[发明专利]一种电缆偏心仪在线检测装置及方法

权利要求书

1.一种电缆偏心仪在线检测装置，其特征在于，包括有转子（1），转子内设有滑环（2）；滑环嵌入到转子（1）内；传感器阵列（3）中的信号线及电源线分别与转子（1）内的滑环（2）固定连接；转子外侧的四组碳刷（4）与滑环（2）接触连接，每组碳刷（4）均通过导线与外部供电及信号线连接，给传感器阵列（3）供电及信号传输；碳刷两两对称分别设在转子的左右两侧和上下两侧；所述的传感器阵列（3）有两组；两组传感器阵列（3）呈对称状设在转子（1）内滑环（2）的下方；

所述的转子（1）为环形转子；所述的滑环（2）为十二道；

所述的传感器阵列（3）包括温度传感器、电涡流传感器和激光位移传感器；传感器阵列（3）包括温度传感器、电涡流传感器和激光位移传感器均与ARM控制器相连；

所述的传感器阵列（3）采用直流电源进行供电；A/D模数转换器作为信号模拟量采集单元；

所述的在线检测装置还包括电量-距离转换测量和信号处理单元；

所述的电量-距离转换测量和信号处理单元包括LC信号振荡发生电路和信号调理电路；

所述的ARM控制器还与A/D数模转换器、数据存储器、LCD液晶屏、JTAG、指示灯、按键相连；

所述的数据存储器采用SPI_FLASH字库存储器和EEPROM掉电数据存储器；

所述电缆偏心仪在线检测装置还包括人机交互单元；人机交互单元通过RS485通讯模块与上位机进行通信，上位机界面实时显示被测电缆（5）的偏心情况；

利用电缆偏心仪在线检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤A，整个电缆偏心仪检测装置的核心是对被测电缆的复合式多向轮询检测结构设置，在转子（1）内设有滑环（2）；滑环共有十二道，嵌入到转子（1）内；传感器阵列（3）中的信号线及电源线分别与转子（1）内的十二道滑环（2）固定连接；转子外侧设有四组碳刷（4）与滑环（2）接触连接，每组碳刷（4）均通过导线与外部供电及信号线连接，给传感器阵列（3）供电及信号传输；碳刷两两对称分别设在转子的左右两侧和上下两侧；所述的传感器阵列（3）有两组；两组传感器阵列（3）分别设在转子（1）内滑环（2）的下方；传感器阵列中两对对称排布的电涡流-激光测距双传感器结构，实现对被测电缆周向全方位高效检测，传感器阵列中的温度传感器对检测机构进行温度补偿；

步骤B，电涡流传感器的探头中将传感器线圈、LC信号振荡发生电路，信号调理电路集成为一体，实现位移量向电压量的转化；温度传感器检测周围环境温度，将温度值转化为电压值；激光测距传感器检测电缆绝缘层外径，电涡流传感器检测电缆导体位置；

步骤C，信号调理电路将电压信号经过整流，放大，滤波处理后，转化为标准的直流电压信号；

步骤D，外部 A/D转换器将模拟量转化为数字量，通过数据存储器将数据进行保存；

步骤E，ARM控制器将转换后的数据进行数据融合，并在程序上实现算法方面的数据处理，最终将偏心信息通过LCD液晶屏显示出来，并且经过程序实现报警功能；

步骤F，单片机通过串口和上位机通讯，上位机将电缆偏心度信息，电缆参数设置，电压、位移标定界面显示出来，实现偏心度的实时在线检测。