DE102018204011A1

DE102018204011A1 - Leitung, Messanordnung mit einer Leitung sowie Verfahren zur Messung einer Torsion einer Leitung

Info

Publication number: DE102018204011A1
Application number: DE102018204011.7A
Authority: DE
Inventors: Bernd Janssen; Erwin Köppendörfer; Markus Schill
Original assignee: Leoni Kabel GmbH
Current assignee: Leoni Kabel GmbH
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2019-09-19
Anticipated expiration: 2038-03-16
Also published as: DE102018204011B4; WO2019174677A1

Abstract

Es wird eine Leitung angegeben, welche sich in einer Längsrichtung erstreckt und welche als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, wobei die erste Ader mit dem Referenzleiter verseilt ist, wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich ist. Weiter werden eine Messanordnung mit einer solchen Leitung sowie ein Verfahren zur Messung der Torsion einer solchen Leitung angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitung, eine Messanordnung mit einer solchen Leitung sowie ein Verfahren zur Messung einer Torsion einer entsprechenden Leitung.
Eine Leitung weist allgemein einen oder mehreren Leiter auf, welche typischerweise jeweils mit einer Isolierung ummantelt sind, sodass entsprechend viele Adern gebildet werden. Üblicherweise sind mehrere Leiter oder Adern oder beides unter Umständen mit zusätzlichen Funktionselementen von einem gemeinsamen Außenmantel umgeben. Eine solche Leitung findet vielfältigste Anwendung, beispielsweise als Signalleitung oder zur Energieversorgung.
Je nach Anwendungsgebiet ist die Leitung mehr oder weniger mechanischen Belastungen ausgesetzt. Besonders groß sind diese Belastungen, wenn die Leitung zwei zueinander bewegliche Komponenten, insbesondere Maschinenteile verbindet, beispielsweise einzelne Elemente eines Roboterarms. Typische mechanische Belastungen im Betrieb sind dann Zug- und Streckbelastungen, Biegebelastungen und Torsionsbelastungen, also Belastung durch Verdrehen. Häufig treten die Belastungen wiederkehrend auf, sodass über die Zeit betrachtet die Leitung mitunter verschleißt und möglicherweise sogar zerstört wird. Beispiele für eine Zerstörung sind ein Bruch eines der Leiter oder der Isolierung oder des Außenmantels. In jedem Fall besteht die Gefahr von Leistungseinbußen, d.h. die Leitung erfüllt die vorgesehene Aufgabe nicht mehr oder nicht mehr vollständig.
Analog zur mechanischen Belastung einer Leitung selbst ergeben sich entsprechende Belastungen auch allgemein für ähnlich langgestreckte, elastische oder bewegliche und bewegte Verbindungsteile, welche zwei zueinander bewegliche Komponenten verbinden. Beispiele für solche ein Verbindungsteil sind Schläuche, sonstige Medienführungen, Energieführungsketten, Federn oder dergleichen. Auch solche Teile verschleißen aufgrund der vorgenannten Belastungen.
Eine Zerstörung oder zumindest eine Beschädigung spezielle einer Leitung und allgemein eines bewegten Verbindungsteils führen meistens zu einem Funktionsausfall des betroffenen Systems, weshalb es wünschenswert ist, einen entsprechenden Verschleiß vorzeitig zu erkennen.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Leitung anzugeben, welche als Torsionssensor ausgebildet ist und mittels welcher eine Torsion messbar ist. Die Torsion soll dabei insbesondere nicht lediglich lokal, sondern gerade entlang eines langgestreckten Verlaufs der Leitung messbar sein. Außerdem soll die Torsion nicht lediglich einmalig, sondern wiederkehrend messbar sein. Die Torsion soll zudem während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Leitung, d.h. im Betrieb entsprechend messbar sein. Weiterhin sollen eine Messanordnung mit einer solchen Leitung sowie ein Verfahren zur Messung einer Torsion einer solchen Leitung angegeben werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leitung, welche sich in einer Längsrichtung erstreckt und welche als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, wobei die Ader mit dem Referenzleiter vorzugsweise verseilt ist, wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich ist.
Entsprechend wird die Aufgabe auch gelöst durch eine Messanordnung, welche eine Leitung und eine Messeinheit aufweist, wobei die Leitung sich in einer Längsrichtung erstreckt und als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, wobei die Ader mit dem Referenzleiter verseilt ist, wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich ist, wobei die Messeinheit ausgebildet ist zur Messung der Impedanz der Leitung, wobei die Leitung einen Anschluss aufweist, zum Anschließen an die Messeinheit.
Weiter wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Messung einer Torsion einer Leitung, wobei die Leitung sich in einer Längsrichtung erstreckt und als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, wobei die Ader mit dem Referenzleiter verseilt ist, wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich, wobei eine Impedanz der Leitung gemessen wird und wobei eine Torsion der Leitung festgestellt wird, falls sich die Impedanz ändert.
Insbesondere wird die Aufgabe auch gelöst durch die Verwendung einer Leitung wie vorstehend beschrieben als ein Torsionssensor. Die Leitung wird in einer ersten Variante separat verwendet, in einer zweiten Variante ist die Leitung in ein langgestrecktes Verbindungsteil integriert. Allgemein ist die Leitung derart angeordnet, dass diese sich zwischen zwei zueinander beweglichen Komponenten erstreckt und diese insbesondere miteinander verbindet. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch wird die Leitung insbesondere tordiert, beispielsweise indem sich die beiden Verbindungsteile relativ zueinander drehen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei gelten die Ausführungen bezüglich der Leitung sinngemäß auch für die Messanordnung sowie für das Verfahren und umgekehrt.
Die Leitung erstreckt sich allgemein in einer Längsrichtung und ist somit ein langgestrecktes Stranggut. Die Leitung ist vorliegend als ein Torsionssensor ausgebildet, d.h. die Leitung selbst ist als Sensor konzipiert und nicht lediglich eine Signalleitung für einen separaten Sensor. Die Leitung wird daher auch als Torsionssensor bezeichnet. Aufgrund der langgestreckten Ausgestaltungeignet sich die Leitung dann insbesondere zur Torsionsmessung entlang der Leitung, also gerade nicht zur lediglich punktweisen Messung einer Torsion. Mittels der Leitung ist demnach eine Torsion messbar. Dabei wird die Torsion der Leitung selbst gemessen, also deren eigene Torsion oder Eigentorsion. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung wird die Leitung selbst also tordiert, d.h. verdreht und unterliegt einer Torsion, welche dann mittels der Leitung gemessen wird.
Zur Torsionsmessung weist die Leitung einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter auf. Die Leiter bestehen jeweils insbesondere vollständig aus einem elektrisch leitenden Material, z.B. Aluminium oder Kupfer. Die Leiter sind jeweils beispielsweise als massiver Einzeldraht oder alternativ als Litzenleiter ausgebildet. Der erste Leiter weist insbesondere einen Leiterquerschnitt im Bereich von 0,03mm² bis 3mm² auf.
Der erste Leiter ist von einem ersten Mantel umgeben, sodass der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden. Der erste Leiter ist also ein isolierter Leiter und insbesondere vollständig von dem Mantel umgeben. Der Mantel ist insbesondere aus einem isolierenden Werkstoff gefertigt, vorzugsweise aus einem Dielektrikum. Der Mantel weist vorzugsweise eine kreisrunde Außenkontur auf, sodass sich im Gesamtverbund der Leitung vorteilhaft eine besonders hohe Beweglichkeit und insbesondere Drehbarkeit der ersten Ader ergibt.
Der zweite Leiter ist ein Referenzleiter und beispielsweise ähnlich ausgebildet wie der erste Leiter. Der Referenzleiter ist außerhalb des ersten Mantels angeordnet, sodass zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist. Dieser Abstand ergibt sich insbesondere aufgrund des ersten Mantels und ggf. zusätzlicher Leitungselemente, welche zwischen den beiden Leitern angeordnet sind. Aufgrund des Abstands ist zwischen den beiden Leitern eine Impedanz ausgebildet, welche auch von dem Werkstoff des ersten Mantels abhängig ist.
Die Ader und der Referenzleiter sind in einer geeigneten Ausgestaltung miteinander verseilt, d.h. miteinander verdrillt. Im Ergebnis folgen die beiden Leiter dann jeweils einem insbesondere helixartigen oder schraubenlinienförmigen Verlauf. In einer anderen geeigneten Ausgestaltung verlaufen die beiden Leiter parallel zueinander und sind also nicht miteinander verseilt. Eine solche Anordnung ist besonders einfach zu handhaben. Bei einer Torsion, d.h. bei einer Verdrehung der Leitung erfolgt auch eine Torsion der einzelnen Leitungselemente, d.h. der ersten Ader und des Referenzleiters. Allgemein wird durch eine Torsion der Abstand zwischen den beiden Leitern verändert. Der Abstand ist also durch eine Torsion, insbesondere eine Eigentorsion der Leitung veränderlich. Mit dem Abstand ändert sich prinzipbedingt aber auch die Impedanz zwischen den beiden Leitern, sodass die Torsion als eine Impedanzänderung messbar ist und auch als solche gemessen wird. Aus der Stärke der Impedanzänderung wird dabei vorteilhaft die Stärke der Torsion ermittelt.
Zusätzlich sind in einer Variante der Leitung noch zusätzliche Leitungselemente angeordnet, z.B. Füllelemente, Zugentlastungselemente, optische Fasern, eine Schirmung, Beidrähte oder Ähnliches. Sämtliche Leitungselemente, d.h. auch die Leiter sind zweckmäßigerweise von einem gemeinsamen Außenmantel umgeben.
Ein wesentlicher Aspekt bei der als Torsionssensor ausgebildeten Leitung ist, dass der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist. Unter „nicht-zentrisch“ wird auch „unzentrisch“, „azentrisch“, „außermittig“ oder „nicht im Zentrum“ verstanden. Die erste Ader ist also absichtlich nicht mit einem bestmöglich zentrierten Leiter ausgebildet, sondern weist eine Zentrizität auf, welche bewusst größer als 1 gewählt ist und insbesondere auch bewusst größer als übliche Toleranzen. Eine Zentrizität von ungleich 1 wird auch als Azentrizität bezeichnet. Unter „Zentrizität“ wird vorliegend das Verhältnis von maximaler Wandstärke zu minimaler Wandstärke verstanden. Mit anderen Worten: der erste Mantel weist allgemein eine Wandstärke auf, welche vom ersten Leiter bis zu einer Außenfläche des Mantels gemessen ist und aufgrund des nicht-zentrisch angeordneten Leiters variiert die Wandstärke in Umlaufrichtung um den Leiter herum zwischen einer minimalen Wandstärke und einer maximalen Wandstärke. Das Verhältnis dieser beiden extremalen Wandstärken entspricht der Zentrizität.
Vorzugsweise weist die erste Ader eine Zentrizität von wenigstens 1,5 und höchstens 10, besonders bevorzugt höchstens 3,5 auf. Auch eine Zentrizität außerhalb dieses Bereichs ist aber grundsätzlich geeignet.
Eine Torsion der Leitung führt nach oben Gesagtem zu einer Torsion der ersten Ader und im Speziellen zu einer Verdrehung der ersten Ader relativ zum Referenzleiter. Aufgrund der nicht-zentrischen Positionierung des ersten Leiters in dem ersten Mantel ergibt sich dann auch eine Änderung des Abstands zwischen den beiden Leitern, welche besonders gut messbar ist. Besonders in Kombination mit einem kreisrunden ersten Mantel ergibt sich eine messbare Abstandsänderung der Leiter bei gleichzeitig besonders homogener Drehung der Ader insgesamt.
Aufgrund der Azentrizität ist die Abstandsänderung vorteilhafterweise unabhängig von der Materialwahl für den ersten Mantel und allgemein auch der Materialwahl anderer Leitungselemente. Insbesondere braucht nicht explizit ein weicher Werkstoff für den ersten Mantel gewählt zu werden, um bei einer Torsion eine Stauchung zwecks Abstandsänderung zu realisieren. Eine einfache Drehung der ersten Ader ist ausreichen, um eine Abstandsänderung zu erzeugen. Auf eine Verformung der Ader und speziell des ersten Mantels kommt es vorteilhaft nicht an. Daher wird in einer geeigneten Ausgestaltung ein harter Werkstoff für den ersten Mantel verwendet, d.h. insbesondere ein Werkstoff mit einer Shore-D-Härte im Bereich von 50 bis 90.
In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung sind die erste Ader und der Referenzleiter rückdrehungsfrei, d.h. ohne Rückdrehung miteinander verseilt, sodass der erste und der zweite Leiter in Längsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Durch die rückdrehungsfreie Verseilung ergibt sich prinzipbedingt ein Verlauf der beiden Leiter zueinander, bei welchem der Abstand trotz der azentrischen Anordnung des ersten Leiters im ersten Mantel entlang der gesamten Leitung konstant ist, also gleich ist und nicht variiert. Ohne Torsion liegt die Leitung somit einem Grundzustand vor, in welchem der Abstand zwischen den Leitern entlang der Leitung konstant ist.
In einer geeigneten Ausgestaltung weist der Referenzleiter einen Leiterquerschnitt auf, welcher wenigstens einen Faktor 5 größer ist als ein Leiterquerschnitt des ersten Leiters. Vorzugsweise ist dabei der Leiterquerschnitt des Referenzleiters höchstens einen Faktor 20 größer als der Leiterquerschnitt des ersten Leiters. Der Referenzleiter stellt somit näherungsweise eine vergleichsweise große Bezugsfläche dar, gegen welche der erste Leiter bei einer Torsion abrollt. Eine Abstandsänderung ergibt sich dann vorrangig aufgrund der Azentrizität der ersten Ader. Bei einer solchen Ausgestaltung ist der Referenzleiter beispielsweise ein Leiter einer Leistungsleitung zur Übertragung einer Leistung von wenigstens 10W.
In einer ebenfalls geeigneten Alternative weist der Referenzleiter einen Leiterquerschnitt auf, welcher kleiner ist als der 5-fache Leiterquerschnitt des ersten Leiters und vorzugsweise dem Leiterquerschnitt des ersten Leiters entspricht.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Referenzleiter als ein Flachleiter oder als eine Schirmung ausgebildet. Allgemein stellt der Referenzleiter damit eine Bezugsfläche dar, welche im Vergleich zum ersten Leiter groß ist. In der Ausgestaltung als Flachleiter erstreckt sich der Referenzleiter in einer Ebene und insbesondere parallel zur ersten Ader. In der Ausgestaltung als Schirmung umgibt der Referenzleiter die erste Ader vollumfänglich, wobei in einer Variante noch weitere Leitungselemente innerhalb der Schirmung angeordnet sind. Wesentlich ist dabei insbesondere, dass der erste Leiter relativ zur Schirmung beweglich ist, denn bei einer Anordnung, bei welcher eine Schirmung lediglich eine unzentrische Ader umgibt und an deren Mantel anliegt, tritt der gewünschte Effekt insbesondere nicht auf. Die Schirmung ist insbesondere kreisrund ausgebildet und umgibt die erste Ader dann ringförmig. Dabei ist die Ader insbesondere gerade nicht im Zentrum der Schirmung angeordnet, sondern versetzt dazu, also azentrisch bezüglich der Schirmung.
Der zweite Leiter ist vorzugsweise von einem zweiten Mantel umgeben, sodass der zweite Leiter und der zweite Mantel zusammen eine zweite Ader bilden. Die beiden Adern sind dann miteinander verseilt und bilden somit ein verseiltes Aderpaar.
In einer geeigneten Ausgestaltung ist die zweite Ader als eine Leistungsader ausgebildet und weist einen größeren Leiterquerschnitt auf als der erste Leiter, zur Übertragung von elektrischer Leistung. Unter „elektrischer Leistung“ wird insbesondere eine Leistung von größer 10W, vorzugsweise größer 100W, besonders bevorzugt von größer 1 kW verstanden. Wesentlich ist hierbei, dass der Referenzleiter einen deutlich größeren Leiterquerschnitt aufweist als der erste Leiter und somit vorteilhaft als Bezugsfläche dient. Die Leitung ist dann beispielsweise ein Hybridkabel, bei welchem mit dem als Leitungsader ausgebildeten zweiten Leiter eine elektrische Leistung zwischen zwei Komponenten übertragen wird, zur Energieversorgung der einen Komponente. Der ersten Leiter dient hingegen nicht der Leitungsübertragung, sondern zunächst zur Messung der Torsion. Zusätzlich weist der erste Leiter vorzugsweise noch eine weitere Funktionalität auf und dient beispielsweise als Signalleitung zur Datenübertragung.
Der zweite Leiter kann im zweiten Mantel grundsätzlich entweder zentrisch oder nicht-zentrisch angeordnet sein. Beide Varianten sind grundsätzlich geeignet. Besonders bevorzugt ist letztere Ausgestaltung, bei welcher der zweite Leiter in dem zweiten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, wobei dann die beiden Adern miteinander verseilt sind, sodass ein verseiltes Adernpaar mit zwei nicht-zentrischen Adern ausgebildet ist. Diese Ausführungsform weist ein besonders vorteilhaftes Biegewechselverhalten auf, insbesondere im Vergleich zu einer Ausgestaltung mit einem Flachleiter und eignet sich daher besonders für solche Leitungen, für welche ein möglichst gutes Biegewechselverhalten gefordert ist. Die relative Lage der beiden Leiter zueinander nach der Verseilung und im Grundzustand ist insbesondere unerheblich. Vorzugsweise ist die relative Lage aber bekannt und wird also zweckmäßigerweise bestimmt. Bei einer Torsion der Leitung werden auch die beiden einzelnen Adern entsprechend tordiert. Dabei drehen sich die beiden Adern insbesondere jeweils um sich selbst in gleicher Richtung. Im Ergebnis wird also auch hier eine Änderung des Abstands zwischen den beiden Leitern erzeugt.
Die Ausgestaltung mit zwei azentrischen Adern ist auch fertigungstechnisch vorteilhaft. Vorzugsweise sind beide Adern gleichartig ausgebildet, weisen also gleiche Leiter, gleiche Mäntel und gleiche Zentrizität auf, sodass ein einzelnes Aderdesign zur Herstellung der Leitung ausreichend ist.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Leitung eine Messeinheit auf, welche ausgebildet ist zur Messung der Impedanz zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter. Die Messeinheit wird insbesondere auch als Messelektronik bezeichnet. Die Messeinheit ist also in die Leitung integriert, sodass diese entsprechend eine intelligente Leitung ist, welche ihre eigene Torsion misst und vorzugsweise auch ausgibt. Die Messeinheit ist hierzu geeigneterweise derart ausgebildet, dass diese zunächst die Impedanz zwischen den beiden Leitern insbesondere wiederkehrend und vorzugsweise kontinuierlich misst und dann aus der Impedanz die Torsion ableitet. Alternativ wird einfach die gemessene Impedanz ausgegeben.
Die bisher beschriebenen Konzepte für die Leitung sind insbesondere sowohl zur Messung der Stärke der Torsion als auch zur Messung der Position der Torsion geeignet. Die Stärke wird zweckmäßigerweise direkt durch die Erfassung der betragsmäßigen Änderung der Impedanz ermittelt. Die Position ergibt sich durch bei einer lediglich lokalen Torsion als entsprechend lediglich lokale Impedanzänderung. Eine Positionsmessung erfolgt in einer geeigneten Ausgestaltung mittels Zeitbereichsreflektometrie, kurz TDR (d.h. time domain reflectometry). Besonders bevorzugt ist ein Messverfahren wie in der WO 2017/216061 A1 beschrieben, insbesondere dort auch S.2 Z.19 bis S.3 Z.28. Bei diesem Messverfahren werden mit einer bestimmten Taktrate Messpulse in die Leitung eingespeist. Die Messpulse werden reflektiert und propagieren dann in Gegenrichtung, sodass sich an bestimmten Stellen eine Überlagerung von gegenläufigen Messpulsen ergibt. Diese Überlagerung ist abhängig von der Impedanz der Leitung und wird dann ermittelt, um ebenjene Impedanz zu messen. Bei einer Torsion der Leitung insgesamt ergibt sich eine Impedanzänderung, welche zu einem Laufzeitunterschied führt und entsprechend die Überlagerung der Messpulse an einem festen, d.h. vorgegebenen Messpunkt ändert. Eine lediglich lokale Torsion führt zu einer lokalen Impedanzänderung, an welcher die Messpulse reflektiert werden, sodass sich auch hier ein Laufzeitunterschied gibt, welcher die Überlagerung an einem festen Messpunkt beeinflusst. Vorzugsweise ist die Messeinheit zur Durchführung dieses Messverfahrens ausgebildet.
Alternativ hierzu wird ein Messverfahren eingesetzt, wie es in der zum Anmeldezeitpunkt noch unveröffentlichten internationalen Anmeldung der Anmelderin vom 30.10.2017 mit dem Aktenzeichen PCT/EP 2017/077828 beschrieben ist. Deren Offenbarungsgehalt, insbesondere deren Ansprüche (mit zugehörigen Erläuterungen) werden hiermit ausdrücklich mit in die vorliegende Anmeldung mit einbezogen. Speziell wird Bezug genommen auf die Ansprüche 1,2, 6,7 und 12 mit den zugehörigen Ausführungen speziell auf Seiten 5/6 sowie 8/9. Hierbei werden im Zuge eines Messzyklus mehrere Einzelmessungen durchgeführt, wobei pro Einzelmessung ein Messpuls eingespeist wird, wobei bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Spannungs-Schwellwerts (am Einspeiseort) infolge des reflektierten Signalanteils ein Stoppsignal erzeugt wird, eine Laufzeit zwischen dem Einspeisen des Messsignals und dem Stoppsignal ermittelt wird und der Spannungs-Schwellwert zwischen den Einzelmessungen verändert wird.
Zu jeder Einzelmessung wird daher genau ein Stoppsignal erzeugt. Eine weitergehende Auswertung des reflektierten Signals erfolgt nicht. Aufgrund des zwischen den Einzelmessungen veränderten Schwellwerts werden unterschiedliche Störstellen, welche somit zu unterschiedlich hohen Amplituden bei der Reflektion führen - durch die unterschiedlichen Laufzeiten insbesondere auch örtlich aufgelöst erfasst.
Durch die Vielzahl der Einzelmessungen werden daher allgemein zu unterschiedlichen definierten Schwellwerten die Laufzeiten (Stoppsignale) der reflektierten Anteile erfasst. Insofern kann dieses Verfahren als ein spannungsdiskretes Zeitmessverfahren angesehen werden. Die Zahl der Einzelmessungen liegt dabei bevorzugt über 10, weiter bevorzugt über 20 oder auch über 50 und beispielsweise bis zu 100 oder auch mehr Einzelmessungen. Aus der Vielzahl dieser Einzelmessungen wird also eine Vielzahl von Stoppsignalen ermittelt, die zeitlich verteilt angeordnet sind. Die Vielzahl der Stoppsignale in Verbindung mit den Schwellwerten gibt daher näherungsweise den tatsächlichen Signalverlauf des eingespeisten Messsignals und der reflektierten Anteile wieder. Zweckdienlicher Weise wird aus diesen Stoppsignalen der tatsächliche Signalverlauf für ein eingespeistes und am Leistungsende reflektiertes Messsignal beispielsweise durch einen mathematischen Kurvenfit approximiert.
Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise die Richtung der Torsion gemessen, d.h. die Richtung in welcher die Leitung verdreht wird. Hierzu weist die Leitung in einer zweckmäßigen Ausgestaltung eine dritte Ader auf, welche einen dritten Leiter aufweist und einen dritten Mantel, in welchem der dritte Leiter nicht-zentrisch angeordnet ist. Geeigneterweise sind die erste und die dritte Ader und bei einer Ausgestaltung mit drei Adern vorzugsweise alle drei Adern gleichartig ausgebildet. Der erste Leiter, der zweite Leiter und der dritte Leiter sind zu einem Dreileiterverbund verseilt, bei einer Ausgestaltung mit drei Adern entsprechend zu einem Dreiaderverbund. Die drei Leiter sind paarweise zueinander in einem jeweiligen Abstand beabstandet, d.h. der erste Leiter und der zweite Leiter sind in einem ersten Abstand voneinander beabstandet, der zweite Leiter und der dritte Leiter sind in einem zweiten Abstand voneinander beabstandet und der dritte und der erste Leiter sind in einem dritten Abstand voneinander beabstandet. Analog ergeben sich für die drei Abstände entsprechende Impedanzen. Diese Impedanzen werden auch als Teilimpedanzen bezeichnet, da diese jeweils nur zwischen zweien der drei Leiter gemessen sind. In einem Grundzustand der Leitung, d.h. in einem torsionsfreien Zustand, sind wenigstens zwei unterschiedliche Abstände ausgebildet, d.h. wenigstens zwei der vorgenannten drei Abstände sind unterschiedlich groß. Dadurch ist gewährleistet, dass höchstens zwei der drei Leiter bezüglich des jeweils dritten Leiters dieselbe Relativposition einnehmen. Bei einer Torsion der Leitung ändern sich alle drei Abstände und die jeweils zugehörige Impedanz. Die Gesamtänderung, d.h. die Änderung der Impedanzen ist richtungsabhängig, sodass durch eine Messung zumindest zweier vorzugsweise aller drei Impedanzen die Richtung der Torsion bestimmbar ist und zweckmäßigerweise auch bestimmt wird. Insgesamt ermöglicht der Dreileiterverbund demnach eine Messung von Stärke, Position und Richtung einer Torsion der Leitung. Die Messung erfolgt geeigneterweise mit einer Messeinheit wie oben beschrieben, wobei die im Zusammenhang mit lediglich zwei Leitern genannten Konzepte sinngemäß auf die Ausgestaltung mit drei Leitern anwendbar sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist entlang der ersten Ader ein Kennstreifen ausgebildet, welcher den Verlauf des ersten Leiters anzeigt. Der Kennstreifen zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass dieser bei der Betrachtung der ersten Ader von außen sichtbar ist. Der Kennstreifen ist in einer geeigneten Ausgestaltung im Bereich einer minimalen Wandstärke des ersten Mantels angeordnet, d.h. dort, wo der Mantel die geringste Wandstärke aufweist. Der Kennstreifen kennzeichnet vorteilhaft den Verlauf des ersten Leiters, welcher aufgrund des ersten Mantel nicht unbedingt von außen sichtbar ist. Dadurch wir ein korrektes Verseilen gewährleistet, insbesondere bei dem oben beschriebenen Dreileiter, bei welchem mittels der Kennstreifens sicherstellbar ist, dass auch wenigstens zwei der Abstände unterschiedlich sind.
Zur Ausbildung des Kennstreifens wird beispielsweise ein Teil des ersten Mantels in einer vom restlichen ersten Mantel abweichenden Farbe eingefärbt. Besonders geeignet ist eine Ausgestaltung, bei welcher der Kennstreifen und der erste Mantel aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind. Speziell hierfür aber auch allgemein wird der Kennstreifen zweckmäßigerweise im Rahmen einer Koextrusion hergestellt. Hierbei wird der erste Mantel auf den ersten Leiter aufextrudiert und der Kennstreifen in den ersten Mantel integriert. Vorzugsweise weist der erste Mantel mit dem daran angebrachten Kennstreifen einen kreisrunden Querschnitt auf. Alternativ oder zusätzlich wird der Kennstreifen aufgedruckt oder mechanisch ausgebildet, z.B. eingeprägt.
Vorteilhafterweise ist entlang der ersten Ader und in oder an dem ersten Mantel ein Zusatzelement ausgebildet, welches aus einem Werkstoff gefertigt ist mit einer relativen Permittivität, welche im Vergleich zum Werkstoff des ersten Mantels geringer oder höher ist. In einer ersten Variante weist der Werkstoff eine höhere relative Permittivität auf als der erste Mantel und ist dann im Bereich einer minimalen Wandstärke des ersten Mantels angeordnet ist. In einer zweiten Variante weist der Werkstoff eine geringere relative Permittivität auf als der erste Mantel und ist dann im Bereich einer maximalen Wandstärke des ersten Mantels angeordnet ist. Beide Varianten lassen sich auch gewinnbringend kombinieren. Durch die Verwendung eines Werkstoffs mit abweichender relativer Permittivität wird der Effekt der Änderung der Impedanz bei einer Torsion vorteilhaft verstärkt. Je nachdem, ob die relative Permittivität des Werkstoffs des Zusatzelements höher oder geringer ist als diejenige des ersten Mantels wird das Zusatzelement hierzu im Bereich der minimalen oder der maximalen Wandstärke angeordnet.
Das Zusatzelement verläuft generell insbesondere parallel zu dem ersten Leiter. Das Zusatzelement muss nicht zwangsweise von außen sichtbar sein. Geeignet ist beispielsweise eine Ausgestaltung, bei welcher das Zusatzelement vollständig in den ersten Mantel integriert ist. Geeignet ist auch eine Ausgestaltung, bei welcher der erste Mantel in zumindest zwei Kreissektoren unterteilt ist, welche entsprechend aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind. Beispielsweise weist der erste Mantel zwei Hälften aus unterschiedlichen Werkstoffen auf, wobei der erste Leiter dann überwiegend oder vollständig in derjenigen Hälfte angeordnet ist, welche die höhere relative Permittivität aufweist. In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Variante mit einem Zusatzelement mit der Variante mit einem Kennstreifen derart kombiniert, dass das Zusatzelement der Kennstreifen ist. Der Kennstreifen ist also aus einem Material mit anderer relativer Permittivität hergestellt als der erste Mantel. Besonders geeignet ist hierzu eine Koextrusion wie bereits beschrieben.
Die Ausführungen zum Kennstreifen und zum Zusatzelement sind sinngemäß auf eine zweite Ader und alternativ oder zusätzlich gegebenenfalls auf eine dritte Ader anwendbar.
Die zuvor genannte Messanordnung weist eine Leitung wie vorstehend beschrieben auf sowie eine Messeinheit wie vorstehend beschrieben. Zum Anschließen an die Messeinheit weist die Leitung in einer geeigneten Ausgestaltung einen Anschluss auf, z.B. einen Stecker, welcher mit dem ersten Leiter, dem zweiten Leiter und ggf. dem dritten Leiter verbunden ist. Beim Messen ist die Leitung mittels des Anschlusses an die Messeinheit angeschlossen. Die Messung und Auswertung erfolgen somit vorteilhaft überwiegend außerhalb der eigentlichen Leitung. Die obigen Ausführungen zur Leitung mit einer Messeinheit sind sinngemäß auch auf die Messanordnung mit einer Leitung und einer Messeinheit, welche dann außerhalb der Leitung angeordnet ist, anwendbar.
In einer geeigneten Variante dient die Messeinheit lediglich zur Einspeisung eines Messsignals, wohingegen eine Auswertung separat von der Messeinheit in einer Auswerteeinheit erfolgt. Die Auswerteeinheit ist dabei ein Teil der Messanordnung, jedoch insbesondere räumlich getrennt von der Leitung und der Messeinheit angeordnet. In einer Variante ist die Messeinheit in die Auswerteeinheit integriert oder umgekehrt. Die Auswerteeinheit und die Messeinheit sind beispielsweise über eine Drahtlosverbindung miteinander verbunden. Die Auswerteeinheit und die Messeinheit sind beispielsweise über das Internet miteinander verbunden. Die Auswerteeinheit ist in einer geeigneten Variante als eine zentrale Auswerteeinheit ausgebildet, zur Überwachung mehrerer Leitungen. Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit ein Server, welche eine Auswertung des Sensorparameters als einen Cloud-Service bereitstellt.
Die hier beschriebene Torsionsmessung mit Hilfe der speziellen Leitung wird vorzugsweise allgemein zur Torsionsmessung von langgestreckten Körpern eingesetzt. Bei diesen Körpern handelt es sich beispielsweise um elastische oder bewegliche und bewegte Verbindungsteile, wie Schläuche, sonstige Medienführungen, Energieführungsketten usw.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:

1 eine Leitung in einer Querschnittansicht,
2a, 2b eine Variante der Leitung jeweils in einer Querschnittansicht,
3a, 3b jeweils eine Variante der Leitung in einer Seitansicht,
4a, 4b eine Variante der Leitung jeweils in einer Querschnittansicht.

1 zeigt eine Leitung 2, welche sich in einer Längsrichtung L erstreckt und welche als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter 4 und einen zweiten Leiter 6 aufweist. Der erste Leiter 4 ist von einem ersten Mantel 8 umgeben, sodass der erste Leiter 4 und der erste Mantel 8 eine erste Ader 10 bilde. Der erste Leiter 4 ist in dem ersten Mantel 8 nicht-zentrisch angeordnet, d.h. die Ader 10 ist eine azentrische Ader 10. Die erste Ader 10 ist also absichtlich nicht mit einem bestmöglich zentrierten Leiter 4 ausgebildet, sondern weist eine Zentrizität auf, welche bewusst größer als 1 gewählt ist und vorzugsweise in Bereich von 1,5 bis 3,5 liegt. Der erste Mantel 8 weist allgemein eine Wandstärke auf, welche vom ersten Leiter 4 bis zu einer Außenfläche des Mantels 8 gemessen ist und in Umlaufrichtung um den Leiter 4 herum zwischen einer minimalen Wandstärke minW und einer maximalen Wandstärke maxW variiert. Das Verhältnis dieser beiden extremalen Wandstärken minW, maxW entspricht der Zentrizität.
Der zweite Leiter 6 ist ein Referenzleiter, welcher mit der ersten Ader 10 verseilt ist. Zwischen dem ersten Leiter 4 und dem zweiten Leiter 6 ist dann ein erster Abstand A1 ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich ist. Die azentrische Anordnung des ersten Leiters 4 führt nun bei einer Torsion der Leitung 2 zu einer Verdrehung der Ader 10 und somit zu einer Änderung der relativen Position der beiden Leiter 4, 6. Dadurch verändert sich der Abstand A1. Dieser definiert aber auch eine Impedanz zwischen den beiden Leitern 4, 6, welche sich entsprechend dem Abstand A1 ändert. Diese Impedanz wird nunmehr gemessen, um dann daraus die Torsion abzuleiten. Dieses Konzept ist allen Ausführungsbeispielen gemeinsam.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist der Referenzleiter als Flachleiter ausgebildet und erstreckt sich flach entlang der Ader 10 und stellt somit eine Bezugsfläche dar. Die Leitung 2 in 1 weist weiterhin einen Außenmantel auf, welcher die Ader 10 und den zweiten Leiter 6 umgibt und in 1 jedoch nicht gezeigt ist.
In den 2a, 2b ist eine Variante der Leitung 2 gezeigt, nämlich in 2a in einem Grundzustand, welcher torsionsfrei ist, und in 2b in einem tordierten Zustand, welcher durch eine Verdrehung der Leitung 2 hergestellt ist. Bei der Leitung 2 der 2a, 2b ist der zweite Leiter 6 von einem zweiten Mantel 12 umgeben, sodass der zweite Leiter 6 und der zweite Mantel 12 zusammen eine zweite Ader 14 bilden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind beide Adern 10, 14 gleichartig ausgebildet, d.h. auch die zweite Ader 14 ist azentrisch. In einer nicht gezeigten Variante ist die zweite Ader 14 jedoch zentrisch ausgebildet und der zweite Leiter verläuft dann mittig im zweiten Mantel 12.
Im Grundzustand der 2a ist zwischen den beiden Leitern 4, 6 ein Abstand A1 ausgebildet, welcher sich bei einer Torsion der Leitung 2 wie in 2b gezeigt verändert, vorliegend vergrößert. Diese Änderung des Abstands A1 ist wie beschrieben durch Messung der Impedanz bestimmbar. Hierzu ist eine Messeinheit 16 angeordnet, welche die Impedanz zwischen den beiden Leitern 4, 6 misst. Hierzu ist die Messeinheit 16 in nicht dargestellter Weise mit den beiden Leitern 4, 6 verbunden. Aus der Impedanz lässt sich dann die Torsion ermitteln. Die Messeinheit 16 ist auch mit den anderen Ausführungsbeispielen kombinierbar, dort jedoch der Einfachheit halber nicht gezeigt.
In 3a ist eine Leitung 2 mit zwei Adern 10, 14 wie in den 2a, 2b in einer Seitenansicht gezeigt. Die beiden Adern 10, 14 sind hier mit 100% Rückdrehung miteinander verseilt, sodass die beiden Leiter 4, 6 in Längsrichtung L gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Durch die rückdrehungsfreie Verseilung ergibt sich prinzipbedingt ein Verlauf der beiden Leiter 4, 6 zueinander, bei welchem der Abstand A1 trotz der azentrischen Ausgestaltung der Adern 10, 14 entlang der gesamten Leitung 2 konstant ist. Demgegenüber zeigt 3b eine Leitung 2 mit zwei Adern 10, 14, welche ohne Rückdrehung, also rückdrehungsfrei verseilt sind.
Die Art der Verseilung in den 3a, 3b wird besonders durch einen Kennstreifen 18 verdeutlicht, welcher vorliegend an einer der Adern 10, 14 angebracht ist. Der Kennstreifen 18 verläuft parallel zum entsprechenden Leiter 4, 6 und zeigt dessen Verlauf an.
Zugleich ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Kennstreifen 18 zugleich ein Zusatzelement 20, welches entlang der ersten Ader 10 und vorliegend an dem ersten Mantel 8 ausgebildet ist. Das Zusatzelement 20 ist aus einem Werkstoff mit einer relativen Permittivität gefertigt, welche im Vergleich zum Werkstoff des ersten Mantels 8 geringer oder höher ist. In einer ersten Variante weist der Werkstoff eine höhere relative Permittivität auf als der erste Mantel 8 und ist dann im Bereich der minimalen Wandstärke minW des ersten Mantels 8 angeordnet. In einer zweiten Variante weist der Werkstoff eine geringere relative Permittivität auf als der erste Mantel 8 und ist dann im Bereich der maximalen Wandstärke maxW des ersten Mantels 8 angeordnet. Durch die Verwendung eines Werkstoffs mit abweichender relativer Permittivität wird der Effekt der Änderung der Impedanz bei einer Torsion verstärkt. Je nachdem, ob die relative Permittivität des Werkstoffs des Zusatzelements 20 höher oder geringer ist als diejenige des ersten Mantels 8 wird das Zusatzelement 20 hierzu im Bereich der minimalen Wandstärke minW oder der maximalen Wandstärke maxW angeordnet. Vorliegend wird das Zusatzelement 20 mittels Koextrusion beim Ummanteln des Leiters 4 ausgebildet.
In den 4a, 4b ist eine weitere Variante der Leitung 2 dargestellt. Diese weist nun drei Adern 10, 14, 22, auf, welche vorliegend sogar gleichartig ausgebildet sind und somit jeweils azentrisch. Die dritte Ader 22 weist somit einen dritten Leiter 24 auf, welcher azentrisch in einem dritten Mantel 26 angeordnet ist. Dadurch ist ein Dreileiterverbund ausgebildet, mittels welchem sich auch die Richtung einer Torsion messen lässt. Die drei Leiter 4, 6, 24 sind hierzu paarweise zueinander in einem jeweiligen Abstand A1, A2, A4 beabstandet, d.h. der erste Leiter 4 und der zweite Leiter 6 sind in einem ersten Abstand A1 voneinander beabstandet, der zweite Leiter 6 und der dritte Leiter 24 sind in einem zweiten Abstand A2 voneinander beabstandet und der dritte Leiter 24 und der erste Leiter 4 sind in einem dritten Abstand A3 voneinander beabstandet. Analog ergeben sich für die drei Abstände A1, A2, A3 entsprechende Impedanzen. Im Grundzustand der Leitung, d.h. in einem torsionsfreien Zustand, welcher in 4a gezeigt ist, sind wenigstens zwei der Abstände A1, A2, A3 unterschiedlich groß. Dadurch ist gewährleistet, dass höchstens zwei der drei Leiter 4, 6, 24 bezüglich des jeweils dritten Leiters 4, 6, 24 dieselbe Relativposition einnehmen. Bei einer Torsion der Leitung 2 ändern sich alle drei Abstände A1, A2, A3 und die jeweils zugehörige Impedanz. Dies ist in 4b für den Fall ein Drehung um 90° gezeigt. Bereits durch Messung zweier der drei Impedanzen lässt sich dann die Richtung der Torsion ermitteln.
In einer nicht gezeigten Variante wird der Dreileiterverbund der 4a, 4b mit einem Kennstreifen 18 wie in 3a, 3b gezeigt kombiniert, sodass der Verlauf zumindest zweier Leiter 4, 6, 24 von außen erkennbar ist und diese derart korrekt miteinander verseilt werden können, dass auch wenigstens zwei der Abstände A1, A2, A3 unterschiedlich sind.
Die Konzepte der einzelnen Ausführungsbeispiele lassen sich auch untereinander kombinieren. Alternativ zu den gezeigten Darstellungen sind die Adern 10, 14, 22 in einer nicht gezeigten Variante noch von einem gemeinsamen Außenmantel umgeben. Alternativ oder zusätzlich sind in einer ebenfalls nicht gezeigten Variante noch zusätzliche Leitungselemente angeordnet, z.B. Füllelemente, Zugentlastungselemente, optische Fasern, eine Schirmung, Beidrähte oder Ähnliches.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017/216061 A1 [0031]

Claims

Leitung, welche sich in einer Längsrichtung erstreckt und welche als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, - wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, - wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, - wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, - wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, - wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich ist.
Leitung nach Anspruch 1, wobei die erste Ader und der Referenzleiter rückdrehungsfrei miteinander verseilt sind, sodass der erste und der zweite Leiter in Längsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Referenzleiter einen Leiterquerschnitt aufweist, welcher wenigstens einen Faktor 5 größer ist als ein Leiterquerschnitt des ersten Leiters.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Referenzleiter als ein Flachleiter oder als eine Schirmung ausgebildet ist.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Leiter von einem zweiten Mantel umgeben ist, sodass der zweite Leiter und der zweite Mantel zusammen eine zweite Ader bilden.
Leitung nach Anspruch 5, wobei die zweite Ader als Leistungsader ausgebildet ist und einen größeren Leiterquerschnitt als der erste Leiter aufweist, zur Übertragung von elektrischer Leistung.
Leitung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei auch der zweite Leiter in dem zweiten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist und wobei die beiden Adern miteinander verseilt sind, sodass ein verseiltes Adernpaar mit zwei nicht-zentrischen Adern ausgebildet ist.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei diese eine Messeinheit aufweist, welche ausgebildet ist zur Messung der Impedanz zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, - wobei diese eine dritte Ader aufweist, welche einen dritten Leiter aufweist und einen dritten Mantel, in welchem der dritte Leiter nicht-zentrisch angeordnet ist, - wobei der erste Leiter, der zweite Leiter und der dritte Leiter zu einem Dreileiterverbund verseilt sind, - wobei die drei Leiter paarweise zueinander in einem jeweiligen Abstand beabstandet sind und wobei in einem Grundzustand zwei unterschiedliche Abstände ausgebildet sind.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Ader eine Zentrizität von wenigstens 1,5 und höchstens 3,5 aufweist.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei entlang der ersten Ader ein Kennstreifen ausgebildet ist, welcher den Verlauf des ersten Leiters anzeigt.
Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei entlang der ersten Ader und in oder an dem ersten Mantel ein Zusatzelement ausgebildet ist, welches aus einem Werkstoff gefertigt ist, - wobei der Werkstoff eine höhere relative Permittivität aufweist als der erste Mantel und dann im Bereich einer minimalen Wandstärke des ersten Mantels angeordnet ist oder - wobei der Werkstoff eine geringere relative Permittivität aufweist als der erste Mantel und dann im Bereich einer maximalen Wandstärke des ersten Mantels angeordnet ist.
Messanordnung, welche eine Leitung und eine Messeinheit aufweist, - wobei die Leitung sich in einer Längsrichtung erstreckt und als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, - wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, - wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, - wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, - wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, - wobei die Ader mit dem Referenzleiter verseilt ist, - wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich ist, - wobei die Messeinheit ausgebildet ist zur Messung der Impedanz der Leitung, - wobei die Leitung einen Anschluss aufweist, zum Anschließen an die Messeinheit.
Verfahren zur Messung einer Torsion einer Leitung, - wobei die Leitung sich in einer Längsrichtung erstreckt und als ein Torsionssensor ausgebildet ist und hierzu einen ersten Leiter und einen zweiten Leiter aufweist, - wobei der erste Leiter von einem ersten Mantel umgeben ist, - wobei der erste Leiter und der erste Mantel eine erste Ader bilden, - wobei der erste Leiter in dem ersten Mantel nicht-zentrisch angeordnet ist, - wobei der zweite Leiter ein Referenzleiter ist, - wobei die Ader mit dem Referenzleiter verseilt ist, - wobei zwischen dem ersten Leiter und dem zweiten Leiter ein Abstand ausgebildet ist, welcher durch eine Torsion veränderlich, - wobei eine Impedanz der Leitung gemessen wird und wobei eine Torsion der Leitung festgestellt wird, falls sich die Impedanz ändert.