DD144818A1

DD144818A1 - ELECTRODE ARRANGEMENT FOR MEASURING THE CAPACITIVE AEQUIVALENT DIAMETER ELECTRICAL LADDER

Info

Publication number: DD144818A1
Application number: DD21417579A
Authority: DD
Inventors: Walter Hennicke
Original assignee: Walter Hennicke
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1979-07-06
Publication date: 1980-11-05
Also published as: DD144818B1

Abstract

Patentanspruch 1: Elektrodenanordnung zur Messung des kapazitiven Äquivalentdurchmessers elektrischer Leiter, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einer Wechselspannungsquelle verbundene erste Elektrode, eine geerdete ein- oder mehrfache zweite Elektrode und eine mit einer Spannungsmesseinrichtung verbundene dritte Elektrode hintereinander angeordnet sind und die Elektroden mit dem zu messenden geerdeten Leiter eine konzentrische Anordnung bilden.An electrode arrangement for measuring the capacitive equivalent diameter of electrical conductors, characterized in that a first electrode connected to an AC voltage source, a grounded single or multiple second electrode and a third electrode connected to a voltage measuring device are arranged one behind the other and the electrodes to be measured earthed conductors form a concentric arrangement.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Elektrodenanordnung zur Messung des kapazitiven Äquivalentdurchmessers elektrischer LeiterElectrode arrangement for measuring the capacitive equivalent diameter of electrical conductors

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung zur Messung des kapazitiven Äquivalentdurchmessers elektrischer Leiter, beispielsweise in mehrdrähtiger, unrunder oder gewellter Ausführung .The invention relates to an electrode arrangement for measuring the capacitive equivalent diameter of electrical conductors, for example in stranded, unround or corrugated design.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, den kapazitiven Äquivalentdurchmesser elektrischer Leiter durch rechnerische Verfahren zu bestimmen. Diese rechnerischen Verfahren sind umständlich und umweghaft und nur für theoretische Vorausberechnungen anwendbar. Sie haben ihrem Wesen nach nichts mit einer Messung des kapazitiven Äquivalentdurchmessers zu tun.It is known to determine the capacitive equivalent diameter of electrical conductors by computational methods. These computational procedures are cumbersome and detourable and apply only to theoretical forecasts. By their nature, they have nothing to do with a measurement of the capacitive equivalent diameter.

Es ist ferner bekannt, den kapazitiven Äquivalentdurchmesser elektrischer Leiter der genannten Art an einem fertigen Kabelmuster zu ermitteln. Dieses Verfahren ist nur dann anwendbar, wenn der Aquivalentdurchmesser des anderen Leiters und die Dielektrizitätskonstante des zwischen den Leitern befindlichen Materials mit der nötigen Genauigkeit bekannt sind» Diese Bedingungen sind selten beide gleichzeitig erfüllt. Eine Kontrolle vor Fertigstellung eines KabelaIt is also known to determine the capacitive equivalent diameter of electrical conductors of the type mentioned on a finished cable pattern. This method is applicable only if the equivalent diameter of the other conductor and the dielectric constant of the material between the conductors are known with the required accuracy. These conditions are seldom met simultaneously. A check before completion of a cable

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ermöglicht dieses Verfahren nicht» Beiden vorgenannten bekannten Verfahren ist der grundlegende Mangel geraeinsam, daß sie eine Messung des kapazitiven Äquivalentdurchmessers am elektrischen Leiter vom Prinzip her nicht ermöglichen. Es ist keine Anordnung zum Messen des kapazitiven Äquivaientdurchmessers elektrischer Leiter auch.mehrdrähtiger, unrunder oder gewellter Ausführung bekannt· Die lediglich bekannten Aderkapazitätsmeßgeräte dienen zur Messung der Kapazität eines mit dielektrischem Material umhüllten Leiters im Kühlwasser einer Extrusionslinie· Diese Aderkapazitätsmeßgeräte haben folglich eine andere Aufgabe, die nicht Gegenstand der Erfindung ist.does not allow this method. "Both of the above known methods have the fundamental deficiency of not being able in principle to measure the capacitive equivalent diameter on the electrical conductor. There is no arrangement for measuring the capacitive equivalent diameter of electrical conductors also known as multistrand, unround or corrugated embodiments. The only known corona capacitance measuring instruments are used to measure the capacitance of a conductor coated with dielectric material in the cooling water of an extrusion line. These corona capacitance measuring instruments therefore have another object is not the subject of the invention.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Messung des kapazitiven Äquivalentdurchmessers von elektrischen Leitern, beispielsweise in mehrdrähtiger, unrunder oder gewellter Ausführung, zur Kontrolle oder Regelung in der Kabelfertigung zu ermöglichen·The aim of the invention is to allow a measurement of the capacitive equivalent diameter of electrical conductors, for example in multi-wire, unround or corrugated design, for the control or regulation in cable production.

Darlegung des Y/esens der ErfindungExplanation of the invention of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrodenanordnung zur Messung des kapazitiven Äquivalentdurchinessers elektrischer Leiter unter Bezug auf Vergleichsleiter zu schaffen. Da bei bestimmten Leiterfertigungen sehr kleine, periodische Schwankungen in kurzen Abständen als Störgröße des kapazitiven Äquivalentdurchmessers auftreten, die sich im fertigen Kabel nachteilig auf die elektrischen Eigenschaften auswirken, ergeben sich zusätzliche Forderungen hinsichtlich hoher Empfindlichkeit der Messung und kompakter Gestaltung der Elektrodenanordnung.The invention has for its object to provide an electrode assembly for measuring the capacitive equivalent throughput of electrical conductors with respect to comparison conductor. Since very small, periodic fluctuations occur at short intervals as a disturbance variable of the capacitive equivalent diameter, which have an adverse effect on the electrical properties in the finished cable, additional demands arise with regard to high sensitivity of the measurement and compact design of the electrode arrangement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Elektrodenanordnung, die aus einer mit einer WechselspannungsquelleThis object is achieved by an electrode assembly consisting of a with an AC voltage source

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verbundenen ersten Elektrode,-einer geerdeten ein- oder mehrteiligen zweiten Elektrode und einer mit einer Spannungsmeßeinrichtung verbundenen dritten Elektrode besteht und die mit dem zu messenden geerdeten Leiter eine konzentrische Anordnung bildet,. Diese Anordnung läßt sich kompakt aufbauen und mit geerdeten Vergleichsleitern mit bekanntem Durchmesser eichen.connected first electrode, -a grounded one- or multi-part second electrode and connected to a voltage measuring third electrode and which forms a concentric arrangement with the grounded conductor to be measured ,. This arrangement can be made compact and calibrated with grounded comparison conductors of known diameter.

Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung wird vorteilhafterweise doppelt ausgeführt, wobei die zweite Anordnung zur Anwendung eines geerdeten Vergleichsleiters dient. Die so gestaltete erfindungsgemäße Elektrodenanordnung nutzt die Vorteile eines brückenartigen Aufbaus und erlaubt eine hohe Meßgenauigkeit, wobei die Vergleichsleiter mit mechanischen Meßmitteln kontrolliert und erforderlichenfalls als Normale hoher Präzision ausgeführt werden können.The electrode arrangement according to the invention is advantageously carried out twice, the second arrangement serving for the application of a grounded comparison conductor. The thus designed electrode assembly according to the invention uses the advantages of a bridge-like structure and allows a high accuracy of measurement, the comparison conductors can be controlled with mechanical measuring means and, if necessary, can be performed as normal high precision.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels und zweier v/eiterer Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing and two further embodiments.

Beim ersten Beispiel (Pig. 1) umgeben die über den Transformator 6 gegenphasig und symmetrisch mit Wechselspannung gespeisten ersten Elektroden 1 ringförmig den zu messenden geerdeten Leiter 4 und den geerdeten Vergleichsleiter 5« Die geerdeten zweiten Elektroden 2 mit runden Durchbrüchen sind zu einem Teil vereinigt. Die über einen Verstärker beziehungsweise Loipedanzwandler 7 mit einer Spannungsmeßeinrichtung verbundenen dritten Elektroden 3 sind ebenfalls ringförmig um die geerdeten Leiter 4 und 5 angeordnet. Dieses erste Ausführungsbeispiel dient zur Messung des kapazitiven äquivalenten Außendurchmessers von elektrischen Leitern, zum Beispiel längsnahtgeschweißten Wellrohr-Innenleitern für HP-Kabel. Die dargestellte Ausführung gestattet eine einfache, stabile und kompakte konstruktive Gestaltung,In the first example (Pig. 1), the first electrodes 1 fed in opposite phase and symmetrically with alternating voltage via the transformer 6 annularly surround the grounded conductor 4 to be measured and the grounded comparison conductor 5. The grounded second electrodes 2 with round openings are united in one part. The connected via an amplifier or Loipedanzwandler 7 with a voltage measuring third electrodes 3 are also arranged in a ring around the grounded conductors 4 and 5. This first embodiment is used to measure the capacitive equivalent outside diameter of electrical conductors, for example longitudinally welded corrugated tube inner conductors for HP cables. The illustrated embodiment allows a simple, stable and compact structural design,

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wobei der Einfluß störender Streukapazitäten vom Prinzip her gering ist.wherein the influence of disturbing stray capacitances is low in principle.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 1,2 und 3 zylinderförmig ausgebildet und befinden sich innerhalb des zu messenden rohrförmigen Leiters, zum Beispiel eines längsnahtgeschweißten Wellrohrhohlleiters, dessen äquivalenter innendurchmesser gemessen wird. Als 'Vergleichsleiter dient ein glattes Rohr mit definiertem Innendurchmesser.In the second embodiment, the electrodes 1,2 and 3 are cylindrical in shape and are located within the tubular conductor to be measured, for example, a longitudinally welded corrugated tubular waveguide whose equivalent internal diameter is measured. The comparison conductor is a smooth tube with a defined inner diameter.

Beim dritten Aus führ ungs bei spiel ist eine Elektrodenanordnung ähnlich Fig. 1 räumlich in zwei Teile aufgetrennt,, die dicht vor und hinter dem Ummantelungswerkzeug eines Extruders, zum Beispiel bei der Ummantelung eines HP-Kabels, angeordnet sind. Der erste Teil mit je einer Elektrode 1, 2 und 3 umgibt den Geflechtaußenleiter als Yergleichsleiter, während der zweite Teil mit je einer Elektrode 1, 2 und 3 das ummantelte HP-Kabel umgibt. Diese abgewandelte Ausführung der Erfindung dient zur Kontrolle der Wanddicke, im Beispiel des Mantels eines HP-Kabels, durch die Differenzbildung zweier kapazitiver Äquivalentdurchmesser. Hierbei ist eine unsymmetrische Speisung der Elektroden 1 sinnvoll.In the third embodiment of the game, an electrode assembly similar to that shown in FIG. 1 is spatially separated into two parts, which are arranged closely in front of and behind the cladding tool of an extruder, for example in the case of the jacket of an HP cable. The first part, each with an electrode 1, 2 and 3 surrounds the braided outer conductor as Yergleichsleiter, while the second part, each with an electrode 1, 2 and 3 surrounds the sheathed HP cable. This modified embodiment of the invention serves to control the wall thickness, in the example of the jacket of an HP cable, by subtracting two capacitive equivalent diameters. In this case, an asymmetrical feeding of the electrodes 1 makes sense.

Claims

Erfindungsansprüch

1 «electrode assembly for measuring the capacitive equivalent diameter of electrical Leit * er, characterized in that a connected to an AC voltage source first electrode, a grounded one or more second second electrode and connected to a voltage measuring third electrode are arranged one behind the other and the electrodes with the measuring grounded conductors form a concentric arrangement.

2 «electrode assembly according to 1., characterized in that the described arrangement is made double, wherein the second arrangement is for application of a grounded comparison conductor.

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