EuroWire January 2016

Article technique

Circuit de mesure optique

Sans un système de mesure spécifique, même les rayons de courbure imper- ceptibles sur des tronçons allant de 5 à 20 mètres peuvent causer des erreurs d’excentricité jusqu’à 40 micromètres. Seulement dans un cas idéal, les rouleaux de guidage peuvent compenser cette tension imparfaite du conducteur, ou vice versa, même augmenter l’erreur. Par conséquent, l’objectif devrait consister à éliminer complètement les rouleaux de guidage. La mesure de la concentricité d’un conducteur dans l’isolement assure la production de câbles de haute qualité. Lors de la fabrication du câble, le système de mesure devrait compenser complètement l’influence des variables liées à la production pouvant affecter le résultat de la mesure, tel que les positions du câble en angle et les rayons de courbure du conducteur. Les systèmes de mesure de la concentricité, en combinaison avec un système à processeur intégré ou externe, permettent d’afficher les variations à court terme de l’excentricité sous la forme d’un diagramme de dispersion. Le système pose les bases pour la production de câbles de haute qualité, et assure un câble fiable, sans défauts pendant le processus d’assemblage. Par la suite, il garantit la fiabilité du processus et offre un rapport coût-efficacité avantageux. Système de mesure pour le mesurage de la concentricité d’un conducteur dans l’isolement sous l’effet d’une oscillation, de la position angulaire du câble ou d’une courbure du câble sur le plan de mesurage Le système de mesure ( Figure 1 ) est basé sur une méthode de mesure optique et inductive. Le système de mesure inductif, qui est positionné entre deux plans de mesure optique, permet de déterminer la position exacte du conducteur, alors que le système optique permet de mesurer la position du câble. Une valeur d’excentricité est relevé lorsque les deux positions se distinguent l’une de l’autre. En même temps, le système optique relève avec précision le diamètre et l’ovalité du câble. Les calculs et les analyses nécessaires sont effectués dans le système de mesure. Les valeurs de mesure sont obtenus au moyen de différentes interfaces pour transférer

La mesure optique est basée sur le principe de l’analyse de diffraction combinée avec des diodes laser à impulsions, le faisceau de lumière des diodes projette une ombre du câble sur le capteur linéaire CCD sur chaque axe de mesure avec un temps d’exposition de 0,25 microsecondes. Les systèmes effectuent le mesurage sur quatre axes (sur huit points), de la position et de la largeur de l’ombre. De la position de l’ombre par rapport à la position déterminée du conducteur, des processeurs de signaux calculent la valeur exacte de l’excentricité alors que des largeurs des quatre ombres on calcule le diamètre extérieur et l’ovalité. Les valeurs de mesure du diamètre extérieur, le cas échéant en combinaison avec le diamètre du conducteur (l’épaisseur de la paroi), sont utilisées pour modifier la capacité productive de l’extrudeuse ou la vitesse de tirage du câble de telle manière que les valeurs de mesure soient affichées en fonction de la valeur nominale correspondante. En outre, les valeurs de mesure avec des tolérances serrées revêtent une importance non négligeable pour l’assemblage. Chacune de ces valeurs influence l’impédance d’onde (par exemple, les câbles LAN torsadés) et par conséquent la valeur de la perte par retour structurel (SRL) d’un câble de transfert de données, en particulier lorsque des écarts de ces valeurs se produisent périodiquement. Grâce à Transformation de Fourier Rapide (FFT), le taux élevé de balayage de 2 500 mesures/seconde permet de générer une prévision pour le SRL en fonction de la fréquence de transmission, même à des vitesses de ligne de 3 000 mètres/minute pour des spécifications CAT actuelles et futures. Si on donne une spécification concernant l’épaisseur minimum de la paroi pour l’isolement du câble, alors toute excentricité conduit inévitablement à une augmentation de la consommation de matériau d’isolement. Par conséquent, les excentricités devraient être réduites pour des raisons économiques.

des données à une unité d’affichage et de commande ou à un ordinateur en ligne. ▲ ▲ Figure 1 : Dispositifs pour la mesure de la concentricit é d’un conducteur dans l’isolement

Circuit de mesure inductif

Le câble passe à travers un transformateur toroïdal, qui génère un courant alternatif de quelques milliampères dans le conducteur. Le courant alternatif crée un champ magnétique qui entoure le conducteur idéalement d’une manière circulaire et l’intensité diminue de façon exponentielle, en fonction du carré de la distance. Dans le système de mesure des capteurs inductifs sont placés à une distance déterminée, de façon radiale autour du conducteur. Grâce à ces capteurs, la position exacte du conducteur est calculée avec une précision élevée à partir de la distribution de l’intensité de la force du champ magnétique. Grâce à la combinaison de plusieurs capteurs optiques et à la conception spécifique des capteurs inductifs, il est possible de détecter et de compenser automatiquement une position angulaire ou une courbure dans le câble, ce qui assure une mesure précise de l’excentricité. En raison du centrage automatique de la tête de mesure de la position du câble, le système de mesure est conçu pour fournir des valeurs de mesure précises à tout moment, même en cas de variation des forces de traction. Les rouleaux de guidage sont superflus avec des têtes de réglage automatique. L’agencement du système de mesure inductif pour la détermination de la position du conducteur au centre de la tête de mesure, en combinaison avec un blindage ferromagnétique, empêche que des variables environnementales éventuelles aient une influence sur la valeur de mesure de l’excentricité. Pour cette raison, même un chariot élévateur de passage, une goulotte de refroidissement déplacée ou des conditions de mise à la terre variables n’ont aucune influence sur le résultat de mesure.

Enregistrement des valeurs oscillantes d’excentricité

Avec une vitesse de balayage de 2 500 mesures par seconde, le système de mesure enregistre d’excentricité avec une grande précision pour chaque valeur. Ces valeurs sont affichées sous forme d’un nuage les valeurs oscillantes de points ( Figures 3, 4 et 5 ).

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