EuroWire January 2016

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Articolo tecnico
Gennaio 2016 107
come ad esempio le posizioni angolari
del cavo e i raggi di curvatura del
conduttore. I sistemi di misurazione della
concentricità, associati a un sistema a
processore integrato o esterno, permet-
tono di visualizzare le variazioni a breve
termine dell’eccentricità sotto forma di
un diagramma di dispersione. Il sistema
pone le basi per la produzione di cavi di
alta qualità, e assicura un cavo affidabile
e privo di difetti durante il processo
di assemblaggio. Inoltre garantisce
l’affidabilità del processo e aumenta la
redditività.
Sistema di misura
per la misurazione
della concentricità
di un conduttore
nell’isolamento
sotto l’influenza di
un’oscillazione, della
posizione angolare del
cavo o di una curvatura
del cavo sul piano di
misura
Il sistema di misurazione (Figura 1 ) si
basa su un metodo di misurazione ottico
e induttivo. Il sistema di misurazione
induttivo, che è posizionato tra due
piani di misurazione ottica, consente
di determinare la posizione esatta del
conduttore, mentre il sistema ottico
consente di misurare la posizione del cavo.
Si rileva un valore di eccentricità quando
entrambe le posizioni differiscono l’una
dall’altra.
Contemporaneamente, il sistema ottico
rileva con precisione il diametro e
l’ovalità del cavo. Tutti i calcoli e le analisi
necessari vengono effettuati nel sistema
di misurazione. I valori di misurazione
sono ottenuti mediante diverse interfacce
per il trasferimento di dati ad un’unità
di visualizzazione e comando o a un
computer in linea.
Circuito di
misurazione induttivo
Il cavo passa attraverso un trasformatore
toroidale, che genera una corrente
alternata di pochi milliampere nel
conduttore. La corrente alternata crea
un campo magnetico che circonda
idealmente il conduttore in modo circolare
e l’intensità diminuisce, esponenzialmente,
in funzione del quadrato della distanza.
Nel sistema di misurazione, dei sensori
induttivi sono posti ad una determinata
distanza in modo radiale attorno al
conduttore. Con l’aiuto di questi sensori,
la posizione esatta del conduttore viene
calcolata con elevata precisione in base
alla distribuzione dell’intensità della forza
del campo magnetico.
Grazie alla combinazione di molteplici
sensori ottici e allo speciale design dei
sensori induttivi, è possibile rilevare
e compensare automaticamente una
posizione angolata o una piegatura nel
cavo. Questo assicura una misurazione
precisa dell’eccentricità.
Con il centraggio automatico della testa
di misurazione rispetto alla posizione del
cavo, il sistema di misurazione è in grado
di fornire valori di misurazione precisi
in ogni momento, anche al variare delle
forze di trazione nel cavo. I rulli di guida
non sono più necessari con tali teste di
regolazione automatica.
La disposizione del sistema di misurazione
induttiva per la determinazione della
posizione del conduttore nel centro della
testa di misurazione, in combinazione
con una schermatura ferromagnetica,
impedisce che le variabili ambientali
influenzino il valore di misurazione
dell’eccentricità. Pertanto i risultati della
misurazione non sono influenzati neppure
da un carrello elevatore di passaggio, da
una canaletta di raffreddamento spostata
o dalle mutevoli condizioni di messa a
terra.
Circuito di
misurazione ottica
La misurazione ottica si basa sul principio
dell’analisi della diffrazione combinata
con diodi a laser con funzionamento a
impulsi; il fascio di luce dei diodi proietta
un’ombra del cavo sul sensore lineare CCD
su ciascun asse di misura con un tempo di
esposizione di 0,25 microsecondi. I sistemi
effettuano la misurazione su quattro assi
(su otto punti) della posizione e della
larghezza dell’ombra.
Dalla posizione dell’ombra rispetto alla
posizione determinata del conduttore,
dei processori di segnale calcolano il
valore esatto dell’eccentricità mentre dalle
larghezze delle quattro ombre, vengono
calcolati il diametro esterno e l’ovalità.
I valori di misurazione del diametro
esterno, se necessario in combinazione
con il diametro del conduttore (lo
spessore della parete), servono a regolare
la capacità produttiva dell’estrusore o
la velocità di traino del cavo in modo
tale che i valori di misurazione siano
impostati in funzione del rispettivo valore
nominale. Inoltre, i valori di misurazione
con tolleranze strette sono di notevole
importanza per il montaggio.
Ciascuno di questi valori influenza
l’impedenza d’onda (ad esempio, cavi
LAN intrecciati) e di conseguenza il valore
dell’Attenuazione di Riflessione Strutturale
(SRL) di un cavo di trasferimento dati, in
particolare quando le deviazioni di questi
valori si verificano periodicamente.
Con l’aiuto della Trasformata Veloce di
Fourier (FFT), l’alta velocità di scansione
di 2.500 misurazioni/secondo permette
di generare una previsione della SRL in
funzione della frequenza di trasmissione,
anche a velocità di linea di 3.000 metri/
minuto per specifiche CAT attuali e future.
Se viene fornita una specifica riguardo
allo spessore minimo della parete per
l’isolamento del cavo, allora qualsiasi
eccentricità determina inevitabilmente un
aumento del consumo di materiale isolante.
Pertanto, le eccentricità dovrebbero essere
ridotte per motivi economici.
Registrazione dei valori
oscillanti di eccentricità
Con una velocità di scansione di
2500 misure al secondo, il sistema di
misurazione registra valori oscillanti di
eccentricità con un’elevata precisione
per ogni valore. Questi valori vengono
visualizzati sotto forma di un diagramma
di dispersione ( Figure 3, 4 e 5).
Il diagramma di dispersione fornisce
un ulteriore mezzo per visualizzare la
misurazione corrente sui dispositivi di
visualizzazione e comando basati su
processore, e consente di rappresentare
▼ ▼ Figura 1: Dispositivi per la misurazione della
concentricità di un conduttore nell’isolamento