WCA March 2016

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77 Wire & Cable ASIA – March/April 2016
用于电线电缆绝缘体内导体
和相关参数的精准同心度测
量技术
作者：德国西科拉公司哈拉尔德·西科拉和卡特亚·吉尔斯
简介
汽车和控制线路以及同轴和通信电缆的电线电缆制造商正将
测量和控制技术运用到他们的缆线挤出生产线上，用以保持
特定的电缆参数。这对于流程优化和质量保证来说非常重
要，并且也是自动化组装产品所需要的。在这些案例中，组
装的失败率将被统计并记录下来，同时进行登记并被指派给
生产商。因此，电缆工厂希望能供应符合高质量标准的可靠
电缆产品。
电缆挤出的难题
电缆挤出流程的难题之一是在绝缘体内导体同心度、导体直
径、电缆外直径以及外直径椭圆度允许偏差值紧缩的情况
下，维持测量数值的稳定。在挤出流程中可能会发生测量数
值的偏差，如果缺乏特定的观测设备，这一偏差很难被观测
到。
电缆上的结块、颈状收缩、瑕疵或裸露点都可能在组装流程
中导致故障。在组装流程的初始阶段，电缆或电线会被切割
成特定长度，两端表皮会被剥离用以连接插头。剥离流程中
施加的压力经过精确设置。
导体绝缘体中的拉力如果发生偏差，将会对剥离过程产生干
扰。创新型测量和控制技术的采用促使电缆产品可符合更高
标准要求，并且明确电缆挤出流程可能需要的因素。
旋转/振荡导体
电缆挤出流程需要非常精准的测量和控制技术，用以将偏差
控制在几微米之内。尽管测量绝缘体直径或外壁厚度的平均
值已足以控制挤出流程，但是可靠的数据记录以及短期变化
的可视化，特别是控制偏心度数值，对于追求外壁厚度最小
值是必不可少的附加条件。
在绝缘体进入联杆器之前，一些细微的振荡都会导致同心度
的巨大偏差，特别是当绝缘体在同一平面或旋转情况下受到
振荡的时候。传统的图形可视化仪器并不能显示此类偏心
度。恒定偏心度数值条件下的快速旋转矢量仅可通过高于标
准显示的可视化仪器呈献给操作人员。
导体的角度位置
在挤出流程中，无论是否采用导轮，电缆都有可能以轻微的
角度位置通过测量平面。在出现这样的角度问题时，偏心度
测量系统必须生成精确的测量数值(见图六)。
导体的下垂和弯曲
尽管假设在通过挤出生产线时，导体会被拉伸，但是依然会
出现弯曲的情况，此类情况必须在导体通过偏心度系统的测
头时被检测出来。在缺少特定方法的情况下，5到20米线长范
围内的可见弯曲半径会导致最高40微米的偏心度误差。仅在
理想条件下，导轮可以弥补导体拉伸的缺陷，或者相反增加
误差。因此，研究的目的在于完全淘汰导轮的使用。
测量绝缘体内的导体同心度可确保电缆产品的高质量。在电
缆的生产过程中，对于可能影响测量结果的变量，诸如电缆
角度位置问题或导体的弯曲半径问题，测量系统需要完全修
正其对产品的影响。结合集成或外部处理系统，同心度系统
以散点图的形式使偏心度的短期变量可视化。
❍ 图1: 绝缘体内导体同心度的测量装置