[发明专利]可随时标定的线长测量器

说明书

本发明涉及一种线长测量器，尤其对线表面粗糙且又需连续使用的测量器，测量误差往往很大，例如输电线路施工中导、地线展放，有时需要测一下实际长度，一般在10公里范围内读值。对“独立档”如果能精确读值可以直接对挂而不必再去观测驰度，大大减少了工作量，这种情况下使用一般在1000米范围内取准确值。分裂导线间隔棒需要由操作人员骑飞车沿导线去安装，一般要在80米范围内取准确值。一则使各相间隔棒可比性得到保障，二则满足设计要求，充分发挥间隔棒的防震效果。

当前，一般是机械式计数器，也有电子测长仪。但都不能满足需求且出现很大误差，出现误差的原因有以下几方面：

1、摩擦轮在弹簧作用下压在被侧线上使之做纯滚动，由于长时间使用产生摩损，使摩擦轮的直径变小;

2、为了增大摩擦轮的摩擦系数常附上耐摩橡胶，接触导线的地方便出现了压缩变形，使实际轮径发生变化，其变化量又不易掌握。

3、被测线多是绞制线，当摩擦轮在被测线上滚动时拌随着脉动，使显示值大于实际值，不同型号的被测线又不尽一致。

由于现有的线长测量器没有设置误差修正系统，使上述产生误差的种种因素得不到补偿。例如机械式线长测量器，其结构：摩擦轮→软轴→变比齿轮系→数字盘。即：轮子转动一周，通过软轴带动机械计数器内的“变比齿轮”、齿轮带动数字盘改变数字，其数值正比于摩擦轮周长。由于是以旋转圈数来决定数字盘数字的变化值，所以摩损前后旋转一周的数字不会改变，在测量同一长度时，摩损后的显示值大于实际值。

现有电子测长仪结构：摩擦轮→光电转换→加减控置（进退控制）→计数系统→译码显示。由于光电转换器的遮光板由摩擦轮带动旋转，每转一周发出光电脉冲个数是一定的，而磨损前后发出的脉冲个数不会改变，因摩损后直径变小，在测量同样长度的前提下摩擦轮发出光电脉冲的个数势必比摩损前增多，使显示值增大。

当前无论进口飞车上带的测长器或是国产的都不外乎上述的结构。

本发明提供了一种可以随时标定的线长测量仪。

其原理介绍如下：

遮光板的透光孔不可能做得很密，将两相邻光电脉冲（用fo表示）区间人为的分割成正比于两光电脉冲对应的轮缘孤长的脉冲数（称分割脉冲，用fb表示）计数系统记入分割脉冲数，即提高了分辨率也方便误差的调整。例如设摩擦轮的周长为100mm，将遮光板园周均分10个透光孔，相邻透光孔对应的轮缘弧长等于10mm，如果把两相邻光电脉冲区间分割成10000个脉冲（分割越多精度越高），摩擦轮滚动一周即10000×10＝100000个脉冲，每个脉冲代表1/1000mm，计数系统以1/1000mm做为计数单位计数。如果出现前述原因的误差，只要将差值折合成相应脉冲数加以修正，从而保证了测量精度。假设原100mm周长的摩擦轮经使用后周长变成90mm（为方便说明，现取整数。并设起、止点恰好在光电脉冲点上），要保持原来一个分割脉冲代表1/1000mm，摩损后的摩擦轮周长应对应90000个分割脉冲，必须通过电路减去20000个分割脉冲才能使显示值等于实际值，被减去的20000个脉冲即为“标定值”。在实际使用中任意在被测线上取一给定长，使摩擦轮走完给定长，调节“标定键”使显示值等于给定长即可。

摩擦轮从加工到使用都会存在或产生着误差，其微小的直径差，对长线测量就会产生较大的测量差。例如对φ40轮径的摩擦轮，如果直径差0.1毫米，对测量1256米长线其误差值是314mm。故每次使用前都应当进行必要的“标定”。

在有些场合使用（例如前述的间隔棒安装）摩擦轮时快、时慢、时停。fo又是晶振脉冲，不可能与光电脉冲区间在时间上相等（或说吻合）。根据工况需要，光电脉冲以下降沿触发“引入”fb。经预置标定值的“加、减运算”后由计数器计数。由于摩擦轮的转速是随机的，所以必需使fo在一定的时间内被计完，而这个时间（用tw表示）必需小于摩擦轮可能出现的最快转速条件下的两相邻脉冲间隔的时间（用to表示）即tw＜to，否则将丢失分割脉冲数而无法使用。

本发明提供的线长测量器出现固有的“起、止误差”。其原因是摩擦轮开始滚动的起点不一定正好是fo的位置，多数情况可能在fo1～fo2（或fo2～fo3……）之间的某点。这时只有转到fo2（或fo3……）处才开始计数而出现“起差”。当停止旋转时不管停在哪一点上也要计完该相邻脉冲之间的分割脉冲fob。综上所述，“起、止误差”小于等于两光电脉冲对应的摩擦轮缘的弧长的2倍。对前例中周长100mm，均分10个透光孔而言，“固有起止误差”小于等于20mm。这对于长线测量是微不足到的。

提高测量精度的方法：（1）在可能的情况下尽量提高分割脉冲fb的脉冲个数;（2）提高晶振电路的稳定性;（3）tw的时控要精确，采用计数器做定时器，其CP输入脉冲由fb晶振电路经分频后提供，以保证脉冲宽度及脉冲间隔的一致性，保证定时精确。