CH676894A5

CH676894A5 -

Info

Publication number: CH676894A5
Application number: CH254789A
Authority: CH
Inventors: John Kyriakis
Original assignee: Beta Instr Co
Priority date: 1988-07-08
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-03-15
Also published as: GB8816346D0; GB8915617D0; DE3922320A1; GB2221296A; GB2221296B

Description

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CH 676 894 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung bzw. Messung eines sich bewegenden oder stationären Objektes in einer feindlichen Umgebung.

Hochspannungskabel oder -leiter, insbes. solche für die Verlegung in Kabelkanälen oder auf dem Meeresboden sind normalerweise mit einer Überzug bzw. Mantel aus einem Kunststoffmaterial versehen, der in einem Extrusionsprozeß aufgebracht wird.

Bei diesem Prozeß ist es erforderlich, daß die Abmessungen des Kabels sowie dessen Position während der Extrusion möglichst ständig beobachtet bzw. überwacht werden, damit das Endprodukt auch tatsächlich die Spezifikationen des Herstellers erfüllt. in einigen Fällen wird eine spezielle Halbleiter-material-lsolierung in dem Extrusionsprozeß verwendet, der im Stand der Technik als Vulkanisierungsprozeß bekannt ist und in welchem die Isolierung unter Druck aufgebracht werden muß, und zwar mit Hilfe eines Dampfes oder Stickstoff-Gases, und zwar bei erhöhter Temperatur.

Aufgrund hiervon und aufgrund der feindlichen Umgebung, in der das Aushärten vorgenommen wird, ist eine kontakt- bzw. berührungsfreie Messung der Abmessungen erforderlich.

Augenblicklich bekannte Techniken hierfür sind mit Problemen behaftet, und zwar speziell auch mit dem Problem, daß es äußerst schwierig ist, genaue Meßergebnisse bei einem fehlenden direkten Kontakt mit dem zu messenden Objekt zu erhalten, und zwar u.a. bedingt durch Verunreinigungen oder Ablagerungen zwischen dem zu messenden Objekt und der entfernt angeordneten Meßanordnung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kontakt- bzw. berührungslose Meßtechnik aufzuzeigen, die frei von den Nachteilen des Standes der Technik ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung zur Überwachung bzw. Messung eines mit einem Überzug bzw. Mantel versehenen Kabels, welches sich kontinuierlich durch eine feindselige Umgebung bewegt, erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine abgedichtete Einschlußkammer für diese Umgebung, durch ein Inspektionsfenster in der Kammer zum Beobachten des durch diese Kammer hindurchgeführten Kabels, durch eine Strahlungsquelle innerhalb der Kammer, welche Strahlungsquelle so angeordnet ist, daß das Kabel sich zwischen dem Inspektionsfenster und der durch dieses Inspektionsfenster sichtbaren Strahlungsquelle befindet, sowie durch Mittel zum Überwachen bzw. Erfassen der aus dem Inspektionsfenster austretenden Strahlung, die der Strahlung der Quelle abzüglich des vom Kabel abgedeckten Teils entspricht, um hierdurch die Abmessung sowie die Position des Kabels innerhalb der Kammer zu bestimmen.

Die Strahlungsquelle kann eine Infrarot-Strah-lungsquelle sein, die von einem Heizelement gebildet ist.

Mit der vorgenannten Vorrichtung wird die Messung der Abmessung sowie Positionierung wesentlich verbessert, wobei diese Messung auch nicht durch ungünstige Bedingungen innerhalb der Kammer oder aber durch Anlagerungen an dem Inspektionsfenster, die bisher die erhaltenen Meßergebnisse unbrauchbar machten, beeinträchtigt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Extru-sionslinie zum Ummanteln eines Hochspannungskabels;

Fig. 2 eine Seitenansicht entsprechend der Unie A der Fig. 1 ;

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Linie 33 der Fig. 1, und zwar zusammen mit einem Meßkreis zur Erzielung bzw. für die Einhaltung der geforderten Abmessungen des Kabels; und

Fig. 4 eine typische Wellenform bzw. einen typischen zeitlichen Verlauf eines von dem Meßsystem nach Fig. 3 erhaltenen Ausganges.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Kabel 1 dargestellt, welches durch ein Produktionsrohr 2 hindurchgeführt ist, welches Bestandteil einer Extrusions-bzw. Fertigungsstrecke ist und in welchem beispielsweise ein Aushärtungsprozeß, z.B. eine Vulkanisation erfolgt. Das Kabel 1 ist in diesem Fall ein isoliertes, elektrisches Kabel, welches z.B. mit einem Halbleiterüberzug versehen ist. Um das Herstellungsverfahren zu steuern und um dafür zu sorgen, daß das Kabel 1 hinsichtlich seiner Eigenschaften innerhalb der Spezifikationen des Herstellers liegt, ist es notwendig, die Position sowie auch den Durchmesser des Kabels innerhalb des Rohres 2 zu messen. Hierfür ist ein Inspektionsfenster 3 vorgesehen, und zwar dadurch, daß ein Hilfsrohr 4 unter einem Winkel von 90° an das Rohr 2 angeschweißt ist, wodurch eine optische Betrachtung des Produktes durch das Inspektionsfenster 3 möglich ist. Eine Strahlungsquelle 5 ist am Rohr 2 vorgesehen, und zwar derart, daß das Kabel 1 zwischen dieser Strahlungsquelle und dem Inspektionsfenster angeordnet ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Strahlungsquelle 5 ein Heizelement mit dem Vorteil, daß dieses Element innerhalb der begrenzten Kammer angeordnet werden kann. Alternativ hierzu könnte die Strahlungsquelle auch von einer herkömmlichen Glühlampe gebildet sein, die außerhalb der begrenzten Kammer angeordnet ist.

Wird angenommen, daß das Heizelement rot glüht, so kann bei einer Betrachtung durch das Inspektionsfenster 3 der dargestellten Ausführungsform der glühende Glühfaden oberhalb und unterhalb des Kabels 1 festgestellt werden, während dieser Glühfaden im mittleren Bereich durch das dazwischenliegende Kabel 1 verdeckt ist.

Dieser Zustand wird mit Hiife einer Linsenanordnung 7 erfaßt und auf eine Einrichtung 8 abgebildet, die ein opto-elektrischer Bildwandler, z.B. eine ladungsgekoppelte Einrichtung ist und eine Anordnung von etwa 2000 Bildpunkten aufweist.

Ein mit der Einrichtung 8 verbundener Schaltkreis 9 besitzt die Fähigkeit, die Einrichtung 8 elektronisch abzutasten, so daß eine Rechteckwelle 10 erhalten wird, wie sie in der Fig. 4 dargestellt ist.

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Die Erhebungen 11 und 12 dieses rechteckförmi-gen Ausgangssignals entsprechend der ausgesandten Strahlung, die oberhalb bzw. unterhalb des Kabels 1 sichtbar ist, während der mittlere dunkle Abschnitt 13 dem durch das Kabel erzeugten Schatten entspricht und proportional zu der Abmessung des Kabels 1 in dem betrachteten Bereich ist. Das Verhältnis der der Bereiche bzw. Flächen der Erhebungen 11 und 12 bestimmt die Position des Kabels 1 innerhalb des Rohres 2 in vertikaler Richtung.

Die rechteckförmige Welle 10 wird in einer Anzeigeeinrichtung 14 verarbeitet, so daß die Abmessungen des Kabels an einem digitalen Display 15 und die Position des Kabels an einer Anzeigeeinrichtung, beispielsweise an einem Zeigerinstrument 17 angezeigt werden können.

Um zu verhindern, daß sich Dampf oder Wassertropfen oder dergl. an dem Glasfenster 3 niederschlägt, kann das Rohr 2 beheizt werden, wie es in unserer europ. Patentanmeldung 87 303 611.5 beschrieben ist, auf die hiermit bezug genommen wird. Es ist aber darauf hinzuweisen, daß aufgrund der vorstehend beschrieben Art der optischen Messung bei der Abbildung des Kabels mit Hilfe des Linsensystems 7 auf der Einrichtung 8 Niederschläge auf dem Fenster in Form von Wassertropfen, Dampf, usw. außerhalb der Scharfeinstellung liegen, d.h. allenfalls nur unscharf abgebildet werden und somit grundsätzlich die Genauigkeit der Messung nicht beeinträchtigen können. Die Leistungsfähigkeit des Systems beim Messen, aber auch die Arbeitsweise dieses Systems sind selbst unter ungünstigen Bedingungen wesentlich verbessert.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Überwachung bzw. Messung eines mit einem Überzug versehenen Kabels, welches sich fortlaufend durch eine feindliche Umgebung bewegt, gekennzeichnet durch eine abgedichtete Einschlußkammer für diese Umgebung, durch ein Inspektionsfenster in der Kammer zum Beobachten des durch diese Kammer hindurchgeführten Kabeis, durch eine Strahlungsquelle innerhalb der Kammer, welche Strahlungsquelle so angeordnet ist, daß das Kabel sich zwischen dem Inspektionsfenster und der durch dieses Inspektionsfenster sichtbaren Strahlungsquelle befindet, sowie durch Mittel zum Überwachen bzw. Erfassen der aus dem Inspektionsfenster austretenden Strahlung, die der Strahlung der Quelle abzüglich des vom Kabel abgedeckten Teils entspricht, um hierdurch die Abmessung sowie die Position des Kabels innerhalb der Kammer zu bestimmen.

2. Vorichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle eine Infrarot-Strahlung liefert, und zwar durch ein Heizelement, welches innerhalb der Kammer angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberwachungsmittel Bildwiedergabemittel aufweisen, um ein Ausgangssignal in Form einer Rechteckwelle zu liefern, die der von der Quelle empfangenen Strahlung abzüglich des von dem dazwischenliegenden Kabel abgedeckten Teils entspricht, und daß Mittel für die Bestimmung der Abmessung sowie Position des Kabels aufgrund der Wellenform vorgesehen sind.

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