交聯(lián)電纜絕緣料中的雜質(zhì)顆粒是危害電纜耐電強度和壽命的主要因素之一，已成為中外電力電纜工作者的共識，因此，作為防范雜質(zhì)顆粒的超凈生產(chǎn)技術(shù)和雜質(zhì)顆粒評定技術(shù)十分被人們重視。目前，在發(fā)達(dá)國家，雜質(zhì)顆粒評定普遍采用大抽樣體積，篼分辨的激光電掃描技術(shù)，將此技術(shù)和雜質(zhì)自動剔除技術(shù)一起列為保障超凈生產(chǎn)的關(guān)鍵性的新技術(shù)。
本課題組長期跟蹤研究雜質(zhì)顆粒的掃描測試技術(shù)，1994年完成激光掃描式XLPE電纜絕緣料雜質(zhì)顆粒測試儀研制，在此基礎(chǔ)上完成研制電子攝像式雜質(zhì)測試儀。與激光掃描式儀器比較，本儀器分辨力提高了一倍，測試速度提高了四倍，操作使用性能也大大提高，是電纜絕緣料生產(chǎn)過程中的一種重要的檢測設(shè)備。
電子攝像式雜質(zhì)測置儀原理本儀器的核心部件是電荷耦合固體攝像器件線陣（ChargeCoupledDevice）簡稱CCD，它是由一列（如1024個）14fmiX14nm的光的二極管和電荷耦合位移寄存器組成，它用電荷轉(zhuǎn)移的方式將光電二極管陣列所接收來的外部光信號產(chǎn)生的光生載流子，在時基信號的控制下順序輸出，將空間連續(xù)分布的光強函數(shù)變成離散的時間序列的光生電動勢函數(shù)。
由CCD、光源、機械部分信號處理系統(tǒng)及微機系統(tǒng)組成的測試儀，工作原理如所示。被測料由小型擠出機擠成熔融薄帶，經(jīng)三輯壓成7mm0.9mm厚連續(xù)試樣，經(jīng)導(dǎo)輥通過CCD電子攝像機物面，成像于光敏元上，如有雜質(zhì)顆粒通過，便逾住若干光敏元，使其無電荷產(chǎn)生輸出，電壓脈沖序列出現(xiàn)對應(yīng)“缺口”。電子系統(tǒng)檢測“缺口”寬度便測得顆粒的一維尺寸。
低通濾波我們把均勻光波照明下，CCD輸出的等幅的離散的時間序列光生電動勢2MHz頻率看成是視頻載波，而將雜質(zhì)像形成的“缺口”看成是調(diào)制在載波上的視頻信號，要測得視頻信號上的缺口寬度，首先要解調(diào)（檢波）或稱低通濾波，由于視頻缺口信號很窄，其高頻分量與載波（2MHz）十分接近，故一般的低通濾波器將同時把小雜質(zhì)顆粒信息一同濾掉，我們經(jīng)努力研制出由三節(jié)濾波器級連電路即在一般低通濾波器上加了兩個帶阻濾波器，使電路的頻率特性“銳截止”很好，滿足了要求，視頻調(diào)高時載信號波形及電路幅頻特性如2.2特征點問題當(dāng)只考慮幾何光學(xué)時，放大倍數(shù)為1的無象差照相系統(tǒng)中，直徑為2A的顆粒成像在象平面其光強的一維空間分布函數(shù)應(yīng)為：讀寫指示小鍵盤四通道計數(shù)器微型打印機息1丨。視頻f低通濾波次微分質(zhì)化二次微分過零比較觸發(fā)器系統(tǒng)孔徑A為光波長，K為與X、D有關(guān)常數(shù)，因此考慮衍射后顆粒的象函數(shù)為：
將（3）式微分dl（Xi）信號處理各波形為（4）式極大值I.為照明光源在象平面形成的光強，Xi為象面一維坐標(biāo)，Xi=0時為光軸位置，由于光衍射作用，位于光軸上的點光源不是S函數(shù)，而是即在對應(yīng)顆粒直徑邊緣處，光強函數(shù)的微分值有極值，即光強函數(shù)變化zui大處為對應(yīng)直徑的特征點。對應(yīng)時間序列視頻信號斜率zui大處“缺口”寬度即對應(yīng)顆粒直徑。