加熱拉長後，其標記線變粗變淡，且試樣本身標記線以外部分也會隨著拉長而與起始位置偏離一段長度，所以對伸長位移進行讀數存在一定視覺誤差。
[0005]2、由於烘箱內光線昏暗，烘箱視窗的透明度較差，一般讀取數據都需打開烘箱門，而烘箱門一旦打開，勢必會造成烘箱內溫度下降、穩定溫度場被破壞，造成試驗溫度偏離標準值，試驗過程中，如果電熱烘箱溫度回升過慢或無法穩定保持200°C，均會形成不穩定溫度場，導致試樣溫度分布不均勻，附加熱應力的作用會使試樣拉伸過長甚至伸長率超標，或者在試驗持續近15min時試樣斷掉,造成試驗結果不合格。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種測量精度高、速度快且使用方便的交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置。
[0007]本發明解決現有的技術問題是採取以下技術方案實現的:
[0008]一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置，包括安裝在烘箱內的圖像獲取設備和圖像分析處理設備，所述的圖像獲取設備包括光源、光學放大鏡頭及CCD相機，光源安裝在XLPE試樣的一側，光學放大鏡頭及CCD相機安裝在XLPE試樣的另一側，光源發出的平行光均勻地照射在被測XLPE試樣上，形成的圖像經過光學放大鏡頭放大後，通過CXD相機採集並傳送至圖像分析處理設備，由試驗主機計算出XLPE試樣上兩條標記線中心間距在加熱前後的變化量，從而得到XLPE試樣的負載下最大伸長率。
[0009]而且，所述的圖像分析處理設備包括試驗主機、安裝在試驗主機內的圖像採集卡以及相應的圖像處理軟體和試驗分析軟體。
[0010]本發明的優點和積極效果是:
[0011]本發明利用計算機視覺技術對XLPE絕緣試樣在加熱前後的幾何尺寸進行檢測，實現了光、機、電和計算機技術的有機結合，能夠精確測量交聯聚乙烯絕緣試樣伸長率，具有測量精度高，測量速度快的優點，並且使用像素細分技術，使測量精度突破像素級限制，達到微米級。在XLPE絕緣試樣熱延伸試驗過程中，無需打開烘箱門，只用對通過CCD相機採集到的試樣圖片進行分析，再由應用軟體直接計算出試樣的伸長率，排除了由於人工讀數及烘箱內溫度場不穩定而造成的試驗結果誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述。
[0014]一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置，如圖1所示，包括安裝在烘箱內的圖像獲取設備和圖像分析處理設備，所述的圖像獲取設備包括光源、光學放大鏡頭及CCD相機，光源安裝在XLPE試樣的一側，光學放大鏡頭及CCD相機安裝在XLPE試樣的另一側，光源發出的平行光均勻地照射在被測XLPE試樣上，形成的圖像經過光學放大鏡頭放大後，通過CXD相機採集並傳送至圖像分析處理設備，所述的圖像分析處理設備包括試驗主機、安裝在試驗主機內的圖像採集卡以及相應的圖像處理軟體和試驗分析軟體，圖像分析處理設備中的圖像採集卡接收到圖像信號後將圖像數位化並傳至試驗主機中，再由試驗主機直接計算出試樣上兩條標記線中心間距在加熱前後的變化量，從而得到試樣的負載下最大伸長率。
[0015]本發明照明系統採用背向照明，即XLPE試樣放在光源和CCD相機之間，其優點是能獲得高對比度的圖像，便於後續的圖像處理。透鏡形成的光學放大鏡頭可以將微小試樣放大，不僅便於圖像的識別，更可以提高檢測的精度。
[0016]本試驗裝置的使用方法為:將XLPE試樣懸掛於烘箱內樣品架上，負載裝配於XLPE試樣下端，關閉箱門；打開烘箱內光源、CCD相機以及圖像分析處理設備；測試XLPE試樣上兩條標記線中心間距的初始值；設置烘箱內加熱溫度、時長；到達加熱時長，測試XLPE試樣上兩條標記線中心間距的初始值；試驗分析軟體計算得到XLPE試樣的負載下最大伸長率；打開箱門，去除試樣下端負載，待試樣恢復，慢慢冷卻至室溫，再次測試XLPE試樣上兩條標記線中心間距；試驗分析軟體計算XLPE試樣的冷卻後最大永久伸長率。
[0017]需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明包括並不限於【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
【權利要求】
1.一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置，其特徵在於:包括安裝在烘箱內的圖像獲取設備和圖像分析處理設備，所述的圖像獲取設備包括光源、光學放大鏡頭及CCD相機，光源安裝在XLPE試樣的一側，光學放大鏡頭及CCD相機安裝在XLPE試樣的另一側，光源發出的平行光均勻地照射在被測XLPE試樣上，形成的圖像經過光學放大鏡頭放大後，通過CXD相機採集並傳送至圖像分析處理設備，由試驗主機計算出XLPE試樣上兩條標記線中心間距在加熱前後的變化量，從而得到XLPE試樣的負載下最大伸長率。
2.根據權利要求1所述的一種交聯聚乙烯熱延伸試驗裝置，其特徵在於:所述的圖像分析處理設備包括試驗主機、安裝在試驗主機內的圖像採集卡以及相應的圖像處理軟體和試驗分析軟體。
【文檔編號】G01N3/06GK104359759SQ201410638641
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月7日 優先權日:2014年11月7日
【發明者】孟崢崢, 孟嘯嘯, 李蘇雅, 李維博, 張春暉, 魏菊芳, 慄薇, 孫昭 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司