本发明涉及电线电缆测试技术领域,尤其涉及一种用于测试的同轴电缆组件弯曲设备和方法。
背景技术:
电缆的可弯曲度是电缆稳定性的一个重要指标。电缆可弯曲的次数与可弯曲直径与电缆的机构和材料具有直接的关系,如果电缆的反复弯折性能不好,容易造成中心导体断裂、编织丝变形或者断裂、介质层变形等,影响电缆的传输性能。在现有测试方法中,将试样按照粗细贯穿于规定的圆孔,并用调整好间距的夹具夹好固定,进行弯曲测试。贯穿于圆孔的方式容易使电缆产生折断弯曲,从而导致测试结果不准确,且容易对待测电缆造成不可逆转的损伤。
技术实现要素:
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的方法和设备。
本发明的一个方面,提供了一种用于测试的同轴电缆组件弯曲设备,该设备包括:导轨,所述导轨上设置有限位部件;车体,所述车体在导轨上滑动,车体的前后两端分别配备传感器,车体上固定有至少一个弯曲部件,所述弯曲部件用于使待测电缆发生弯曲;至少两个固定夹具,设置在导轨的两侧,用于夹持固定待测电缆。
可选的,所述弯曲部件为滑轮或者圆柱体,所述滑轮或者圆柱体的轴垂直于车体滑动方向,所述滑轮或者圆柱体至少有两个,设置在待测电缆的相对两侧。
可选的,所述滑轮或者圆柱体上具有槽,用于穿过待测电缆。
可选的,所述槽的槽底处直径根据待测电缆可弯曲的最小半径确定。
可选的,设置在待测电缆相对两侧的滑轮或者圆柱体的轴心之间的垂直距离为待测电缆可弯曲的最小半径的两倍。
可选的,设置在待测电缆相对两侧的滑轮或者圆柱体的轴心之间的连线距离为z=x+d+1.5*d,其中d为待测电缆直径,x为滑轮或者圆柱体槽底的直径,d为槽的深度。
本发明还提出一种利用所述同轴电缆组件弯曲设备的测试方法,该方法包括:将待测电缆穿过所述弯曲部件,并利用夹具进行固定,所述待测电缆的一端连接测试仪,一端连接负载;记录测试仪的第一测量结果;驱动车体沿轨道移动,并记录测试仪的最大测量值或者最小测量值;车体碰到限位件后,反向运动,并记录测试仪的最大测量值或者最小测量值;车体停止移动后,记录测量值;根据测量值判断待测电缆的性能是否合格。
可选的,该方法中,在所述车体碰到限位件后,车体以电缆为轴旋转90度,再反向运动。
本申请实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:能够对待测电缆产生预定半径或者直径的弯曲,保证测试结果的准确性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明提出的同轴电缆组件弯曲设备的正视图;
图2示出了根据本发明提出的弯曲部件的俯视图;
图3示出了根据本发明的槽的纵截面图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的一个方面,提供了一种用于测试的同轴电缆组件弯曲设备,如图1所示,该设备包括:导轨1,所述导轨上设置有限位部件5;车体2,所述车体2在导轨1上滑动,车体2的前后两端分别配备传感器6,车体上固定有至少一个弯曲部件3,所述弯曲部件3用于使待测电缆发生弯曲;至少两个固定夹具4,设置在导轨的两侧,用于夹持固定待测电缆。
如图2所示,本发明创新性地提出所述弯曲部件为滑轮或者圆柱体,所述滑轮或者圆柱体的轴垂直于车体滑动方向的固定在车体上,能够跟随车体沿着导轨移动。所述滑轮或者圆柱体至少有两个,设置在待测电缆的相对两侧。利用滑轮或者圆柱体的弧度使待测电缆产生弯曲。通过这种方式产生的弯曲半径可控,且能够产生预定的弯曲,能够保证测试结果的准确性。一侧和另一侧设置的滑轮或者圆柱体斜着相对,能够方便电缆固定,又能使电缆连续产生两个弯曲。
根据待测电缆的长度,也为了使电缆连续产生多个弯曲,可在待测电缆的相对两侧,每一侧设置两个滑轮或者圆柱体,或者更多个滑轮或者圆柱体。
为了使得电缆容易与滑轮或者圆柱体的一段圆弧部分紧密接触,如图3所示,在所述述滑轮或者圆柱体一周上开设有槽,用于穿过待测电缆。
所述滑轮或者圆柱体的直径x根据测试标准规定的最小弯曲半径r_min来确定,举例来说,如果测试标准规定被测电缆可弯曲的最小半径要求小于或者等于33,那么滑轮或者圆柱体槽底直径x则可以优选66。如果测试标准规定被测电缆可弯曲的最小半径要求在33与47之间,则滑轮或者圆柱体槽底直径x则优选94。如果测试标准规定被测电缆可弯曲的最小半径要求在47与68之间,则滑轮或者圆柱体槽底直径x则优选136。如果测试标准规定被测电缆可弯曲的最小半径要求在68与100之间,则滑轮或者圆柱体槽底直径x则优选200。上面只是给出优选的方式,实际在选择滑轮或者圆柱体的槽底直径时,可进行灵活调整,比如可以适当往小的方向调整。
所述槽的槽深度根据待测电缆可弯曲的最小半径确定,d大于被测电缆的直径。
作为一种优选的实施方式,如图2所示,设置在待测电缆相对两侧斜相对的滑轮或者圆柱体的轴心之间的垂直距离y为待测电缆可弯曲的最小半径的两倍,即y=2r_min,轴心之间的连线距离为z=x+d+1.5*d,其中d为待测电缆直径,x为滑轮或者圆柱体槽底的直径,d为槽的深度。
本申请实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:能够对待测电缆产生预定半径或者直径的弯曲,保证测试结果的准确性。
本发明主要是对电缆的稳定性实验,即电缆在应力作用下或者弯曲变形的情况下能否保持性能的稳定进行的改进。
在电缆发生预定要求的弯曲的情况下,电缆需要测试的性能包括导体直流电阻测试、绝缘电阻测试、电容及损耗因数的测量、绝缘强度测验、局部放电测量、热老化以及稳定性测量。
2.1导体直流电阻测试
对导体的直流电阻的测量有单臂式直流电阻法和双臂直流电桥法,后者的准确度对导体直流电阻的测量有单臂直流电阻法和双臂直流电桥法,后者的准确度较前者高一些。测试步骤也较前者复杂。
2.2绝缘电阻的测试
绝缘电阻式反映电线电缆产品绝缘特性的重要指标,它与该产品的耐电强度,介质损耗,以及绝缘材料在工作状态下的逐渐劣化等均有密切的关系。目前电线电缆绝缘电阻的测量,除了用欧姆计(摇表)外,常用的有检流计比较法高阻计法(电压——电流法)。
2.3电容及损耗因数的测量
电缆加上交流电压,就有电流流过,当电压的幅值和频率一定时,电容电流的大小是正比于电缆的电容(cx)。对于超高压电缆,这种电容的电流可能达到与额定电流可以相比的数值,成为限制电缆容量和传输距离的重要因素。因此电缆的电容也是电缆的主要的电性能参数之一。
通过电容和损耗因数的测量可以发现绝缘受潮,绝缘层和屏蔽层脱落等各种绝缘劣化现象,因此无论在电缆制造或电缆运行中都有进行电容和tanδ的测量。
对高压电缆,cx和tanδ的测量都在其工作条件下,即工频高压下进行的,通常使用的都是高压西林电桥,今年来也有开始使用电流比变压器电桥。
2.4绝缘强度试验
电线电缆的绝缘强度是指绝缘结构和绝缘材料承受电场作用而不发生击穿破坏的能力,为了检查电线电缆产品质量,保证产品能安全运行,所有绝缘类型的电线电缆一般都要进行绝缘强度试验。绝缘强度试验可分为耐压试验和击穿试验。
耐电压实验是在一定条件下对试品施加一定的电压,在经历一定时间后,以是否发生击穿作为判断试品是否合格的标准。时间的电压一般高于该试品的额定工作电压,具体电压值和耐压时间,产品标准中均有规定,通过耐压试验可以考验产品在工作电压下运行的可靠性和发现绝缘中的严重缺陷,也可发现生产工艺的一些缺点,如:绝缘有严重外部损伤,导体上有使电场急剧畸变的严重缺陷;绝缘在生产中有穿透性缺陷或大的导电杂质等。
击穿试验是在一定的试验条件下,升高电压直到试品发生击穿为止,测量击穿场强或击穿电压。通过击穿试验可以考核电缆承受电压的能力与工作电压之间的安全裕度。击穿场强时电缆设计中的重要参数之一。
电缆在运行中一般承受的是交流电压,但在直流输电系统中及某些特殊场合也有承受直流电压的,对于高电压电缆还可能要遭受大气电压(雷电)和操作过电压的袭击。因此,按实验电压波形的不同,可以分为1.交流(工频)电压、2.直流电压、3冲击电压三种绝缘强度试验。
2.5局部放电测量
对于充油电缆基本上没有局部发电;油纸电缆即使有局部放电,通常也是很微弱的如几个pc,因此这些电缆在出厂试验中可以不测局部放电。对于挤塑电缆,不但产生局部放电的可能性大,而且局部放电对塑料、橡皮的破坏也比较严重,随着电压等级的提高,工作场强的提高,这问题就显得更加严重,因此对高压挤塑电缆,在出厂试验中都要做局部放电测量。
局部放电的测量方法很多,可以根据放电产生的瞬时电荷交换,测量放电脉冲(电测法);也可根据放电时产生的超声波,测量其电压(声测法);还可根据放电产生的光,测量光的强度(光测法)。对于电缆基本上都是采用电测法。
本发明能够使待测电缆在产生预定弯曲的情况下,进行上述各种性能试验,能够保障电缆在弯曲的情况下能够正常传输功能。
本发明提出了一种利用所述同轴电缆组件弯曲设备的测试方法,该方法包括:将待测电缆穿过所述弯曲部件,并利用夹具进行固定,所述待测电缆的一端连接测试仪,一端连接负载;记录测试仪的第一测量结果;驱动车体沿轨道移动,并记录测试仪的最大测量值或者最小测量值;车体碰到限位件后,反向运动,并记录测试仪的最大测量值或者最小测量值;车体停止移动后,记录测量值;根据测量值判断待测电缆的性能是否合格。
可选的,该方法中,在所述车体碰到限位件后,车体以电缆为轴旋转90度,再反向运动。由于车体通过以电缆为轴旋转90度,固定在车体上的滑轮或者圆柱体跟随车体发生旋转,从而反向移动在正交方向对电缆进行弯曲。通过这种技术手段,能够在平面方向以及与平面方向的正交方向分别产生弯曲,从而全面地对电缆进行弯曲测试。
可在电缆弯曲的状况下,测试电缆的基本性能,测试的过程包括:
1)确定好待测电缆,将待测电缆穿过滑轮或者圆柱体,然后将其一端与互调测试仪7连接,另一端按需要(如果是较短电缆)与低互调负载8连接;所述夹具固定待测电缆的两端,保证电缆运动时产生的机械应力不会传递到待测电缆两端所连接的测试仪或者负载,避免造成交互互调。
2)记录当前静止状态的测试值值。
3)驱动车体,使车体沿着轨道滑动一次,使电缆被测段通过滑轮进行弯曲。注意机械张力不能传递到互调仪或负载(如果有使用)。将装置以电缆为轴转动90度(测试正交平面方向),沿电缆反方向滑动一次。
4)记录运动中最大测试值,以及被测电缆的长度。
注:如果使用频谱仪,可使用“最大保持”功能。
5)最后,记录运动结束后的静止状态的测试值。
无源互调是指两个或更多的频率在非线性器件中混合在一起便产生了杂散信号。在无线通信系统中,随着固定带宽内需要通过的语音和数据信息日益增加,无源互调成为了限制系统容量的一个重要因素。如同在有源器件中一样,两个或更多的频率在非线性器件中混合在一起便产生了杂散信号。当杂散互调信号落在基站的接收频带内,接收机的灵敏度就会降低,从而导致通话质量或者系统载波干扰比的降低,以及通信系统的容量减少。无源互调由许多因素引发,其中之一就是接触不良,电缆在发生弯曲时,有可能会出现接触不良。因此在电缆弯曲的状态下,测量其无源互调是很有必要的。利用本发明提出的弯曲缆线设备进行无源互调值的测试过程如下:
1)确定好待测电缆,将待测电缆穿过滑轮或者圆柱体,然后将其一端与互调测试仪连接,另一端按需要(如果是较短电缆)与低互调负载连接;所述夹具固定待测电缆的两端,保证电缆运动时产生的机械应力不会传递到待测电缆两端所连接的测试仪或者负载,避免造成交互互调。
2)记录当前静止状态的无源互调值。
3)驱动车体,使车体沿着轨道滑动一次,使电缆被测段通过滑轮进行弯曲。注意机械张力不能传递到互调仪或负载(如果有使用)。将装置以电缆为轴转动90度(测试正交平面方向),沿电缆反方向滑动一次。
4)记录运动中无源互调的最大值,以及被测电缆的长度。
注:如果使用频谱仪,可使用“最大保持”功能。
5)最后,记录运动结束后的静止状态的无源互调值。
如果只进行静态测试,仅需进行步骤1-2。
利用上述方法能够测量电缆在预定弯曲的状态下的无源互调值,从而保障电缆在通信系统中的传输功能正常。
本申请实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:能够对待测电缆产生预定半径或者直径的弯曲,保证测试结果的准确性。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。