CS245235B1

CS245235B1 - Involved to locate and determine the size of inhomogeneities in lines

Info

Publication number: CS245235B1
Application number: CS845288A
Authority: CS
Inventors: Josef Koenig
Original assignee: Josef Koenig
Priority date: 1984-07-09
Filing date: 1984-07-09
Publication date: 1986-09-18
Also published as: CS528884A1

Abstract

Zapojení se týká lokalizace a určení velikosti nehomogenit a mé sdružovací obvod připojený k měřenému vedení. Jeho podstata spočívá v tom, že tento sdružovací obvod (2) je připojen jednak ke generátoru (6), který je připojen ke zdroji (7) proměnného modulačního signálu a jednak přes směšovač (3) k pevně naladěnému selektivnímu obvodu (4), přičemž k pevně naladěnému selektivnímu obvodu (4) a zdroji (7) proměnného modulačního signálu je zapojeno indikační zařízení (5).The connection concerns the localization and determination of the size of inhomogeneities and my combining circuit connected to the measured line. Its essence lies in the fact that this combining circuit (2) is connected on the one hand to a generator (6), which is connected to a source (7) of a variable modulation signal and on the other hand via a mixer (3) to a fixed-tuned selective circuit (4), while an indication device (5) is connected to the fixed-tuned selective circuit (4) and the source (7) of a variable modulation signal.

Description

Vynález se týká zapojení pro lokali^at^a-, urřenlo velikosti nehomogenit ve vedeních, které má sdružoVací.goí)ýptt přip<gjený k měřenému vedení.The invention relates to a wiring for locating and determining the magnitude of inhomogeneities in the wires having a matching wires attached to the wiring to be measured.

Nehomogenity ve vedeních jsou obecnjě způenbepiy impedančními skoky, jako například změnami průřezů způsobenými deformacemi, nečistotami, spoji a jinými vlivy» Protože nehomogenity nepříznivě ovlivňují přenosové i jiné parametry vedení, je snahou tyto nehomogenity po jejich lokalizaci odstranit»Inhomogeneities in lines are generally caused by impedance jumps, such as cross-sectional changes caused by deformations, dirt, joints, and other influences »Because inhomogeneities adversely affect transmission and other line parameters, it is an effort to eliminate these inhomogeneities after localization»

Pro určení míst nehomogenit ve vedeních se užívá nejčastěji metoda využívající impulsních signálů a dále metoda používající nosné vlny modulované kmitočtově s velkým zdvihem. Nositelem informace o místu a velikosti nehomogenity u impulsní metody je časové zpoždění mezi vyslaným a odraženým impulsem a amplituda odraženého impulsu, u metody s kmitočtově modulovanou nosnou vlnou pak kmitočet a amplituda vzniklých interferenčních signálů.The most common method for determining the inhomogeneities in lines is the pulse signal method and the method using the frequency modulated carrier waves with a large stroke. The bearer of the location and magnitude of the inhomogeneity in the pulse method is the time delay between the transmitted and reflected pulse and the amplitude of the reflected pulse, and in the frequency modulated carrier wave method the frequency and amplitude of the interference signals produced.

Metoda využívající impulsní signál je náročná na generaci a vyhodnocení impulsního signálu. Protože se jedná o relativně krátké vzdálenosti vzhledem k rychlosti šíření, je nutno používat impulsy s dobou trvání řádu nanosekund, vyžadující pro nezkreslený přenos nástupní hrany široké kmitočtové pásmo. Metoda s kmitočtově modulovanou nosnou vlnou, kdy informace o místu nehomogenity je přenášena kmitočtem vzniklého interferenčního signálu, vyžaduje generaci signálu modulovaného kmitočtové s velkým zdvihem a zapojení pro tuto metodu musí obsahovat náročný ladítelný selektivní obvod»The pulse signal method is difficult to generate and evaluate the pulse signal. Since these are relatively short distances with respect to propagation speed, it is necessary to use pulses with a duration of the order of nanoseconds, requiring a wide frequency band for undistorted transmission of the leading edge. The frequency modulated carrier wave method, where the inhomogeneity location information is transmitted by the frequency of the interference signal generated, requires the generation of a high-frequency modulated frequency signal, and the wiring for this method must include an ambitious tunable selective circuit »

Vynález si klade za úkol vytvořit zapojení, kteffé umožní jednoduchými prostředky lokalizovat a určovat velikost nehomogenit ve vedeních při užití metody s kmitočtově modulovanou nosnou vlnou.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a circuit which enables simple means to locate and determine the magnitude of inhomogeneities in lines using a frequency modulated carrier method.

Vytčený úkol je vyřešen zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sdružovací obvod je připojen jednak ke generátoru, který je připojen ke zdroji proměnného modulačního signálu a jednak přes směšovač k pevně naladěnému selektivní mu obvodu, přičemž k pevně naladěnému selektivnímu obvodu a zdroji proměnného modulačního signálu je zapojeno indikační zařízení.The object is solved by the circuit according to the invention, characterized in that the combining circuit is connected both to a generator which is connected to a variable modulation signal source and via a mixer to a fixed tuned selective circuit and to a fixed tuned selective circuit and source the variable modulation signal is connected to the indicating device.

Hlavní výhoda zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že je značně jednodušší než dosud známá zapojení, protože ddstranuje nutnost použití náročného ladítelného selektivního obvodu,The main advantage of the circuitry according to the invention is that it is considerably simpler than the hitherto known circuitry, since it eliminates the need for a demanding tunable selective circuit,

249 23S který mfiže být v zapojeni podle vynálezu nahrazen například pevni laděnou pásmovou propustí·249 23S which can be replaced in the circuit according to the invention, for example by a fixed tuned bandpass filter ·

Podle výhodného provedení vynálezu je k selektivnímu obvodu sériově připojen korekční článek, ke zdroji proměnného modulačního signálu je připojen korekční obvod a indikační zařízení, k němuž je připojen blok řídících obvodů, je připojeno mezi selektivním obvodem a zdrojem proměnného modulačního signálu, případně je tvořeno dvěma, indikátory, z nichž první indikátor je připojen ke zdroji proměnného modulačního signálu a druhý indikátor je připojen k selektivnímu obvodu·According to a preferred embodiment of the invention, a correction cell is connected in series to the selective circuit, a correction circuit is connected to the variable modulation signal source, and the indicating device to which the control circuit block is connected is connected between the selective circuit and the variable modulation signal source. indicators, the first indicator being connected to a variable modulation signal source and the second indicator being connected to a selective circuit ·

Vynález je podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí·The invention is explained in more detail by way of example with reference to the drawing.

Na připojeném výkresu jsou na obr. 1 a obr. 2 schematicky znázorněny dva příklady zapojení podle vynálezu·1 and 2 schematically show two examples of connections according to the invention.

V zapojení podle vynálezu, znázorněném na obr· 1, je měřené vedení 1 připojeno ke sdružovacímu obvodu 2, který je připojen jednak k výstupu generátoru 2 a jednak přes sraěšovač 3 a korekční článek 2 h selektivnímu obvodu 4. Selektivní obvod 4 je připojen přes převodník 16 k indikačnímu zařízení 5, ke kterému je zároveň přes blok 8 řídících obvodů připojen druhý řídící vstup 12 zdroje 7 proměnného modulačního signálu, jehož výstup 13 je připojen ke vstupu generátoru 2» přičemž k prvnímu řídícímu vstupu 11 zdroje 2 proměnného modulačního signálu je připojen korekční obvod 10. Blok 8 řídících obvodů je zároveň připojen ke korekčnímu článku 9.In the circuit according to the invention shown in FIG. 1, the measured line 1 is connected to a coupling circuit 2, which is connected both to the output of the generator 2 and to the selective circuit 4 through the shrinker 3 and the correction element 2 h. 16 to an indicating device 5 to which a second control input 12 of the variable modulation signal source 7 is connected via a control circuit block 8, the output 13 of which is connected to the generator 2 input, and a correction signal is connected to the first control input 11 of the variable modulation signal source 2. The control circuit block 8 is also connected to the correction element 9.

V zapojení podle vynálezu, znázorněném na obr· 2, je měřené vedení 1 připojeno ke sdružovacímu obvodu 2, který je připojen jednak k výstupu generátoru 6 a jednak přes směšovač 3 k selektivnímu obvodu 4. Selektivní obvod 4 je přes převodník 19 a korekční článek 2 připojen k druhému indikátoru 15 indikačního zařízení 2» jehož první indikátor 14 je připojen přes první řídící obvod 16 bloku 8 řídicích obvodů k druhému řídícímu vstupu 12 zdroje 2 proměnného modulačního signálu· Druhý indikátor 15 indikačního zařízení 2 j® připojen přes druhý řídící obvod 17 bloku 8 řídicích obvodů k druhému výstupu 18 zdroje 2 proměnného modulačního signálu, ke kterému je zároveň připojen vstup prvního řídicího obvodu 16. K prvnímu řídícímu vstupu 11 zdroje 7 proměnného modulačního signálů je připojen korekční obvod 10 a výstup 13 zdroje 2 proměnného modulačního signálu je připojenIn the circuit according to the invention shown in FIG. 2, the measured line 1 is connected to a coupling circuit 2, which is connected both to the output of the generator 6 and through the mixer 3 to the selective circuit 4. The selective circuit 4 is via the converter 19 and correction cell 2 connected to the second indicator 15 of the indicating device 2, whose first indicator 14 is connected via the first control circuit 16 of the control circuit block 8 to the second control input 12 of the variable modulation signal source 2; 8 control circuits to the second output 18 of the variable modulation signal source 2, to which the input of the first control circuit 16 is also connected. A correction circuit 10 is connected to the first control input 11 of the variable modulation signal source 7 and the output 13 of the variable modulation signal source 2

245 235 ke vstupu generátoru 6. První řídící obvod 16 je zároveň připojen ke korekčnímu článku 9.245 235 to the input of generator 6. The first control circuit 16 is also connected to the correction element 9.

Popsané zapojení pracuje tak, že na vstup měřeného vedení JL se přes sdružovací obvod 2, realizovaný například tříbranem, přivádí rozmítaný signál z generátoru ť>. Na sdružovací obvod 2 je současně připojen směšovač j3, na který přichází jednak rozmítaný signál z generátoru 6 a dále odražený signál od nehomogenit měřeného vedení 1.. Směšováním těchto signálů na směšovací 3 vzniká mimo řady dalších produktů i interferenční signál, který je přiveden na pevně naladěný selektivní obvod 4, realizovaný např, pásmovou propustí. Součástí selektivního obvodu 4 může být i převodník 19, který upraví výstupní informaci na střídavou, stejnosměrnou nebo digitální formu, která je pak zavedena na indikační zařízení 5, pro které lze například použít osciloskopu, ručkového měřidla» souřadnicového zapisovače nebo počítače. Generátor 6 je modulován ze zdroje 2 proměnného modulačního signálu, který generuje modulační signál, jehož kmitočet je proměnný v závislosti na měřeném místu měřeného vedení 1. Okamžitý kmitočet ztfroje 2 proměnného modulačního signálu,, který je nositelem informace o měřeném místu vedení, je indikován na indikačním zařízení 5, případně na prvém indikátoru 14, pro který lze např. použít čítače nebo p© převodu kmitočet napětí například ručkového měřidla. Je výhodné spojit oba indikátory, první indikátor 14 a druhý indikátor 15, v jeden celek a např. při použití osciloskopu nebo souřadnicového zapisovače zobrazovat na ose Y údaje o velikosti nehomůgenit a na ose X údaje o vzdálenosti nehomo'· z* genit. Při použití zdroje 7 proměnného modulačního signálu, jehož kmitočet je řízen napětím z bloku 8 řídících obvodů, je možno pro získání údajů o okamžitém kmitočtu modulačního signálu použít přímo řídicího napětí. Pro usnadnění vyhodnocení velikosti nehomogenit na indikačním zařízení 5 nebo druhém indikátoru 15 je výhodné zařazení korekčního článku 2· Korekční článek 9 pak kompenzuje útlum měřeného vedení tak, aby amplituda vyhodnocované informace z interferenčního signálu na indikačním zařízení 5 nebo druhém indikátoru 15 byla přímo úměrná velikosti odrazu bez ohledu na vzdálenost místa odrazu. Kompenzace je pak řízena z bloku 8 řídicích obvodů nebo z prvého řídicího obvodu 16» Podobně lze řešit i kompenzaci pro rychlost šíření energie elektromagnetického pole měřeného vedení tak, aby indikační zařízení 5 nebo první indikátor 14 mohlo být cejchováno přímo v metrech.The described circuit works in such a way that the swept signal from the generator 3 is supplied to the input of the line to be measured via a coupling circuit 2, realized, for example, by a three-gate. At the same time, the mixing circuit 2 is connected to a mixer 3, which receives both a swept signal from the generator 6 and a reflected signal from the inhomogeneities of the measured line 1. The mixing of these signals into the mixing 3 generates an interference signal. a tuned selective circuit 4, realized, for example, by a band-pass filter. The selective circuit 4 may also include a converter 19 which converts the output information into an AC, DC or digital form, which is then applied to an indicating device 5 for which an oscilloscope, a coordinate recorder or a computer can be used. The generator 6 is modulated from a variable modulation signal source 2, which generates a modulation signal whose frequency varies depending on the measured location of the measured line 1. The instantaneous frequency of the three variable modulation signal 2 that carries the measured line location information is indicated at an indication device 5, optionally on a first indicator 14, for which, for example, a counter or a frequency conversion can be used, e.g. It is advantageous to combine the two indicators, the first indicator 14 and the second indicator 15, as a whole and, for example, when using an oscilloscope or coordinate recorder, to display inhomogeneity magnitude on the Y-axis and inhomogeneity distance on the X-axis. By using a variable modulation signal source 7 whose frequency is controlled by the voltage from the control circuit block 8, the control voltage can be used directly to obtain the instantaneous modulation signal frequency data. In order to facilitate the evaluation of the magnitude of inhomogeneities on the indicating device 5 or the second indicator 15, it is advantageous to include a correction cell 2. regardless of the distance of the reflection point. The compensation is then controlled from the control circuit block 8 or from the first control circuit 16.

245 235245 235

V tom případě korekční obvod IQ, řídící nastavení zdroje J proměnného modulačního signálu, nastavuje kmitočtový rozsah modulačního signálu pro nastavenou rychlost šíření energie elektromagnetického pole u měřeného vedení 1 nebo například podle nastaveného poměru rychlosti šíření ve volném prostoru k rychlosti šíření v měřeném vedení J.· Při používání nesymetrických modulačních signálů nebo generátoru 6 s hysterezí je vhodné doplnit dále indikační zařízení 5 nebo první indikátor 14 a druhý indikátor 15 o blok 8 řídicích obvodů, které zabrání vyhodnocení informací v době zpětného běhu.In this case, the correction circuit IQ, controlling the source of the variable modulation signal source J, adjusts the frequency range of the modulation signal for a set electromagnetic field energy velocity at the measured line 1 or, for example, according to the set free velocity to velocity velocity ratio. When using asymmetric modulation signals or a hysteresis generator 6, it is advisable to supplement the indicating device 5 or the first indicator 14 and the second indicator 15 with a control circuit block 8 which prevents the evaluation of the information at the time of the reverse run.

Claims

1 «. Connection for. locating and determining the magnitude of inhomogeneities in the lines having a mating circuit connected to the measured line, characterized in that the mating circuit (2) is connected to a generator (6), which is connected to a source (7) for the variable modulation. of the signal and on the other hand through the mixer (3) to the fixed tuned selective circuit (4), the display device (5) being connected to the fixed tuned selective circuit (4) and the variable modulation signal source (7) »

Connection according to claim 1, characterized in that the indicating device (5) comprises a first indicator (14) connected to a variable modulation signal source (7) and a second indicator (15) which it is connected to a selective circuit (4);

3. Connection according to claim 1, characterized in that a correction element (9) is connected in series to the selective circuit (4),

The circuit according to claim 3, characterized in that the correction element (9) is connected between the mixer (3) and the selective circuit (4) or between the selective circuit (4) and the indicating device (5).

5 · Connection according to claim 1 or 3, characterized in that a correction circuit (10) is connected to the source (7) of the variable modulation signal (10) »

Connection according to claims 1 or 3 or 5, characterized in that a control circuit block (8) is connected between the indicating device (5) and the variable mode signal source (7),

(7) a variable modulation signal,

7. Connection according to claim β, characterized in that the control circuit block (8) is formed by a first control circuit (16), its output being connected to a first indicator (14), and a second control circuit (1Ό), the output of which is connected to a second indicator (15), the connected inputs of the first control circuit (16) and the second control circuit (177) being connected to the power supply.

8. Connection according to claim 1 or 3 or 5 or 6, characterized in that a converter (19) is connected between the indicating device (5) and the selective circuit (4) or between the correction element (9) and the selective circuit (4),