DE1773685C - Capacitive scanning device for measuring eccentricity and wall thickness on electrical cables - Google Patents
Capacitive scanning device for measuring eccentricity and wall thickness on electrical cablesInfo
- Publication number
- DE1773685C DE1773685C DE1773685C DE 1773685 C DE1773685 C DE 1773685C DE 1773685 C DE1773685 C DE 1773685C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- wall thickness
- cable
- sensors
- scanning device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Description
Die Erfindung betrifft cine kapazitive Abtasteinrichtung zur Exzentrizitätsmessung eines über einem Mctallkern angeprdneten äußeren Isoliermantels eines f lektrischen Kabels, wobei zwei kapazitive Meßfühler an diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen am lußeren Isoliermantcl des die Abtasteinrichtung durchlaufenden Kabels anliegen, während zur Wand-Stärkemessung des Isoliermantels die Kapazität eines Meßfühlen in einer Kapazitätsmeßbrücke mit einer auf einen vorgegebenen Wandstärkewert des Isoliermantels eingestellten Vergleichskapazität vergleichbar ist. The invention relates to a capacitive scanning device for measuring the eccentricity of an outer insulating jacket of a f lectric cable attached to a metal core, with two capacitive sensors resting on diametrically opposite circumferential points on the outer insulating jacket of the cable passing through the scanning device, while the capacitance of a thickness of the insulating jacket is measured in the wall thickness of the insulating jacket a capacitance measuring bridge with a comparison capacitance adjusted to a predetermined wall thickness value of the insulating jacket .
Derartige Hilfsmittel zur Überwachung des Isoliermantels sind bei der Kabelherstellung von großer Belleutung, da die Haltbarkeit des Kabels gegenüber Biegebeanspruchungen wesentlich von der gleichmäßigen Vcrteiljieg der Wandstärke über den Kabelumfang abhängt. Ebenfalls von großer Bedeutung ist die Einhaltung von vorgegebenen Absolutwerten der Wandstärke des Isoliermaniels, und zwar sowohl im Hinblick auf den Isulationswiderstand und die Dichtheit des Isoliermantels gegen Feuchtigkeit.Such aids for monitoring the insulating jacket are of great importance in the manufacture of cables, because the durability of the cable against bending stresses is significantly different from the uniform Vcrteiljieg the wall thickness over the cable circumference depends. Compliance with specified absolute values of the is also of great importance Wall thickness of the Isoliermaniels, both with regard to the insulation resistance and the tightness the insulating jacket against moisture.
Eine kapazitive Abtasteinrichtung der erwähnten Art ist aus der USA.-Patentschrift 2 721 975 bekannt. Hier sind zunächst zwei diametral gegenüberliegende as Meßfühler vorgesehen, deren Meßkapazitäten in den VergleichszweigeL einer Kapazitätsmeßbrücke liegen. Mit einer solchen Einrichtung kann nur das Verhältnis der beiden Meßkapazitäten und damit die Unsymmetrie der Wandstärke des ü^«r einem Metallkern befindlichen Isoliermantels festgestellt werden, und zwar lediglich in Richtung eines bestimmten Di rchmessers. Erwünscht ist aber eine Überwachung der Wandstärkesymmetrie, d. h. der Exzentrizität zwischen Isoliermantelumfang und Metallkern, in einer größeren Anzahl von zueinander im Winkel angeordneten Kabeldurchmessern. Hierfür ist bei einer feststehenden Fühleranordnung eine entsprechende Mehrzahl von Fühlerpaarcn erforderlich, die nicht nur mit einem erhöhten apparativen Aufwand verbunden ist, sondern bei vergleichsweise enger Anordnung der Meßstellen in Kabelumfangsrichtung auch Schwierigkeiten hinsichtlich der konstruktiven Unterbringung bedingt. Weiterhin kann bei dieser bekannten Einrichtung einer der beiden Meßfühler in der Brückenschaltung gegen einen Normalkondensator entsprechend einem vorgegebenen Wandstärkewert ausgetauscht werden, so daß eine Messung der absoluten Wandstärke möglich ist. Dies trifft jedoch wiederum nur für eine Umfangsstelle bzw. eine Mantcllinie des Kabels zu, was für eine zuverlässige Überwachung des Kabelaufbaues nicht ausreicht. Außerdem können die Exzentrizitätsüberwachung und die Wandstärke-Absolutmessung bei dieser bekannten Einrichtung nicht gleichseitig durchgeführt werden, da eine laufende Umschaltung im Betrieb nicht vor· gesehen IsL Für eine solche gleichzeitige überwachung sind also in diesem bekannten Fall zwei vollständige Meßeinrichtungen mit entsprechendem Aufwand er· forderlich. to A capacitive scanning device of the type mentioned is known from US Pat. No. 2,721,975. Here two diametrically opposite as measuring sensors are initially provided, the measuring capacitances of which are in the comparison branches L of a capacitance measuring bridge. With such a device only the ratio of the two measuring capacities and thus the asymmetry of the wall thickness of the insulating jacket located over a metal core can be determined, and only in the direction of a certain diameter. However, it is desirable to monitor the symmetry of the wall thickness, ie the eccentricity between the circumference of the insulating jacket and the metal core, in a larger number of cable diameters arranged at an angle to one another. For a fixed sensor arrangement, a corresponding plurality of sensor pairs is required, which is not only associated with increased expenditure on equipment, but also causes difficulties in terms of structural accommodation when the measuring points are arranged relatively closely in the circumferential direction of the cable. Furthermore, in this known device, one of the two measuring sensors in the bridge circuit can be exchanged for a normal capacitor corresponding to a predetermined wall thickness value, so that a measurement of the absolute wall thickness is possible. However, this again only applies to a circumferential point or a sheath line of the cable, which is not sufficient for reliable monitoring of the cable structure. In addition, the eccentricity monitoring and the absolute wall thickness measurement cannot be carried out at the same time in this known device, since continuous switching during operation is not provided. For such a simultaneous monitoring, two complete measuring devices are required in this known case with corresponding effort. to
Kapazitive Abtasteinrichtungen mit einer Mehrzahl von Über den Umfang eine» MeOobiektes verteilt an· geordneten Meßkondensetoren sind auch für allgemeine nwStechnlsche Anwendungszwecke bekannt (USA.-PatentKhrift2417062). Hier werden jeweils diametral gegenüberliegende Paare von Meßkondentuunren in Umfangsriehtung aufeinanderfolgend an eine Vergleichsschaltung angeschlossen, die ein der Kabelexzentrizitilt in der betreuenden Durchmesserrichtung entsprechendes optisches Signal liefert. Abgesehen von dem Nachteil des vergleichsweise hohen apparativen Aufwandes und der umständlichen Handhabung wegen der erforderlichen Justierung der einzelnen Meßkondensatoren ist auch mit dieser bekannten Einrichtung nur eine Exzentrizitätsüberwachung oder — nach Ersatz jeweils eines der beiden diametral gegenüberliegenden Meßkondensatoren durch einen Normalkondensator — eine Wandstärkemessung möglich. E»ne gleichzeitige, laufende Erfassung beider Meßwerte läßt sich mit einer derartigen Einrichtung nicht ohne weiteres erreichen. Capacitive scanning devices with a plurality of measuring capacitors distributed over the circumference of a measuring device are also known for general technical applications (USA.-PatentKhrift2417062). Here, each diametrically opposite pairs of measuring condensers are connected one after the other in the circumferential direction to a comparison circuit which supplies an optical signal corresponding to the cable eccentricity in the relevant diameter direction. Apart from the disadvantage of the comparatively high expenditure on equipment and the cumbersome handling due to the necessary adjustment of the individual measuring capacitors, only an eccentricity monitoring or - after replacing one of the two diametrically opposite measuring capacitors with a normal capacitor - a wall thickness measurement is also possible with this known device. Simultaneous, ongoing acquisition of both measured values cannot be easily achieved with such a device.
Weiterhin sind noch kapazitive Abtasteinrichtungen für die Kabelüberwachung bekannt (sieht z. B. USA.-Patentschrift 2 872 640), bei denen ein einziger kapazitiver Meßfühler durch Drehung eines entsprechenden Halters kontinuierlich über den Umfang des durchlaufenden Kabels geführt wird. Mit einer solchen Einrichtung ergibt sich unmittelbar eine Wandstärke-Absolutmessung, eine Exzentrizitätsüberwachung jedoch nur bei stillstehendem oder sehr langsam laufendem Kabel. Bei neuzeitlichen Maschinen zur Kabelherstellung, die mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von bis zu 50 m/Min, arbeiten, ergibt sich bei den praktisch erzielbaren Winkelgeschwindigkeiten des Meßfühlers in Kabelumfangsrichtung ein derartig steil wendelförmiger Meßpfad a·' der Kabelumfangsfläche, daß eine gegenseitige Zuordnung der um 180° in Kabelumfangsrichtung versetzten Meßposition im Sinne einer Exzentrizitätsbestimmung in einem Kabelquerschnitt auch nicht annähernd gegeben ist. Praktisch kann zwischen solchen Meßpositionen ohne weiteres eine gleichsinnige und ihrer Größe nach beispielweise noch zulässige Wandstärkenänderung eintreten, die auf Grund des großen Axialabstandes der Meßstellen eine tatsächlich nicht vorhandene Exzentrizität und damit einen beispielsweise unzulässigen Fehler vortäuschen würde.Capacitive scanning devices for cable monitoring are also known (see e.g. U.S. Patent 2,872,640), in which a single capacitive probe by rotating a corresponding Holder is continuously guided over the circumference of the continuous cable. With a Such a device immediately results in an absolute wall thickness measurement, but an eccentricity monitoring only when it is at a standstill or very slow running cable. With modern machines for cable production, which work with a throughput speed of up to 50 m / min at the practically achievable angular velocities of the sensor in the circumferential direction of the cable such a steeply helical measuring path a 'of the cable circumferential surface that a mutual Assignment of the measuring position offset by 180 ° in the circumferential direction of the cable in the sense of determining the eccentricity in a cable cross-section is also not possible is approximately given. In practice, between such measuring positions a correspondence can easily be made and their size, for example, still permissible change in wall thickness occur due to the large axial distance of the measuring points an actually non-existent eccentricity and thus a for example, would simulate impermissible errors.
Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Schaffung einer in ihrem Aufbau vergleichsweise einfachen Abtasteinrichtung, die eine fortlaufende und praktisch gleichzeitige Exzentrizitäts- und Wandstärkenüberwachung des über einem Metallkern befindlichen Isoliermaniels über den gesamten Kabelumfang ermöglicht.The object of the invention is by contrast Creation of a scanning device which is comparatively simple in structure and which has a continuous and practically simultaneous eccentricity and wall thickness monitoring the insulating maniel located over a metal core over the entire circumference of the cable enables.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer Abtasteinrichtung der ein gangs erwähnten Art dadurch, daß die beiden dia metral gegenüberliegenden Meßfühler durch eine ge meinsame Trag- und Schwenkvorrichtung zur gleich zeitigen Exzentrizität*- und Wärmestärkemessung de: Isoliermantels in verschiedene vorgegebene Winkel Stellungen um den Kabclumfang herum verschwenk bar und in jeder dieser Winkelstellungen die kapazi tiven Meßimpedanzen der beiden Meßfehler durcl eine Schalteinrichtung jeweils abwechselnd für eil vorgegebenes Zeitintervall in einen Zweig der Kapazi tätsmeßbrücke einschattbar sind, und daß währen« dieser Zeitintervalle Exzentrizität*- und Wandstärke meßwerte der Meßfühler aufeinanderfolgend in einer Registriergerät aufgezeichnet werden. The inventive solution to this problem is characterized in a scanning device of the type mentioned in that the two diametrically opposed sensors by a common support and pivoting device for simultaneous eccentricity * - and heat strength measurement de: insulating jacket in various predetermined angle positions around the Kabclumfang around which can pivot bar and in each of these angular positions, the capaci tive measuring impedances of the two measurement error durcl switching means alternately, for eil predetermined time interval in a branch of the capaci tätsmeßbrücke are einschattbar and that During "these time intervals eccentricity * - and wall thickness measured values of the sensors successively in a recorder can be recorded.
Auf diese Weise läßt sich mit Hilfe von nur zwe Meßfühlern eine laufende und sichere überwachun der Abmessungen des Isoliermantels in ihrer Vertel lung sowohl in Kabelumfangsrichtung wie auch ii Kabellängsrichtung durchführen. Insbesondere kör nen ohne konstruktive Schwierigkeiten infolge eineIn this way, with the aid of only two sensors, continuous and reliable monitoring can be achieved the dimensions of the insulating jacket in their Vertel development both in the circumferential direction of the cable as well as ii Carry out the lengthways direction of the cable. In particular, kör NEN without structural difficulties as a result of a
Bloßeren Anzahl von Meßfühlern praktisch beliebig enge Umfungsschritte zwischen den Meßpositionun eingehalten werden. Auch höchste Kabelgesclnyindigkeiten bereiten hier keine Schwierigkeit, weil immer äußerst kurzzeitig aufeinanderfolgend, d. h. praktisch gleichzeitig, WandstJirke-Absolulmessungen an zwei diametnU gegenüberliegenden Meßpositionen durchgeführt werden.With the sheer number of measuring sensors, practically any number of narrow steps in the circumference between the measuring positions can be adhered to. Even the highest cable speeds do not present any difficulty here, because absolute wall thickness measurements are always carried out in extremely short succession, ie practically simultaneously, at two measuring positions opposite one another.
Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich insbesondere auch für die Fi.ifügung in eine autorna- to lisch arbeitende Produktionslage. Hierbei kennzeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß eine Steuerschaltung für die selbsttätige zeitliche Zuordnung der Arbeitsvorgänge der Tragvorrichtung, der Schwenkvorrichtung und der Schaltvorrichtung sowie der Anzeigevorrichtung vorgesehen ist.The device according to the invention is particularly suitable also for inclusion in an autornato lisch working production situation. This is a preferred embodiment of the invention in that a control circuit for the automatic time allocation of the work processes the support device, the pivot device and the switching device and the display device are provided is.
Die Erfindung wird an Hand des in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierin zeigtThe invention is explained using the exemplary embodiment illustrated in the drawings. Herein shows
Fig. 1 das Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung,1 shows the basic circuit diagram of an inventive Scanning device,
Fig. 2A eine perspektivische Darstellung der Kabelumfangsfläche mit eingezeichneter Spur der Abtastbewegung eines bekannten einzelnen Meßfühlers,FIG. 2A is a perspective view of FIG Cable circumference with a drawn trace of the scanning movement of a known individual sensor,
F i g. 2 B ein Beispiel einer mit der Abtastbewegung gemäß Fig. 2A erhaltenen Meßaufzeichnung,F i g. 2 B an example of a measurement recording obtained with the scanning movement according to FIG. 2A,
Fig. 2C eine Darstellung entsprechend Fig. 2A, jedoch für die Abtastbewegung einer erfindungsgemäßen Fühleranordnung,FIG. 2C shows a representation corresponding to FIG. 2A, but for the scanning movement of a sensor arrangement according to the invention,
F i g. 2 D ein Beispiel einer erfindungsgemäß erhaltenen Meßaufzeichnung,F i g. 2 D an example of a measurement recording obtained according to the invention,
F i g. 3 die konstruktive Ausführung einer erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung in Seitenansicht quer zur Kabellängsrichtung,F i g. 3 shows the structural design of a scanning device according to the invention in a side view across the length of the cable,
F i 3. 4 das Prinzipschaltbild einer beispielsweise in der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung verwendbaren Kapazitätsmeßbrücke undF i 3. 4 shows the basic circuit diagram of a device that can be used, for example, in the scanning device according to the invention Capacitance measuring bridge and
F i g. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung für die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung.F i g. 5 shows an embodiment of a control circuit for the scanning device according to the invention.
Wie sich aus F i g. 1 und 3 ergibt, umfaßt die insgesamt mit 10 bezeichnete Abtasteinrichtung zwei an einer Tragvorrichtung 13 befestigte Fühler 11 und 12, die wegen ihrer abwechselnden Verbindung mit einer in F i g. 1 insgesamt mit 26 bezeichneten Kapazitätsmeßeinrichtung mechanisch und elektrisch übereinstimmend ausgebildet sind und an diametral gegenüberliegenden Stellen des äußeren Isoliermantels 14 eines die Abtasteinrichtung durchlaufenden Kabels 15 anliegen. Innerhalb des Isoliermantels 14 ist ein während der Messung geerdeter bzw. mit der Kapazitätsmeßbrücke verbundener Metallkern 16 angeordnet. As can be seen from FIG. 1 and 3 results, the total of 10 designated scanning device comprises two a support device 13 attached sensors 11 and 12, which because of their alternating connection with a in Fig. 1 as a whole with 26 designated capacitance measuring device mechanically and electrically coincident are formed and at diametrically opposite points of the outer insulating jacket 14 of a cable 15 passing through the scanning device. Inside the insulating jacket 14 is a Arranged during the measurement of grounded or connected to the capacitance measuring bridge metal core 16.
Die Tragvorrichtung 13 ist — in Fig. 1 durch die strichlierte Linie 31 angedeutet — mechanisch mit einer hier summarisch angedeuteten Schwenkvorrichtung 30 verbunden, weiche die Tragvorrichtung und damit die Fühler in ihre verschiedenen Winkelstellungen bringt. Die beiden Fühler sind durch z. B. in Koaxialtechnik ausgeführte Leitungen 18a und 18 b mit defl Festkomakten 19 bzw. 20 eines Umschalters 22 verbunden, weicher den wesentlichen Bestandteil einer die wechselnde Verbindung der Fühler mit der Kapazitätsmeßbrücke bewirkenden Schaltvorrichtung 31 darstellt. In Ruhestellung liegt der Umschalter 22 am Festkontakt 19. Für die Schaltbcwegung ist ein Über einen Stößel 24 am Umschalter 22 angreifender Elektromagnet 23 vorgesehen. Das Ausgangssignal d-ir Schälvorrichtung 21 gelungt über |.uimng2S zur Kqpazitiitsmelieinrichtung 26, und zwar an einen Eckpunkt der in dieser Meßeinrichtung enthaltenen Κιφ.ι-zittitsmeßbrücke 37 gemäß F i g. 4. Pns Ausgungssignal der Kapuzitlitsmeßeinrichtung 26 wird über Leitung 27 einem Registriergerät 28, z. Ii. einem Streifenschreiber od, dgl. zugeführ!. In den beiden Schaltstellungen des Umschalters 22 liegen somit dazwischen den beiden Fühlern Il und 12 einerseits und dem Metallkern 16 andererseits gebildeten Kapazitäten bzw. Meßimpedanzen abwechselnd in einem Zweig der Kapazitätsmeßbrücke 37, wobei in einem benachbarten Brückenzweig ein z. B. auf einen vorgegebenen Wandstärkewert des IsolierniaiUels 14 eingestellter Vergleichskondensator 38 angeordnet ist. Die Brückenschaltung nach Fig. 4 kann erfindungsgemäß insbesondere auch in Verbindung mit einen! Diskriminator der in I "A.-Patentschrift 2 721975 dargestellten Art verwendet werden.The support device 13 is - indicated by the dashed line 31 in FIG. 1 - mechanically connected to a pivoting device 30, indicated here in summary, which brings the support device and thus the sensors into their various angular positions. The two sensors are through z. B. lines 18a and 18 executed in coaxial technology b connected to defl Festkomakten 19 and 20 of a changeover switch 22, a soft illustrating the essential part of the alternating connection of the sensor with the capacitance bridge effecting switching device 31st In the rest position, the changeover switch 22 is on the fixed contact 19. An electromagnet 23, which acts on the changeover switch 22 via a plunger 24, is provided for switching movement. The output signal d-ir peeling device 21 passes via | .uimng2S to the Kqpazitiitsmelieineinrichtung 26, namely to a corner point of the Κιφ.ι-zittitsmeßbrücke 37 contained in this measuring device according to FIG. 4. Pns output signal of the Kapuzitlitsmeßeinrichtung 26 is a recording device 28, z. Ii. a strip writer or the like fed !. In the two switching positions of the switch 22 are thus between the two sensors II and 12 on the one hand and the metal core 16 on the other hand formed capacities or measuring impedances alternately in a branch of the capacitance measuring bridge 37, with a z. B. to a predetermined wall thickness value of the IsolierniaiUels 14 set comparison capacitor 38 is arranged. According to the invention, the bridge circuit according to FIG. 4 can, in particular, also be used in conjunction with a! Discriminator of the type shown in I "A. Patent 2 721975 can be used.
Für den nicht näher dargestellten Antriebsmotor der Schwenkvorrichtung 30 ist gemäß F i g. 1 eine Steuerschaltung 29 vorgesehen, unter deren Wirkung die Tragvorrichtung 13 aufeinanderfolgend in um 4.5 gegeneinander versetzte Winkelstellungen geschwenkt und in jeder dieser Stellungen für ein Zeitintervall von 25 Sekunden gehalten wird. Während dieses Zeilintervalls werden die Meliwertc der Fühler aufeinanderfolgend in Registriergerät 28 aufgezeichnet.For the drive motor, not shown in detail, of the pivoting device 30, according to FIG. 1 one Control circuit 29 is provided, under the action of which the carrying device 13 is sequentially in at 4.5 Pivoted angular positions offset from one another and in each of these positions for a time interval is held for 25 seconds. During this line interval, the values of the sensors are consecutive recorded in recorder 28.
Die Zeitintervalle für die Umschaltung der Fühler sind durch ein Zeitrelais 32 der Steuerschaltung 2·) festgelegt, ζ B. auf eine Dauer von 25 Sekunden. Ausgehend von der Winkelstellung 1-1 a der Fühler gemäß F i g. 1 ergibt sich folgender Arbeitsablauf. Jeweils 5 Sekunden nach Beginn einer dem Zeitintervall der Winkelverstellung entsprechenden Meßperiode wird das Registriergerät von der Steuerschaltung 2*) über ein Zeitrelais 33 eingeschaltet, d. h. das Schreiborgan des Registriergeräts in Arbeitsstellung versetzt, und zwar für die restlichen 20 Sekunden der MeK periode. Während der beiden anschließenden Zeitintervalle von je 10 Sekunden bis zum Ende der Meßperiode ist jeweils einer der beiden Fühler an die Kapazitätsmeßeinrichtung 26 angeschlossen und liefert die im Registriergerät aufgezeichneten Meßsignale. Die entsprechende Steuerung der Schaltvorrichtung 21 erfolgt über ein weiteres Zeitrelais 34 von der Steuerschaltung 29, und zwar in der Weise, daB der Umschalter 22 während der ersten 15 Sekunden einer Meßperiode am Festkontakt 19 und für den Rest der Meßperiode am Festkontakt 20 liegt. Anschließend kehrt der Umschalter 22 mit dem Abfall des Relais 34 und des Elektromagneten 23 wieder in seine Stellung am Festkontakt 19 zurück, wobei gleichzeitig über Relais 33 wieder das Registriergcriii abgeschaltet wird. Gleichzeitig mit dem Abfall det Relais 32 bis 34 leitet die Steuerschaltung 29 eine weitere Bewegung der Schwenkvorrichtung 30 ujt 45° ein, wodurch die Fühler 11 und 12 in ihre nächste Winkelstellung 2-2 α gelangen. Damit ist dei Ausgang&ustafid für die nächstfolgende Meßperiodi von 25 Sekunden erreicht. The time intervals for switching over the sensors are set by a time relay 32 of the control circuit 2 ·), e.g. for a duration of 25 seconds. Starting from the angular position 1-1 a of the sensor according to FIG. 1 results in the following workflow. 5 seconds after the beginning of a measuring period corresponding to the time interval of the angle adjustment, the recording device is switched on by the control circuit 2 *) via a time relay 33, ie the writing element of the recording device is put into working position for the remaining 20 seconds of the MeK period. During the two subsequent time intervals of 10 seconds each until the end of the measuring period, one of the two sensors is connected to the capacitance measuring device 26 and supplies the measuring signals recorded in the recorder. The corresponding control of the switching device 21 takes place via a further time relay 34 from the control circuit 29 in such a way that the changeover switch 22 is on the fixed contact 19 for the first 15 seconds of a measuring period and on the fixed contact 20 for the remainder of the measuring period. The changeover switch 22 then returns to its position on the fixed contact 19 when the relay 34 and the electromagnet 23 drop, with the registration unit being switched off again via relay 33 at the same time. Simultaneously with the drop in the relay 32 to 34, the control circuit 29 initiates a further movement of the pivoting device 30 at 45 °, whereby the sensors 11 and 12 move into their next angular position 2-2 α . With this the output & ustafid is reached for the next measuring period of 25 seconds.
Es schließen sich weitere Schwenkbewegungen it die Winkelstellungen 3-3 α und 4-4 α mit entsprechen den Meßperioden an. Danach wird der Antrieb de Schwenkvorrichtung 30 umgesteuert und die Trag vorrichtung 13 mit den Fühlern entgegengesetzt zi den vorangehenden, gemäß F i g. 1 im Uhrzeigersini verlaufenden Schwenkschritten in die AusgangsFurther pivoting movements follow it with the angular positions 3-3 α and 4-4 α correspond the measuring periods. Then the drive is de Pivoting device 30 reversed and the support device 13 with the sensors opposite zi the preceding, according to FIG. 1 clockwise running swivel steps in the output
5 $ $ 5
winkelstellung 14 α zurückgeführt. Wahrend der gen in Kabellängsrlehtung hierbei keinesfalls mehrangular position 14 α returned. During the conditions in the longitudinal direction of the cable, this is no longer the case
»«hallet few. dns Sehretborgori vom Registrierstreifen DerngegenüNr zeigt Pig. 2C für die Abtastspuf»« Echoes few. dns Sehretborgori from the registration strip opposite to shows Pig. 2C for the sampling buffer
abgehoben, der errmdungsgernawn Bfnriehtiafg, da§ {Or jedelifted off, the errmdungsgernawn Bfnriehtiafg, that § {Or each
dem Kabei U »n Rtehtung des Pfeife f 7 dtrfchfatt« fühler grumlsäizilfih verfügbar ffflfl »erwend jederThe Kabei U »n Direction of the whistle for 7 dtrfchfatt« probe grumlsäizilfih available ffflfl »everyone use
fvnen Tragvorrichtung t3 erf3utert, und zwar unter Meßperiode kurzzeitig hintereinander ausgewertetfvnen carrying device t3, and evaluated briefly one after the other under the measuring period
tischen I lemente des Fühlers 12 sind in Fig. 3 mit io Spurabschnitt 58 dem Fühler 12 in der Winkelstellungtables I elements of the sensor 12 are in Fig. 3 with io track section 58 of the sensor 12 in the angular position
durch indizierten Bezugszeichen versehen. 0 gemäß Fig. 2C. Der zugehörige Ablauf desprovided with indexed reference numerals. 0 according to Fig. 2C. The associated sequence of the
Der Fühler II ist an einer Halterung40 befestigt, Meßvorganges gemäß dem Diagramm in Fig. 2D die ihrerseits in einer Gabel 41 mit Pfropfen 42 zeigt die zugehörigen MeßausschlMge 57a und 58a schwenkbar gelngert ist. Die Gabel 41 ist wiederum beiderseits der wieder einem Wandstärkesollwert entdureh eine lösbare Federklemmvorrichtung mit den i$ sprechenden Mittellinie 56. Da jeweils aufeinander-Flcmenlen 44 bis 47 an einem Schwenkhebel 43 bc- folgende Abschnitte der beiden Spurabschnitte 57 festigt, der seinerseits mit einer Achse 48 gestellfest und 58 mit einer lunge von je 40·/· einer Meßperiode gelagert ist und an seinem dem Fühler Il entgegen- unmittelbar aufeinanderfolgend die Meßausschläge gesetzten linde ein Ausgleichsgewicht 49 trägt und 57a und 58a ergeben, so sind durch diese beiden hierdurch bezüglich der Achse 48 ausgewogen ist. ao Teile der Spurabschnitte praktisch diametral gegen-Mittels der Federklemmvorrichtung 44 bis 47 kann überliegcnde bzw. als innerhalb eines Kabelquerder Fühler mit seiner Halterung leicht ausgewechselt Schnitts anzunehmende Meßstellen definiert, und in Längsrichtung des Schwenkhebels verstellt Narh der Überführung der Fühler in die Winkelwerden. Die gesamte Tragvorrichtung ist koaxial stellung 2-2a (Fig. 1) ergeben sich entsprechende zum Kabel 15 schwenkbar gelagert. Für die Winkel- ag Verhältnisse bei den Spurabschnitten 59 und 60 geeinstellung der Tragvorrichtung ist ein ebenfalls zum maß Fig. 2C, wobei wiederum aufeinanderfolgende Kabel konzentrischer Zahnkranz 50 mit einem nicht Teile von je 4()·/β dieser Spurabschnitte aufcinanderdargeslellten Getriebe und einem entsprechenden, von folgend den beiden Fühlern 11 und 12 bzw. deren der Steuerschaltung 29 gemäß Fig. I geschalteten Durchschaltung zur Kapazitätsmeßeinrichtung 26 und Antriebsmotor vorgesehen. Die beiden Fühler werden 30 zum Registriergerät 28 zugeordnet sind. Im Diagramm durch Zugfedern 51 bzw. 52. welche einerseits über gemäß Fig. 2D ergeben sich hierbei etwa die Meß-Schwcnkziipfen 53 bzw. SX an den Schwenkhebeln ausschlage 59« und 60a, deren Differenz wiederum 43 bzw. 43' und andererseits über Zapfen 54 bzw. 54' unmittelbar der Wandstärkedifferenz gcgenüberlicgcn- «111 (iestellträgern 55 angreifen, in Anlage am Kabel- der Umfangsstellen des Isoliermantcls wiedergibt. In umfang gehalten. 35 gleicher Weise läuft der Meßvorgang in den Winkel-The sensor II is attached to a holder 40, the measuring process according to the diagram in FIG. 2D, which in turn is pivoted in a fork 41 with a plug 42 showing the associated measuring ranges 57a and 58a. The fork 41 is in turn a releasable spring clamping device with the corresponding center line 56 on both sides of the wall thickness setpoint fixed to the frame and 58 is mounted with a lung of 40 · / · a measuring period each and on its linden tree, which is set opposite to the sensor II in direct succession, carries a balancing weight 49 and results in 57a and 58a is balanced. ao parts of the track sections practically diametrically opposed - by means of the spring clamping device 44 to 47 can be defined overliegcende measuring points or as easily exchanged section within a cable cross the sensor with its holder, and adjusted in the longitudinal direction of the pivot lever close to the transfer of the sensor into the angle. The entire support device is coaxial position 2-2a (Fig. 1) result corresponding to the cable 15 pivoted. For the angular conditions in the track sections 59 and 60, the carrying device is also set to the dimension in FIG , provided by following the two sensors 11 and 12 or their through-connection connected to the control circuit 29 according to FIG. The two sensors are assigned 30 to the recording device 28. In the diagram, by tension springs 51 and 52 respectively on the one hand arise over according to Fig. 2D in the process about the measuring Schwcnkziipfen 53 or SX rashes 59 'and 60a of the pivoting levers, whose difference turn 43 or 43' and the other, on pin 54 or 54 'directly to the difference in wall thickness in relation to the position carrier 55, in contact with the cable, reproduces the circumferential points of the insulating jacket.
küniiur Technik verwendeten einzelnen kapazitiven Allgemein läßt sich die Wandstärkedifferenz zwi-Fiihlorgan» auf der Umfangsfliiche eines in Riehtung sehen gegenüberliegenden Umfangsstellen bzw. die des Pieils 17 vorrückenden Kabels 65 dargestellt. Exzentrizität in wirklicher Größe unmittelbar vom Hierin sind die einzelnen Winkelstellungen bzw. die 40 Registriergerät ablesen. Zum Beispiel entsprechen die cnispiechenden achsparallelen Spurabschnitte durch Skalenwerte dt und o*2 der Meßausschläge 57a und ihre Relativ winkel bezüglich einer Ausgangslage von 58a beiderseits der Mittellinie 56 einer vergleichs-0 gekennzeichnet. Die einzelnen Winkelstellungen weise großen Wandstärkedifferenz, während die Meßsind um 45 gegeneinander versetzt. Die entsprechen- ausschlage 59a und 60a eine nur sehr gering Wandden Winkel sind auch in dem Diagramm nach 45 Stärkedifferenz anzeigen. Außerdem lassen sich auch Fig. 2B angedeutet, wobei die Mittellinie 56 einem die Absolutwerte der Wandstärke an den einzelnen Sollwert der Wandstärke des äußeren Isoliermantels Meßstellen sofort ablesen. Zweckmäßig wird der Aufdcs Kabels entspricht. Die Abweichungen der in Zeichnungsstreifen auch mit Grenzwertmarkierungen Fig. 2B angedeuteten Signalamplituden von dieser d3 und d4 entsprechend der zulässigen Wandstärke-Mittellinie in der einen oder anderen Richtung ent- 50 abweichungen versehen.Individual capacitive technology used in the art. Eccentricity in real size directly from the individual angular positions or the 40 recording device can be read off here. For example, the axially parallel track sections corresponding to the scale values dt and o * 2 of the measurement deflections 57a and their relative angles with respect to an initial position of 58a on both sides of the center line 56 correspond to a comparative 0. The individual angular positions show a large difference in wall thickness, while the measuring positions are offset from one another by 45. The corresponding deflections 59a and 60a of an only very small wall angle are also shown in the diagram according to FIG. 45, indicating the difference in thickness. In addition, also Fig. 2 B can be indicated, wherein the center line 56 a read the absolute values of the wall thickness at each desired value of the wall thickness of the outer insulating jacket measuring points immediately. Appropriately, the Aufdcs cable corresponds. The deviations of the signal amplitudes, also indicated by limit value markings in FIG. 2B, from this d 3 and d 4 are provided with deviations in one direction or the other in accordance with the permissible wall thickness center line.
sprechen Abweichungen der Wandstärke vom Soll- Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erstrecktspeak deviations of the wall thickness from the target When the device according to the invention extends
wert. sich eine vollständige Umfangsabtastung mit insge-worth. a complete circumference scan with a total of
kannte Abtastung mit einem einzigen Fühler zur Er- keit von 15 m/Min, über eine Kabellänge von 25 mknown scanning with a single sensor at a speed of 15 m / min, over a cable length of 25 m
fassung des Kabelumfangs einen Gesamtschwenkbe- 55 bzw. bei einer Kabelgeschwindigkeit von 45 m/Min,a total swiveling 55 or at a cable speed of 45 m / min,
reich von 315r. Bei einer üblichen Laufgeschwindig- über eine Kabellänge von 75 m. Hierin wie auch hin-rich from 315 r . At a normal running speed over a cable length of 75 m.
kcit des Kabels von etwa 15 bis 45 m/Μϊη. wurde der sichtlich des geringeren Gesamtschwenkwinkels vonkcit of the cable from about 15 to 45 m / Μϊη. became the obvious of the lower total swivel angle of
!teilung gehalten. Die jeweils um 180'"' in Umfangs- Stand der Technik überlegen, wobei der geringere! division held. Superior to the prior art by 180 '"' each, with the lower one
■ichtung versetzten Abtaststellen hatten somit einen 60 Gesamtschwenkwinkel vor allem eine einfachereScanning points offset in the direction thus had a total swivel angle, above all a simpler one
η Kabcllängsrichtung gemessenen gegenseitigen Ab- Konstruktion und eine geringere Biegebeanspruchungη the longitudinal direction of the cable measured mutual disconstruction and a lower bending stress
itand von 30 bis 90 m entsprechend der jeweiligen der Anschlußleitungen für die kapazitiven Fühler unditand from 30 to 90 m according to the respective connection lines for the capacitive sensors and
fCabclgcschwindigkcit. Im Diagramm nach Fig. 2B damit eine I öhere Lebensdauer bzw. Betriebssicher-fCabclgcspeedkit. In the diagram according to Fig. 2B, a longer service life or operational reliability
»chört daher jeder fünfte Meßausschlag zu einer von hcit der Einrichtung bedingt.“Therefore, every fifth measurement deflection is due to one of the furnishings.
wei um 180° versetzten Meßstellcn. Eine Abkehrung 65 In Fig. 5 ist die Steuerschaltung für den Antriebwhite measuring points offset by 180 °. A departure 65 in Figure 5 is the control circuitry for the drive
licscr Meßstellcn in Kabcllängsrichtung von der ge- der Schwenkvoi richtung mit den Relais 32 bis 34Licscr measuring points in the longitudinal direction of the cable from the pivoting direction with the relays 32 to 34
tanntcn Größenordnung macht eine Exzcnlrizitäts- dem Elektromagneten 23 sowie weiterhin mit einemAn order of magnitude makes an eccentricity the electromagnet 23 as well as still with one
>cstimmung unmöglich, da die Wandstärkeändcrun- Steuermagneten 64 für die Einschaltung unH a..c> ctuning impossible, since the wall thickness change control magnets 64 for switching on unH a..c
1 7731 773
schaltung <fo Reghiriergerltes dargestellt Ss ver« stent sich, da0 an Steile dieter Elemente sowie einer noch ze erläuternden Nockensteuerung für die Schwenkbewegung sinngemäß auch entsprechende an» d£te Sieuefefeinente wie Schrittschaltwerk od. dgl. t verwendet werden können.circuit <fo Reghiriergerltes shown Ss ver « stents itself to the steepness of the three elements as well as one still ze explanatory cam control for the Pivoting movement, analogously, also corresponding other components such as indexing mechanism or the like can be used.
Die Wicklungen der Relais 32 00 34sind In PIg. 5 mit 1 Tl), 1 TD und 3 TD bezeichnet. Die Speisespannung V der Steuerschaltung wird über Leitungen 61 und 62 zugeführt. Für die Steuerung der Schwenkbe- to wegung ist ein mit der Tragvorrichtung 13 verbundener, nicht dargestellter Steuernocken vorgesehen, der in Wirk verbindung mit Nockenschaltem CS-i, CS-I und CS-i steht. Weiterhin ist in F i g. 5 noch eine dem Vorlauf des Antriebsmotor? der Schwenkvor- i$ richtung 30 zugeordnete Motorwicklung F (Drehung im Uhrzeigersinn gemäß Fig. I) sowie eine dem umgekehrten Drehsinn zugeordnete Rücklaufwicklung R angedeutet. Femer umfaßt die Steuerschaltung noch ein RcliiiH CR mit den zugehörigen Kontakten C R-1 to und CRl In entsprechender Bezeichnungsweise sind weitere Kontakle 1 TDi. XTD-I, 2TD-i, 3TDi, (R-i und CR 2 den verschiedenen Erregerwicklungen zugeordnet. Außerdem wird ein Kontakt R-i von der Erregerwicklung CT? betätigt. Die Anordnung a$ dieser Kontakte ergibt sich ohne weiteres aus der dargestellten Schaltung. The windings of the relays 32 00 34 are In PIg. 5 denoted by 1 Tl), 1 TD and 3 TD. The supply voltage V of the control circuit is supplied via lines 61 and 62. To control the pivoting movement, a control cam (not shown) connected to the support device 13 is provided, which is in operative connection with cam switches CS-i, CS-I and CS-i . Furthermore, in FIG. 5 still one of the advance of the drive motor? Schwenkvor- the i $ device 30 associated motor winding F (clockwise rotation in FIG. I) and indicated a associated with the opposite direction of rotation R return winding. Furthermore, the control circuit also includes a RcliiiH CR with the associated contacts C R- 1 to and CR1 . Further contacts 1 TDi are labeled accordingly. XTD-I, 2TD-i, 3TDi, (Ri and CR 2 are assigned to the various excitation windings. In addition, a contact Ri is actuated by the excitation winding CT ?. The arrangement of these contacts results from the circuit shown.
(VV-I ist ein Ruhekontakt und CR-I ein Arbeitskontakt, während es sich bei den 77)-Kontakten um Zeitkontakte handelt, deren Arbeits- bzw. RuhekonlaMverhaiten sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Wirkungsweise der Steuerschaltung ergibt. EnI-sprechendes gilt auch für die aus F i g. 5 weiter ersichtlichen Schalter 65. 66 und 67.(VV-I is a normally closed contact and CR -I is a normally open contact, while the 77) contacts are time contacts, the work and rest conditions of which can be found in the following explanation of the mode of operation of the control circuit. The same applies to those from FIG. 5 further visible switches 65, 66 and 67.
Ausgehend vom stromlosen Zustand und derbs Winkelstellung I-Ioder Tragvorrichtung wird zunächst von Hand ein Tast-Ruhekontakt 67 betätigt, der mechanisch mit einem zweipoligen Schnappschalter 66 gekoppelt ist Der Schalter 66 wird beim Offnen des Kontaktes 67 geschlossen und bleibt anschließend bis zu erneuter Handbetätigung in Schließstellung, so daß Relais 32 über CS-X anzieht und eine Meßperiode von 25 Sekunden einleitet. Hierauf zieht auch Relais 33 und 34 über Kontakt 1 7"D-I an. welch letzterer für 25 Sekunden geschlossen bleibt. Nach Ablauf von 5 Sekunden schließt Kontakt 2 TD-X und schaltet über den Steuermagneten 64 das Registriergerät eir, während nach 15 Sekunden Kontakt 3 TD-I schließt und über den Elektromagneten 23 die Schaltvorrichtung 21 zur Umschaltung der Fühler einschaltet. 5»Starting from the de-energized state and rough angular position I-I or carrying device, a pushbutton break contact 67 is first operated by hand, which is mechanically coupled to a two-pole snap switch 66.The switch 66 is closed when the contact 67 is opened and then remains in the closed position until it is manually operated again so that relay 32 picks up via CS-X and initiates a measuring period of 25 seconds. Relays 33 and 34 then also picks up via contact 1 7 "DI. The latter remains closed for 25 seconds. After 5 seconds, contact 2 TD-X closes and switches the recorder via control magnet 64, while contact 3 TD-I closes and switches on the switching device 21 for switching over the sensors via the electromagnet 23. 5 »
Nach Ablauf von 25 Sekunden öffnet Relais 32 seinen Kontakt 1 TDA und läßt die Relais 33 und 34 abfallen und die zugehörigen Kontakte öffnen. Gleichzeitig wird über Kontakt 1 TD-I und CR-I die Vorlaufwicklung F eingeschaltet und die Schwenkbewe- gung in Richtung zur Winkelstellung 2-2o eingeleitet. Die Rücklaufwicklung R ist hierbei zunächst durch CR-2 und sodann durch CS-3 stromlos. Beim Vorlauf wird nun zunächst CS-i geöh*net und CS-2 geschlossen. Der erstgenannte Kontakt läßt Relais 32 abfallen und öffnet iTD-2. Die Vorlaufwicklung F bleibt über CS-2 i-nd CR-i eingeschaltet. Bei Erreichen der Winkelstellung 2-2o schließt CS-i und CS-2 öffnet, wodurch der Schwenkantrieb stillgesetzt wird. Nun wird Relais 32 wieder über Kontakt CS-I eingeschaltet und eine neue Meßperiode von 25 Sekunden eingeleitet. In gleicher Weise wieder-After 25 seconds has elapsed, relay 32 opens its contact 1 TDA and lets relays 33 and 34 drop out and the associated contacts open. At the same time, the lead winding F is switched on via contact 1 TD-I and CR-I and the pivoting movement in the direction of the angular position 2-2o is initiated. The return winding R is in this case de-energized initially through CR-2 and then through CS-3. During the advance, the CS-i is opened and the CS-2 is closed. The first-mentioned contact drops relay 32 and opens iTD-2. The lead winding F remains switched on via CS-2 i-nd CR-i . When the angular position 2-2o is reached, CS-i closes and CS-2 opens, which stops the rotary actuator. Relay 32 is now switched on again via contact CS-I and a new measuring period of 25 seconds is initiated. In the same way again-
holen sich die Meßperloden und Schwenkbewegung^ RfiÄhef » d get the measuring periods and swivel movement ^ RfiÄhef » d
CR anrfefn und die Kontakte Γη !',* "«fP^hend gegensinnig betätig« ζ"Yelets 32 bis 34 arbeiten «inäclul wäh- ^f*"* von H Sekunden in der voran Weise Beim Ende der Meß-KfS*Lffßt *ΟΜ»Κ*™* und schaltet du. ücklaufwicklung R ein. und zwar über Cfl-2 und Call CR and the contacts Γη! ', * "" FP ^ running in opposite directions «ζ" Yelets 32 to 34 work «inäclul while- ^ f *" * of H seconds in the previous manner At the end of the measurement KfS * L f Feet * ΟΜ »Κ * ™ * and switch on reverse winding R via Cfl-2 and
Nockenknn,n?,?ia«üi d«„ Tra«Vorfichtun8 ™* *r Nockenkontakt p-I geöffnet, worauf Relais 32 ab- Nockenknn, n ?,? I a « üi d « " Tra " Vorfichtun 8 ™ * * r Cam contact pI open, whereupon relay 32 is switched off
2Ϊ H ϋίΤ ak; iTn'2 öffnet Ferner scl'"eßt nun .dJ;T t R^klaufwicklung zugeordneter Arbeitskon2Ϊ H ϋίΤ ak ; iTn ' 2 also opens scl '"now eats. d J ; T t R ^ running winding associated working con
£ · *r In al e" »«rangehenden Arbeitsphascn fffc, ^-""H !«doch den Kontakt 1 Tl)-I über brückt und die Rücklaufwicklung Λ während de· ST S5T?h e;n^»a'«e« hSlt. Bei Sehen 1·1 6ffnct der Nockenkontak: μ 65· Wodurch der Schwenkantricl.£ · * r In al e "» «ranked work phases ff fc , ^ -""H!« But the contact 1 Tl) -I bridged and the return winding Λ during the ST S5T? He ; n ^ »a '« e «hSlt. When seeing 1 · 1 6ffnct the cam contact: μ 65 · What makes the swivel drive.
s„llgesetz. wird. Anschließend wird Relais 32s "llgesetz. will. Then relay 32
nlktCSI fur emc» nlktCSI for emc »
Claims (1)
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2221741C3 (en) | Device for the capacitive measurement of the local position of separating layers between two adjacent media | |
DE2659977B1 (en) | Device for establishing an electrical connection between a component undergoing a static electrical test and a test device | |
DE102017003005A1 (en) | Sample manipulator for rotating tensile or compressive stress | |
DE2521618B1 (en) | Device for measuring or setting two-dimensional position coordinates | |
DE69304485T2 (en) | Measuring device for sheet metal bending angles | |
DE2813842C2 (en) | Inside measuring gauge for measuring the diameter of bores in machined workpieces or the like. | |
DE3126643C2 (en) | ||
EP0607207A1 (en) | Process and device for checking the wiring between an electrical cubicle and field devices connected thereto. | |
DE3712920C2 (en) | ||
DE1773685C (en) | Capacitive scanning device for measuring eccentricity and wall thickness on electrical cables | |
DE1940580B2 (en) | Process for the machining of a coil | |
DE1773685B1 (en) | CAPACITIVE SENSOR DEVICE FOR MEASURING ECENTRICITY AND WALL THICKNESS ON ELECTRIC CABLES | |
DE1185829B (en) | Method and device for the temporally and spatially delayed recording of physical conditions in a deep borehole | |
DE2710731B2 (en) | Device for measuring the hardness of rubber specimens | |
DE2336584C3 (en) | Contacting device | |
DE10104717C1 (en) | Method of winding a small toroidal core | |
DE2018813B2 (en) | Method for making connections to electrical coils and device for carrying out the method | |
DE2359679C3 (en) | Wiring machine with wire winding tools | |
DE2017152A1 (en) | Method and device for measuring differential quantities | |
DE69217867T2 (en) | Franking machine with rotating electronic circuits | |
EP0457933A1 (en) | Coil bobbin | |
DE3152081C2 (en) | ||
DE2024993C3 (en) | Arrangement for the transmission of small measurement signals | |
DE1914743C (en) | Electrical digital measuring device without display memory | |
DE2921205C2 (en) | Electronic device |