一种推杆电缆集成检测装置及其检测方法与流程

本发明属于电缆检测技术领域，涉及一种推杆电缆集成检测装置及其检测方法。

背景技术：

定日镜推杆电缆集成应用于聚光集热系统推杆电机侧和控制端设备的连接，包括推杆电缆、推杆电缆两端的接插端子组件两部分。目前国内外推杆电缆产品采用多根电缆分别进行供电和控制，包括电机电缆、传感器电缆和控制电缆。该电缆为一根综合电缆，由4根子单元组成，分别为电机电缆子单元、霍尔传感器电缆子单元、前限位子单元和后限位子单元。该电缆集成了供电、信号传输的特点，减少了布线数量、减小了电缆外径、降低了成本，可用于替代国内外现有的多根电缆。

电缆由16根导体组成，各导体与其对应的接插件端子相连。为保证产品质量，推杆电缆集成在交付前应进行通断、混线及排序测试。通断测试是为了检测每个导体、接插件是否都导通，混线测试是为了检测各个导体相互之间是否存在短路，排序测试，是为了检测接插件与所对应的电缆连接线序是否正确。常规电缆的导通测试是用万用表、电池灯或者门铃等设备对电缆的每根导体逐一进行导通试验。

当电缆导通时，发出指示信号；不导通时，则无指示信号。电缆的混线检测则是将该指示设备接在导体之间逐一进行试验，线序检测是对各单线的色标、序号进行人工识别。因此当电缆芯数较多时，其检测次数将成倍增长。据计算，对于一根16根导体的电缆，检测次数将高达120次。

专利号cn203535154u发明专利涉及一种电缆芯线通断检测装置，包括对线端和接线端，所述对线端的壳体上安装对线端子、多个灯珠和开关，多个灯珠相互并联的回路的一端通过所述开关连接壳体内安装的电源，多个灯珠相互并联的回路的另一端连接所述对线端子；所述接线端的壳体上安装多个卡线端子和接地端子，多个卡线端子伸入接线端的壳体内的端部相互并联后连接所述接地端子位于接线端的壳体内的端部。本发明只需要一个操作人员即可以独立完成检测工作，尤其是在电缆深埋地下的情况中，检测过程非常快速、方便，提高了整体的工作效率，节省了时间。

但是该装置用于深埋电缆的线芯通断检测，仅可指示单根线芯的通断状态，不能判断线芯短路与线序。

专利号cn205539291u发明专利提供一种电缆电路通断测试系统，其组成包括：pc104总线，pc104总线分别与数据采集板、i/o板和cpu板连接，cpu板分别与系统电源模块和人机接口电路连接，i/o板分别与继电器驱动器一和继电器驱动器二连接，继电器驱动器一与继电器矩阵一连接，继电器驱动器二与继电器矩阵二连接。适用于用于电缆的自动测试。

但是该技术存在采用软硬件混合控制系统运行，用户维护难度大。采用继电器控制电缆线芯之间的切换，转换速度慢，可靠性差。

专利号cn2102680849a发明专利提供一种基于机器视觉与模糊控制的电缆线序识别方法及设备，主要包括采集标准模块图像和含有待处理电缆线序信息的图像、对采集的目标图像和标准图像进行差分、对差分后的图像预处理、提取图像中电缆线特征并计算其对应位置、计算目标电缆线与指定位置的夹角以及运用模糊规则控制步进电机带动目标电缆线旋转等步骤。本发明实现自动检测识别电缆线序并控制其旋转到指定位置，避免了人工识别带来的人为误差和视觉误差，降低了安全隐患，节省了人力物力，降低了生产成本。

其缺点为：视觉识别对被检对象亮度、对比度要求较高，当光照不足或色谱相近时容易造成误判；对多种圆形绞合的单元组成的电缆检测难度大，特别是当电缆各单元之间存在相同色谱时，机器视觉将无法判定。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明开发一种推杆电缆集成检测装置及其检测方法，该装置可以在工厂完成生产后，能够高效的测试推杆电缆集成的通断、混线及线序是否满足产品要求，从而代替传统的万用表测试方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种推杆电缆集成检测装置，包括：脉冲发生电路、自动扫描电路、连接状态指示电路、自检控制电路和工装治具；

所述脉冲发生电路与所述自动扫描电路电连接，自动扫描电路的正负极分别和工装治具的正负输入端连接组成仪器主线路，所述工装治具的正负极输出端与被测电缆两端连接；

所述连接状态指示电路串联在所述仪器主线路上；

所述自检控制电路并联设置在所述仪器主线路上。

作为本发明的进一步改进，所述脉冲发生电路包括定时器，通过电位器调节rc常数改变脉冲频率，定时器的计时脉冲由dc端输出。

作为本发明的进一步改进，所述自动扫描电路包括两个四与非门和两个计数器，当计数器计数至最高位输出高电平时，通过与非门控制停止当前计数器计数，启动另一个计数器计数，实现两个计数器循环计数。

作为本发明的进一步改进，所述连接状态指示电路包括两排发光二极管；

其中，a排发光二极管与被测电缆的a端连接，b排发光二极管与电缆b端连接，每对led连接一根电缆导体。

作为本发明的进一步改进，所述连接状态指示电路还包括音频发生电路，仪器主线路中导体导通时的信号与脉冲发生电路共同驱动音频发生电路，实现声音输出。

作为本发明的进一步改进，所述自检控制电路包括双向模拟开关，当控制端为高电平时，双向模拟开关导通。

作为本发明的进一步改进，所述工装治具包括防反插连接器、印制线路板以及手持盒，防反插连接器、印制线路板均设置在手持盒上，防反插连接器与印制线路板电连接，印制线路板与自动扫描电路的正负极电连接，防反插连接器用于和被测电缆两端连接。

基于所述的推杆电缆集成检测装置的检测方法，包括以下步骤：

将被测电缆集成的所有导体的a端和b端分别通过工装治具一次性接入电路；

由脉冲发生电路输出一个脉冲，驱动自动扫描电路产生第一个高电平信号；该高电平信号与工装治具、被测电缆的第一根导体组成回路；

观察所述连接状态指示电路的指示状态，判断所对应的电缆导体是否导通；

脉冲发生电路持续发出脉冲信号，驱动自动扫描电路产生第二个高电平信号，判断第二根导体的导通状态；

重复上述过程，直到判断被测电缆集成的所有导体的导通状态。

作为本发明的进一步改进，所述连接状态指示电路为亮灯指示和声音指示，

观察亮灯指示点亮情况，判断导体是否导通具体包括：

若a端点亮时，而b端对应指示灯未点亮，表明该路导体存在断线；

若a端点亮时，而b端有多个点亮，表明该路导体存在混线；

若a端依次点亮时，b端点亮次序与a端次序不一致时，表明电缆线序有误。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明一种推杆电缆集成检测装置，包括脉冲发生电路、自动扫描电路、连接状态指示电路、自检控制电路和工装治具。通过该高电平信号与工装治具、被测电缆的第一根导体组成回路，点亮所对应连接状态指示电路，观察点亮情况，即可判断所对应的电缆导体是否导通。该仪器为通用多芯电缆测试仪，除可用于推杆电缆集成检测设备，工装变更后可用于其它电缆测试。该结构简单，测试方便，耗时短。

本发明的测试方法可以实现推杆电缆集成所有导体的快速测量，在工厂完成生产后，能够高效的测试推杆电缆集成的通断、混线及线序是否满足产品要求，从而代替传统的万用表测试方法。

附图说明

图1本发明一种推杆电缆集成检测装置原理示意图；

图2本发明工装治具的示意图；

图3本发明电路原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明开发一种检测方法和装置，以便在工厂完成生产后，能够高效的测试推杆电缆集成的通断、混线及线序是否满足产品要求，从而代替传统的万用表测试方法。

如图1所示，一种推杆电缆集成检测装置，包括：脉冲发生电路1、自动扫描电路2、连接状态指示电路3、自检控制电路4和工装治具5。

所述脉冲发生电路1与所述自动扫描电路2电连接，自动扫描电路2的正负极分别和工装治具5的正负输入端连接组成仪器主线路，所述工装治具5的正负极输出端与被测电缆6两端连接；

所述连接状态指示电路3串联在所述仪器主线路上；

所述自检控制电路4并联设置在所述仪器主线路上。

脉冲发生电路1包括定时器，通过电位器调节rc常数改变脉冲频率，定时器的计时脉冲由dc端输出，调节频率不会改变脉冲占空比。

所述自动扫描电路2包括两个四与非门和两个约翰逊计数器，当计数器计数至最高位输出高电平时，通过与非门控制停止当前计数器计数，启动另一个计数器计数，实现两个计数器循环计数。

本发明所提供的推杆电缆集成检测方法，步骤如下：

将推杆电缆集成所有导体的a端和b端分别通过工装治具5一次性接入电路；

由脉冲发生电路1输出一个脉冲，驱动自动扫描电路2产生第一个高电平信号；

该高电平信号与工装治具5、被测电缆6的第一根导体组成回路，点亮所对应发光二极管led_a和led_b，同时驱动音频电路，发出报警声音。

观察led的点亮情况，即可判断所对应的电缆导体是否导通。

脉冲发生电路持续发出脉冲信号，驱动自动扫描电路2产生第二个高电平信号，判断第二根导体的导通状态。

重复上述过程，可判断组成推杆电缆集成的所有导体的导通状态。

对应的led中，若a端点亮时，而b端对应指示灯未点亮，表明该路导体存在断线；

对应的led中，若a点亮时，而b有多个点亮，表明该路导体存在混线。

对应的led_a依次点亮时，led_b点亮次序与led_a次序不一致时，表明电缆线序有误。

当实际测试时，出现电缆不通的情况时，可闭合自检开关，对仪器进行自检，防止led失效产生误判。

以下结合具体实施例对本发明的各个部件进行详细说明：

如图1、图2和图3所示，本发明所提供的推杆电缆集成检测装置，包括脉冲发生电路1、自动扫描电路2、连接状态指示电路3、自检控制电路4和工装治具5。

1)脉冲发生电路1

由定时器u1及外围电路组成，以产生脉冲时钟信号。调节rv1可控制脉冲频率来改变测试速度。脉冲信号由u1的dc端输出，可使调节频率时脉冲的占空比保持不变，以确保在不同的测试速度下指示电路3均有足够的响应。

2)自动扫描电路2

由四与非门u2、u3和约翰逊计数器u4、u5组成。电路上电时，u4、u5均复位，q9输出为低电平，u2：b门打开。此时时钟脉冲进入u4驱动计数依次计数；至q9输出高电平时，关闭u2：b门，同时打开u3：a门驱动u5依次计数，直至其q9输出高电平关闭u3：a门，同时复位u4，从而实现u4和u5的循环计数，无缝连接，达到连续扫描，自动检测的目的。

3)连接状态指示电路3

由a、b两排led指示灯和u3以及讯响器buz1组成。a排与电缆a端连接，b排与电缆b端连接，安装于仪器前面板，每对led表示一根电缆导体，对应的导体编号在面板标明。通过观察led点亮状况，可判断电缆导体连接状态。导体导通时的信号与脉冲发生电路共同驱动音频发生电路，实现导通声音输出，起到辅助测试的作用。

4)自检控制电路4

由四双向模拟开关u6～u10组成。当控制端c为高电平时，开关闭合，模拟电缆全部导通、连接正常的情形，实现设备内部自检。

5)工装治具5

本装置包含为推杆电缆集成设计的专用工装治具一副。如图2所示。

工装治具5包括防反插连接器51、印制线路板52、以及手持盒53。该工装通过测试引线、航空插头座与仪器主线路连接，操作方便。

本发明技术方案带来的有益效果：

用常规的万用表导通检测方法，对电缆进行线序与导通全面检测，需要两人从电缆两端同时测试120次方可完成，熟练操作后耗时不低于2分钟。用本仪器测试时只需1人即可完成操作，耗时不超过1分钟。

相对常见的测试仪器，本仪器有以下特点：

1.不需被测导线与其它导线组成回路，既可以测试最少只有一根导体导通的电缆；还可以测试“一对多导通”的电缆。

2.对被测导体采用电子扫描，测量速度快。

3.采用电子开关集成电路切换被测导体，没有用继电器，切换速度快，不会产生机械故障。

4.仪器为通用多芯电缆测试仪，除可用于推杆电缆集成检测设备，工装变更后可用于其它电缆测试。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。