[发明专利]一种电缆加热装置及测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械机构测试领域，尤其是一种对电缆加热的装置和基于该装置的一种对电缆受热后传输参数测试的装置及其使用方法。

背景技术

在进行机械机构测试过程中，所得的测量信号中会掺杂多种不确定成分。

信号传输载体--信号电缆暴露于外界环境，承受了诸多因素的影响。其中温度对电缆的传输性能影响也比较大，因此需要测试温度对电缆的传输性能的影响。目前在实际测试过程中，变化的环境温度场直接作用于信号电缆，电加热和液体加热是目前实现电缆受热应用较多的方法。其中，电加热的原理即是对电缆内通直流电，通过电流发热实现电缆升温，电缆加热的温度可由直流电的数值大小进行换算给出，采用热电偶测量电缆温度，但发热量过大，会烧坏电缆，且容易造成信号的叠加；液体加热，可分为水浴和油浴两种，这两种方法都不容易控制液体温度，且容易造成安全事故。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的是：在保证试验安全操作的基础上实现对传输载体电缆的加热，实现电缆稳态及瞬态受热，并保证试验的安全性。

为了解决上述技术问题，本发明所涉及的一种电缆加热的装置：包括铁桶、可调节电炉、空心铁筒、固定支架，所述铁桶的上端开口，以保证散热均匀；所述空心铁筒悬挂固定在所述固定支架上，且所述空心铁筒位于所述铁桶的内部，所述空心铁筒包括用于缠绕电缆的圆柱部分；所述固定支架上设置有悬挂电缆的两支点，防电缆靠近外部铁桶，使电缆过热；所述可调节电炉设置在所述空心铁筒内且放置在所述铁桶的下方。

本发明所涉及的一种电缆测试装置，包括上述的电缆加热装置、信号发生器、功率放大器、激振器、试验件、第一加速度传感器、第二加速度传感器、信号采集系统、计算机分析系统和输出设备；所述信号发生器用来产生不同频率的信号并经所述功率放大器放大而传至所述激振器；所述激振器产生的激励力作用在所述试验件上，使所述试验件产生振动信号；所述试验件产生的振动信号，经第一加速度传感器而输出第一信号，所述第一信号直接进入所述信号采集系统；所述试验件所产生的振动信号，经第二加速度传感器而输出第二信号，所述第二信号经缠绕在所述电缆加热装置上的电缆，而输入所述信号采集系统；所述信号采集系统将采集的第一信号、第二信号，输入所述计算机分析系统并对它们进行对比分析，最终由所述输出设备输出对比分析结果。其中所有的信号功率放大均保持恒定倍数。

利用上述电缆测试装置来进行恒温测试的步骤包括：

1）将待测试的电缆沿同一方向螺旋缠绕在所述空心铁筒上，并在空心铁筒上呈单层排列；

2）调节所述电缆加热装置中的可调节电炉，使所述待测试的电缆最终达到一个温度值的恒温状态;

3）对应步骤1）中一个温度值的恒温状态，调节所述信号发生器使之输出多组信号，且各组信号的频率不同；

4）所述信号经功率放大器放大而传至激振器；

5）激振器产生的激励力作用在试验件上，使所述试验件产生振动信号；

6）所述试验件产生的振动信号经第一加速度传感器而输出第一信号，所述第一信号直接进入所述信号采集系统；

同时，所述试验件所产生的振动信号经第二加速度传感器而输出第二信号，所述第二信号经所述待测试的电缆而输入信号采集系统；

7）所述信号采集系统将采集的第一信号及第二信号输入到所述计算机分析系统，进行对比分析，并最终由所述输出设备输出对比分析结果；

8）调节所述电缆加热装置中的可调节电炉，使所述待测试的电缆最终达到多个不同温度值的恒温状态;并针对每个温度值的恒温状态重复步骤3）至7），而得到各温度值的恒温状态下的测试结果。

利用上述电缆测试装置进行瞬态温度测试的步骤包括：

1）调节所述信号发生器输出一个恒定频率的信号;

2)调节所述电缆加热装置中的可调节电炉至最大功率；

3)电缆温度由常温逐渐升至最高温；

4）在升温过程中，所述信号采集系统采集第一加速度传感器输出的的第一输出信号、第二加速度传感器输出的的第二输出信号，并传输至计算机分析系统；

5）计算机分析系统对升温过程中的第一输出信号、第二输出信号进行对比分析，并最终由所述输出设备输出对比分析结果；

6）在电缆温度稳定在最高时，将所述可调节电炉关闭；

7)电缆温度由最高温逐渐降至常温；

8）在降温过程中，所述信号采集系统采集第一加速度传感器的第一输出信号、第二加速度传感器的第二输出信号，并传输至计算机分析系统；