CS227568B1 - Circuitry for measuring the eccentricity of internal cores in the manufacture of data-transmitting cables - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ POPIS VYNALEZU 227568 REPUBLIKA( 19 ) K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU (11) (Bl) (61) (51) Int. Cl.3 H 01 B 13/00 w (23) Výstavná priorita(22) Přihlášené 01 07 ,82 ’ (21) PV 4987-82 « ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (40) Zverejnené 27 05 83(45) Vydané θ1 θ6 g6 (75) ;

Autor: vynálezu ILLÉS ANDREJ, BRATISLAVA (54) Zapojenie na meranie excentricky vnútomého jadra pri výrobě oznamovacíchkáblov

Predmet vynálezu rieši priebežnú kontrolu ex-centricky vnútorného vodivého jadra v izolácii privýrobě oznamovacích káblov, hlavně koaxiálnychtrubic před ovinutím vonkajším jadrom.

Pri výrobě oznamovacích káblov, najma koaxiál-nych, je potřebné z hladiska dósiahnutia optimál-nych elektrických parametrov; kapacity kábla,a tým aj impedancie a útlmu kábla, zabezpečit’koncentricitu vnútorného jadra v izolácii. V súčasnosti je známy rad elektrických systémovpre meranie excentricity jadra v izolačnom obale.Jedným z nich je spósob, kde jeden koniec koaxiál-neho kábla je nakrátko a druhý koniec je připojenýna zdroj striedavého prúdu. V meracej cievke,ktorá sa transverzálně pohybuje na vonkajšomobvode kábla sa indukuje prúd úměrný excentrici-te jadra. Ďalší systém je zapojenie, kde induktívnasonda rotuje okolo vonkajšieho obvodu kábla, jenapojená na riadiaci obvod oscilátora. Kmitočetoscilátora je potom funkciou excentricity jadrav izolačnom plášti. Získaný signál sa po detekciivyhodnocuje ako změna jednosměrného napátia,úměrná zmene kmitočtu, a to buď na obrazovkeoscilátora alebo pomocou analogického ukazova-tela relatívnej excentricity. Pracovná frekvenciaoscilátora je spravidla v rozsahu od 50 do500 kHz.

Nevýhodou týchto zapojení je, že systémy sú relativné málo citlivé, sú pomalé a že rotujúce častivyžadujú častú údržbu, majú zložité nastavovaniea ciachovanie.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie podlávynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, žetienená napájacia elektroda v tvare rúrky je axiálněpredsadená tienenou sústavou snímacích elektrodv tvare rúrkových výsečí, ktorá pozostáva z protisebe umiestneného jedného páru horizontálnychsnímacích elektrod a jedného páru vertikálnychsnímacích elektrod. Každý pár snímacích elektrodje zapojený na diferenčně vstupy jedného plávajú-ceho izolovaného zosilňovača, ktorého vstup jespojený s plávajúcou žernou, a na ktorého výstup jezapojený jeden fázové citlivý usměrňovač, naktorého vstup je zapojený oscilátor. Oscilátor jesúčasne cez plávajúci izolovaný zosilňovač zapoje-ný na napájaciu elektrodu. Výstup oboch fázovécitlivých usmerňovačov je připojený na blok vy-hodnotenia, na ktorého prvý výstup je připojenýanalogový merač horizontálnej excentricity, nadruhý výstup je připojený analogový merač verti-kálně j excentricity a na třetí výstup je připojenýanalogový merač relatívnej excentricity a/aleboblok analogového komparátora s elektrickou sig-nalizáciou. Výhodou zapojenia podlá vynálezu je to, že neobsahuje žiadne rotujúce časti a okrem občasné- 227568 2 ho čistenia priestoru napájacej elektrody a sníma-cích elektrod nevyžaduje žiadnu údržbu. Obsluhaje jednoduchá ako aj kontrola, nastavenie a cia-chovanie meracej aparatúry.'Nevyžaduje odbornúobsluhu a spotřeba elektrickej energie je 100-krátmenšia ako u používaných typov. Dalšou výhodouje, že pracovný kmitočet je volený v rozsahu od60 Hz do 1 kHz pri úrovni signálu 1—20 V. Nesta-bilita kmitočtu přitom nemá vplyv na přesnost’merania. Zároveň odpadajú ťažkosti s nekontrolo-vatelným vyžarovaním vysokofrekvenčnej ener-gie. Nízký pracovný kmitočet kladné vplýva nazvolenú techniku plávajúcich izolovaných zosilňo- I vačov, na jednoduchost mechanickej konštrukciea na rozměry celého meracieho systému. Merací 1 systém podlá zapojenia, ktoré je predmetom vyná-lezu, je možné zapojit’ do automatickej výrobnejlinky, pričom prekročenie predom nastavenejúrovně maximálnej excentricity je jednak signali-zované obsluhe a jednak automaticky zastavívýrobnú linku. Vylučuje sa tým subjektivný faktorpri posudzovaní velkosti excentricity, čo umožňuj^znížiť požiadavky na kvalifikáciu obsluhy, prisúčasnom zvýšení kvality kontroly. z

Na pripojenom obr. 1 je celková bloková schémazapojená podlá vynálezu. Na obr. 2a, 2b, 2c sú.znázorněné časové priebehy napatí na jednotlivýchmiestach v elektrickom zapojení pre případ kon-centrického uloženia vnútomého jadra; excentrici-ty vnútorného jadra smerom k hornej vertikálnejsnímacej elektróde a k dolnej vertikálnej snímacej elektróde.

Zapoj enie na meranie excentricity vnútornéhojadra oznamovacích káblov pri výrobě podlá pří-kladu na obr. 1 pozostáva z oscilátora 9, ako zdroj asinusového tónového kmitočtu, ktorý je připojenýna vstup 41 plávajúceho izolovaného zosilňovača4, na ktorého výstup 42 je připojená napájaciaelektroda 2, v našom příklade kovová trubka, cezktorú prechádza kábel s vodivým vnútomým jad-rom las izoláciou 11. Napájacia elektroda 2 jeaxiálně predsadená před sústavou snímacích elek-trod 31,32,33,34 v tvare rúrkových výsečí v smereodtahu kábla. Přitom vždy dve a dve šnímacieelektrody sú umiestnené proti sebe na obvodemeraného kábla, a navzájom pootočené o 90°. Párhorizontálnych snímacích elektrod 31,32 je připo-jený na diferenčně vstupy 51, 53, plávajúcehoizolovaného zosilňovača 5 tak, že snímacia elektro-da 31 je zapojená na neinvertujúci diferenčnývstup 51 a snímacia elektroda 32 je připojená nainvertujúci vstup 52, zatial’ čo vstup 53 je spojenýs plávajúcou žernou. Na výstup 54 plávajúcehoizolovaného zosilňovača 5 je připojený fázovécitlivý usměrňovač 7, na ktorého vstup 71 jepřipojený oscilátor 9, pričom na výstup 72 jepřipojený blok vyhodnotenia 10. Analogicky je. riešený aj druhý kanál pre pár vertikálnych sníma-cích elektrod 33, 34, ktorý tvoří plávajúci izolova-ný zosilňovač 6 a fázové citlivý usměrňovač 8, naktorého výstup 82 je rovnako připojený švojimdruhým vstupom blok vyhodnotenia 10. Na prvý 227568 výstup 101 bloku vyhodnotenia 10 je potompřipojený analogový merač horizontálnej excentri-city 11, na druhý výstup 102 je připojený analogo-vý merač vertikálnej excentricity 12 a na třetívýstup 103 je připojený v našom příklade súčasneanalogový merač relatívnej excentricity 13 a para-lelné k němu blok analogového komparátora 14 sosvětelnou a akustickou signalizáciou prekročeniamaximálně dovolenej relatívnej excentricity. Činnost’ tohto zapojenia spočívá v tom, že kábel.pó' nastriekaní izolácie 11, ochladený a suchýprechádza cez napájaciu elektrodu 2, ktorá jenapájaná cez plávajúci izolovaný zosilňovač 4 zozdroj a sinusového tónového kmitočtu — oscilátora : 9. Napájacia elektroda 2 tvoří spolu s vnútornýmjadrom 1 kábla kondenzátor. Izolované od tejtonapájacej elektrody 2 sú umiestnené štyri šnímacie -elektrody 31, 32, 33, 34, ktoré predstavujú kapa-citně snímače. Proti sebe umiestnené šnímacieelektrody tvoria pár horizontálnych snímacíchelektrod 31, 32 resp. pár vertikálnych snímacíchelektrod 33, 34, ktoré sú připojené vždy na jedenz plávajúcich izolovaných zosilňovačov 5 resp. 6,na ich diferenčně vstupy 51, 53, resp. 61, 63. Zapředpokladu, že šnímacie elektrody sú rovnakovelké, rovnako vzdialené od vodivého jadra 1 káb-la a izolácia 11 kábla je homogénna, je napátie,ktoré sa dostává kapacitnou vazbou napájacejelektrody 2 cez vnútorné jádro 1 (bez ohladu, či jeuzemněné alebo nie) na šnímacie elektrody rovna-ko velké čo do amplitúdy a bude maťrovnakú fázu.Tým výstupné napátie na plávajúcom izolovanomzosilňovači bude nulové a rovnako bude nulovéjednosměrné napátie na výstupe fázové citlivéhousmerňovača. Priebeh napátí je znázorněný na obr. 2a, kde U33 je priebeh napátia na vrchnej vertikál-,nej snímacej elektróde 33, U34 je napátie na dolnejvertikálnej snímacej elektróde 34, napátie U64 jevýstupné napátie plávajúceho izolovaného zosilňo-vača 6, na ktorého diferenčně vstupy 61, 63 je ,připojený pár vertikálnych snímacích elektrod 33,134 a napátie U82 je výstupné napátie fázovocitlivého usmerňovača 8, ktoré je úměrné strieda- Ivému napátiu U64 a jeho polarita zodpovedá fázitohoto napátia. V případe, že sa změní koncentricita vnútoméhojadra 1 kábla tak, že bude excentricky bližšiek hornej vertikálnej elektróde 33, bude napátieU33 na tejto snímacej elektróde váčšie ako napátieU34 na dolnej vertikálnej snímacej elektróde 34.Potom na výstupe 64 plávajúceho izolovanéhozosilňovača sa objaví rozdiel týchto napátí U64,ktoré je vo fáze s napátiami U33 a U34. Výstupnéjednosměrné napátie U82 z usmerňovača 8 budeúměrné striedavému napátiu U64 a bude maťkladnú polaritu, (viď. obr. 2b). V případe, že sa změní koncentricita vnútorného [jadra 1 kábla tak, že bude excentricky bližšie jk dolnej vertikálnej elektróde 34, bude napátie U34na tejto snímacej elektróde váčšie ako U33 nahornej vertikálnej snímacej elektróde 33. Výstup-né napátie U64 z plávajúceho izolovaného zosilňo- ; *4--.·

Claims (2)

1. 227568 vača 6 sa bude rovnat’ znova rozdielu napatí U33a U34 a bude mať opačnú fázu ako tieto napátia.Výstupné jednosměrné napátie Ug2 z fázové citli-vého usmerňovača 8 bude úměrné napátiu U64, alebude mať zápomú polaritu (vid. obr. 2c). Analo-gicky to platí aj pre priebeh napatí na párehorizontálnych snímacích elektrod 31, 32. Taktozískané napatia z výstupu oboch fázové citlivýchusmerňovačov 7,8 sa privádzajú na blok vyhodno-tenia 10. Přitom excentrická horizontálna sa zob- PREDMET Zapoj enie na meranie excentricky vnútoméhojadra pri výrobě oznamovacích káblov, vyznačenétým, že. tienená napájacia elektroda (2) v tvarerúrky je axiálně predsadená před tienenou sústa-vou snímacích elektrod (31, 32, 33, 34) v tvarerúrkových výsečí, ktorá pozostáva z proti sebeumiestneného jedného páru horizontálnych Snímá-,cích elektrod (31, 32) a jedného páru vertikálnych,snímacích elektrod (33, 34), pričom každý pársnímacích elektrod (31, 32, resp. 33, 34) jezapojený na diferenčně vstupy (51, 53, resp. 61,63) jedného plávajúceho izolovaného zosilňovača(5, resp. 6), ktorého vstup (52, resp. 62) je spojenýs plávajúcou žernou, a na ktorého výstup (54, resp. razí na analógovom merači horizontálnej excentri-cky 11 a vertikálna excentrická na analógovommerači 12 vertikálnej excentricky. Analogovýkomparátor 14 porovnává velkost’ relatívnej ex- , centricity z výstupu 103 bloku 10 vyhodnotenias predom nastavenou hodnotou a pri překročení ;.· tejto hodnoty vyšle optický a akustický signál pref obsluhu. Pri překročení maximálně dovolenej hod-noty relatívnej excentricky dá signál pre zastavenie výrobnej linky. VYNÁLEZU 64) je zapojený jeden fázové citlivý usměrňovač (7,resp. 8), na ktorého vstup (71, 81) je zapojenýoscilátor (9), ktorý je súčasne cez plávajúci izolo- ,váný zosilňovač (4) zapojený na napájaciu elektro-du (2), zatia! čo na výstup (74, 84) oboch fázovécitlivých usmerňovačov (7, 8) je připojený blokvyhodnotenia (10), na ktorého prvý výstup (101)je připojený analogový merač horizontálnej excen-tricky (11), na druhý výstup (102) je připojenýanalogový merač vertikálnej excentricky (12) a natřetí výstup (103) je připojený analogový meračrelatívnej excentricky (13) a/alebo blok (14)analogového komparátora s elektrickou signalizá-ciou.
2. 2 výkresy