DE1031976B

DE1031976B - Device for the electrical determination of the geometric configuration of insulated conductors

Info

Publication number: DE1031976B
Application number: DE1955P0015381
Authority: DE
Inventors: Dr Felix Ernest Planer
Original assignee: FELIX ERNEST PLANER DR
Current assignee: FELIX ERNEST PLANER DR
Priority date: 1955-12-27
Filing date: 1955-12-27
Publication date: 1958-06-12

Description

Vorrichtung zur elektrischen Bestimmung der geometrischen Ausgestaltung von isolierten Leitern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um die geometrische Ausgestaltung von isolierten Leitern auf elektrischem Wege zu bestimmen, und zwar im besonderen die Bestimmung physikalisc.her Merkmale der einen Leiter umgebenden Isolierdecke. Unter isolierten Leitern sind hierbei Leiter zu verstehen, die mit Isoliermaterial umgeben sind, und zwar isolierte Drähte und Kabel, Kabel mit Isolierdecken auf metallischen Schirmen oder Mänteln sowie gespritzte Schweißelektroden.Device for electrical determination of the geometric configuration of insulated conductors The invention relates to a device to the geometric To determine the design of insulated conductors by electrical means, namely in particular the determination of the physical characteristics of the surrounding conductors Insulating blanket. Under insulated conductors are to be understood here conductors with Insulating material are surrounded, namely insulated wires and cables, cables with insulating blankets on metallic screens or jackets as well as sprayed welding electrodes.

Bei der Umspritzung solcher Leiter mit Isoliermaterial ist es erforderlich, innerhalb gewisser Toleranzen eine gegebene mittlere Wandstärke einzuhalten sowie eine zentrische Lage des Leiters zu erzielen. When encapsulating such conductors with insulating material, it is necessary to to adhere to a given average wall thickness within certain tolerances as well as to achieve a central position of the conductor.

Es ist daher eine Kenntnis der mittleren Wandstärke sowie der relativen Lage des Leiters innerhalb der Isolierdecke erforderlich, so daß Abweichungen der Wandstärke vom Nennwert sowie das Auftreten einer Exzentrizität des Leiters während des Spritzvorgange.s berichtigt werden können.It is therefore a knowledge of the mean wall thickness as well as the relative Position of the conductor within the insulating blanket required, so that deviations in the Wall thickness from nominal as well as the occurrence of an eccentricity of the conductor during of the spraying process can be corrected.

Die Kenntnis dieser Merkmale am gefertigten Erzeugnis ist gleichfalls von Interesse, wie z. B. zwecks Ahnahmeprüfungen. Knowledge of these features on the finished product is also important of interest, such as B. for the purpose of Ahnahmeprüfungen.

Es ist bereits bekannt, den Substanzquerscbnitt eines nichtleitenden Körpers auf kapazitivem Wege zu bestimmen. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich nun um die Bestimmung der obengenannten Dimensionen bei einem Prüfgut, das gleichzeitig eine nichtleitende und eine stromleitende Substanz aufweist. It is already known that the substance cross section of a non-conductive To determine the body in a capacitive way. The present invention is It is now a matter of determining the above-mentioned dimensions for a test item that has a non-conductive and a current-conducting substance at the same time.

Ein Ziel der Erfindung ist die Messung der mittleren Wandstärke der einen Leiter umgebenden Iso lierdecke. Zum Zweck der Beschreibung der Erfindung ist es angezeigt, einen Leiter runden Querschnittes in Betracht zu ziehen, welcher von einer ebenfalls runden Isolierdecke umgeben ist. »Mittlere Wandstärke« bedeutet dementsprechend die mittlere Wandstärke, gemessen über einem Durchmesser des Querschnittes der Leitung. Bei Leitungen ovalen Querschnittes hat die Bezeichnung »mittlere Wandstärke« nur Bedeutung, wenn zwei Messungen ausgeführt werden, z. B. zwei gleichzeitige Messungen im rechten Winkel, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird. An object of the invention is to measure the mean wall thickness of the an insulating blanket surrounding a ladder. For the purpose of describing the invention it is advisable to consider a conductor of round cross-section, which is also surrounded by a round insulating blanket. "Medium wall thickness" means accordingly the mean wall thickness, measured over a diameter of the cross section the line. In the case of pipes with an oval cross-section, the designation »medium wall thickness« has only relevant if two measurements are carried out, e.g. B. two simultaneous measurements at right angles, as described in more detail below.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Messung der Exzentrizität des Leiters mit Bezug auf die diesen umgebenden Isolierdecke. Another object of the invention is to measure eccentricity of the conductor with respect to the insulating ceiling surrounding it.

Es sind bereits Vorrichtungen zu!r fortlaufenden Exzentrizitätsmessungen an Leitern bekannt, und es ist ferner bekannt, den Spritzvorgang durch derartige Meßvorrichtungen zu steuern, um so eine auftretende Exzentrizität des Leiters zu berichtigen. There are already devices for continuous eccentricity measurements on ladders known, and it is also known to the spraying process by such To control measuring devices, so as to cause an eccentricity of the conductor correct.

In der britischen Patentschrift 574 618 ist eine Vorrichtung zur Messung der Exzentrizität eines Leiters mit Bezug auf die Isolierdecke und zur Steuerung der Spritzmaschine beschrieben, welche auf differenzielle Wirkungen zwischen dem Leiter und zwei oder mehr Induktionsspulen beruht. In späteren Veröffentlichungen sind ähnliche Vorrichtungen beschrieben, die jedoch auf der differenziellen kapazitiven Wirkung zweier oder mehrerer an der Isolierdecke anliegenden Elektroden beruhen, wobei zwischen je zwei Elektroden eine Wechselspannung angelegt wurde. Bei den bisher bekannten Methoden war es jedoch stets notwendig, die Meßvorrichtung zunächst mit Hilfe von Mustern von Leitungen mit bekannter Exzentrizität abzugleichen und zu eichen. In British patent 574 618 there is a device for Measure the eccentricity of a Conductor with respect to the insulating blanket and for control of the injection molding machine, which on differential effects between the Conductor and two or more induction coils based. In later publications similar devices are described, but based on the differential capacitive Effect of two or more electrodes lying on the insulating blanket are based, an alternating voltage was applied between each pair of electrodes. With the so far known methods, however, it was always necessary to first use the measuring device Using patterns of lines with known eccentricity to match and increase oak.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Abgleichung und Eichung unmittelbar an der auszumessenden Leitung vorgenommen werden kann, sowie diese die Spritzmaschine verläßt, und zwar ohne den Spritzvorgang aufhalten zu müssen. It is a further object of the invention to provide an apparatus their adjustment and calibration are carried out directly on the line to be measured can be, as soon as it leaves the injection molding machine, without the injection process having to stop.

Es erwies sich, daß bei der Messung d.er mittleren Wandstärke einer Isolierdecke eine Spannung ableitbar ist, die hier als »erste Spannung« bezeichnet werden soll und die dazu dienen kann, eine Vorrichtung zur Messung eine.r zweiten Spannung zu eichen oder automatisch zu regeln, wobei die letztere ein Maß der Exzentrizität des Leiters innerhalb der Isolierdecke in einem gewissen Meßbereich, wie z. B. rt:25 O/o, darstellt. Innerhalb dieses Bereiches ist dann die Angabe der zweiten Spannung durch ein Anzeigeinstrument unmittelbar in Exzentrizitätswerten eichbar. It was found that when measuring the mean wall thickness one Insulation ceiling a voltage can be derived, which is referred to here as the "first voltage" is to be and which can serve to provide a device for measuring one.r second To calibrate or automatically regulate tension, the latter being a measure of eccentricity of the conductor within the insulating blanket in a certain measuring range, such as. B. rt: 25 O / o represents. The specification of the second voltage is then within this range Can be calibrated directly in eccentricity values using a display instrument.

Eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Messung der mittleren Wandstärke einer einen Leiter umgebenden Isolierdecke besteht aus zwei Elektroden, welche leicht auf gegenüberliegenden Seiten der Isolierdecke aufliegen und in welcher eine von der Summe der kapazitiven Wirkungen zwischen Elektroden und Leiter abhängige Spannung abgeleitet wird. Diese erste Spannung dient als Anlaß der mittleren Wandstärke der Isolierdeclie. An apparatus according to the present invention for measuring the average wall thickness of an insulating ceiling surrounding a conductor consists of two Electrodes which are slightly on opposite one another Sides of the insulating blanket and in which one of the sum of the capacitive effects between electrodes and conductor dependent voltage is derived. This first tension serves as an occasion the mean wall thickness of the insulating declie.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine solche Vorrichtung ferner so ausgebildet, daß die beiden Elektroden mit dem Leiter zwei kapazitive Zweige einer Wechselstrombrücl<e bilden, welcher zwei weitere Impedanzen und eine zwischen Leiter und Verbindungspunkt der genannten Impedanzen angeschlossene Wechselstromquelle zugeordnet sind. Die genannte zweite Spannung entspricht dann der Ungleichheitsspannung der zweiten Diagonale der Brücke. According to a further embodiment of the invention is such Device also designed so that the two electrodes with the conductor two capacitive branches of an alternating current bridge form which two further impedances and one connected between the conductor and the connection point of said impedances AC power source are assigned. Said second voltage then corresponds the voltage inequality of the second diagonal of the bridge.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben werden. In dieser zeigt Fig. 1 im vereinfachten Schaltbild die Ableitung der ersten Spannung, Fig. 2 im vereinfachten Schaltbild die Ableitung der zweiten Spannung, Fig. 3 ein Schaltbild, teilweise in schematischer Form, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 4 eine Ringmodulatorschaltung. An example embodiment of the invention is intended in detail can be described on the basis of the drawing. In this Fig. 1 shows in a simplified Circuit diagram showing the derivation of the first voltage, FIG. 2 in a simplified circuit diagram the derivation of the second voltage, FIG. 3 is a circuit diagram, partly in schematic form Form, a preferred embodiment of the invention, Fig. 4 shows a ring modulator circuit.

Nach Fig. 1 ist ein elektrischer Leiter 1 mit einer Isolierdecke 2 runden Querschnittes umgeben. Auf der Isolierdecke 2 liegen auf gegenüberliegenden Seiten zwei Elektroden 3 und 4 auf, die mit den Enden der Impedanzen 5 bzw. 6 verbunden sind. Die anderen Enden der Impedanzen 5, 6 sind miteinander sowie mit einem Pol einer Wechselstromquelle 7 verhunden, deren anderer Pol an das eine Ende der Primärwicklung 8 eines Transformators 9 angeschlossen ist. Das andere Ende von 8 ist mit dem Leiter 1 verbunden. Die Enden der Sekundärwicklung 10 des Transformators 9 sind mit den Klemmen 11 und 12 verbunden. According to Fig. 1, an electrical conductor 1 is provided with an insulating cover Surrounded 2 round cross-section. On the insulating blanket 2 are on opposite sides Side two electrodes 3 and 4, which are connected to the ends of the impedances 5 and 6, respectively are. The other ends of the impedances 5, 6 are with each other and with one pole an alternating current source 7, the other pole of which is connected to one end of the primary winding 8 of a transformer 9 is connected. The other end of 8 is with the ladder 1 connected. The ends of the secondary winding 10 of the transformer 9 are with the Terminals 11 and 12 connected.

Die zwei zwischen den Elektroden 3, 4 und dem Leiter 1 gebildeten Kapazitäten liegen gemeinsam mit den Impedanzen 5, 6 in einer Brückenschaltung, deren Diagonale jedoch keine Spannung entnommen wird. An den Klemmen 11, 12 tritt nun eine Spannung auf, deren Größe innerhalb eines gewissen Meßbereiches von der Summe der Kapazitäten zwischen Leiter 1 und den Elektroden 3, 4 abhängig ist. The two formed between electrodes 3, 4 and conductor 1 Capacities are located together with the impedances 5, 6 in a bridge circuit, the diagonal of which, however, no tension is taken. At the terminals 11, 12 occurs now a voltage, the size of which is within a certain measuring range of the Sum of the capacities between conductor 1 and electrodes 3, 4 is dependent.

Die Summe dieser Kapazitäten hängt von der Wandstärke und der Dielektrizitätskonstante der Isolierdecke 2 sowie vom Durchmesser des Leiters 1 ab. Liegt eine Exzentrizität vor und ist die Lage des Leiters 1 z. B. gegen die Elektrode 4 verlagert, dann erhöht sich die Kapazität zwischen 1 und 4, während sich die zwischen 1 und 3 verringert. Bei einer Lagenänderung des Leiters innerhalb des normalen Meßbereiches von beispielsweise +25°/o ändert sich die Summe der Kapazitäten nur unwesentlich mit der Exzentrizität. Somit bildet die Summe der Kapazitäten ein Maß der mittleren Wandstärke der zwischen den Elektroden 3 und 4 befindlichen Leitung. The sum of these capacities depends on the wall thickness and the dielectric constant the insulating cover 2 and the diameter of the conductor 1. There is an eccentricity before and is the position of the conductor 1 z. B. shifted against the electrode 4, then increased the capacity increases between 1 and 4, while that between 1 and 3 decreases. If the position of the conductor changes within the normal measuring range of, for example + 25% the sum of the capacities changes only insignificantly with the eccentricity. Thus, the sum of the capacities forms a measure of the mean wall thickness of the between the electrodes 3 and 4 located line.

Bei einer Leitung bekannter Art, d. h. mit bekanntem Leiterdurchmesser und Isoliermaterial, entspricht die zwischen den Klemmen 11 und 12 auftretende Spannung unmittelbar der mittleren Wandstärke der Isolierdecke.In the case of a line of known type, i. H. with known conductor diameter and insulating material, corresponds to the voltage occurring between terminals 11 and 12 directly to the mean wall thickness of the insulating ceiling.

Im Schaltbild der Fig. 2 sind entsprechende Schaltelemente mit den gleichen Ziffern, wie in Fig. 1 bezeichnet. Die Wechselstromquelle 7 ist ebenfalls in der Brückendiagonale zwischen dem Leiter 1 und dem Verbindungspunkt der Impedanzen 5 und 6 angelegt, ohne daß jedoch in diesem Falle die Primärwicklung eines Transformators in Serienscllaltung vorgesehen ist. An die andere Diagonale der Brücke ist die Primärwiddung 14 eines Transformators 15 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 16 mit den Klemmen 17 und 18 verbunden ist. Nlit dem gemeinsamen Punkt der Wechseistromquelle 7 und der Impedanzen 5 ist ein elektrostatischer Schirm 13 verbunden. der die die Leitung 1, 2 nicht berührenden Teile der Elektroden 3, 4, deren Zuleitungen. die Impedanzen 5, 6 sowie die Primärwicklung 14 umgiht. In the circuit diagram of FIG. 2, corresponding switching elements are shown with the the same numerals as in FIG. The AC power source 7 is also in the bridge diagonal between conductor 1 and the connection point of the impedances 5 and 6 created, without, however, in this case the primary winding of a transformer is provided in series configuration. The primary ridge is on the other diagonal of the bridge 14 of a transformer 15 is connected, the secondary winding 16 of which is connected to the terminals 17 and 18 is connected. With the common point of the alternating current source 7 and an electrostatic screen 13 is connected to the impedances 5. who is in charge 1, 2 non-touching parts of the electrodes 3, 4, their leads. the impedances 5, 6 and the primary winding 14 umgiht.

Ist der Leiter 1 zentrisch innerhalb der Isolierdecke 2 gelegen. dann ist die Brückenschaltung gemäß Fig. 2 abgeglichen, sofern die Impedanzen 5 und 6 von gleicher Größe sind; andernfalls kann die Brücke in bekannter Weise durch Anderung von Impedanzen abgeglichen werden. Bei abgeglichener Brücke ist die Spannung in der die Primärwicklung 14 enthaltenden Diagonalen Null, und es tritt somit keine Ausgangsspannung an den Klemmen 17 und 18 auf. If the conductor 1 is located centrally within the insulating blanket 2. then the bridge circuit according to FIG. 2 is balanced, provided that the impedances 5 and 6 are of the same size; otherwise the bridge can pass through in a known manner Change of impedances can be adjusted. When the bridge is balanced, the voltage is in the diagonal containing the primary winding 14 is zero, and thus none occurs Output voltage at terminals 17 and 18.

Wird die Anordnung der Fig. 2 zur Messung der Eszentrizität einer durch die Elektroden 3, 4 laufenden isolierten Leitung verwendet, so ist die Ausgangsspannung an den Klemmen 17, 18 Null, solange der Leiter zentrisch bleibt. Verlagert sich der Leiter innerhalb der Isolierdecke so werden die Kapazitäten zwischen dem Leiter 1 und den Elektroden 3, 4 ungleich, die Abgleichung der Brücke ist gestört, und an den Klemmen 17, 18 tritt eine Ungleichheitsspannung auf. If the arrangement of FIG. 2 for measuring the eccentricity of a Insulated wire running through electrodes 3, 4 is used, so is the output voltage at terminals 17, 18 zero as long as the conductor remains centered. Shifts the conductor inside the insulating blanket so will the capacitance between the conductor 1 and electrodes 3, 4 are unequal, the alignment of the bridge is disturbed, and An unequal voltage occurs at the terminals 17, 18.

Die Amplitude dieser Spannung hängt von der Größe der Exzentrizität sowie von der mittleren Wandstärke der Isolierdecke ab. The amplitude of this stress depends on the size of the eccentricity as well as the mean wall thickness of the insulating ceiling.

Die Amplitude der genannten Spannung ist ferner abhängig von Strenungserscheinungen zwischen Leiter und Elektroden und somit von der geometrischen Konfiguration der Leitung und der Dielektrizitätskonstante der Isolierdecke. Wird nun die durch die Anordnung gemäß Fig. 1 bestimmte mittlere Wandstärke der Leitung in Betracht gezogen, so wird die an den Klemmen 17, 18 auftretende Spannung zum direkten Maß der Exzentrizität. Unter Berücksichtigung der an den Klemmen 11, 12 gemessenen ersten Spannung kann die an den Klemmen i7, 18 auftretende zweite Spannung dann einem unmittelbar in Exzentrizitätswerten vorgeeichten Anzeigeinstrument zugeführt werden. The amplitude of the voltage mentioned is also dependent on disturbance phenomena between conductor and electrodes and thus on the geometric configuration of the Line and the dielectric constant of the insulating ceiling. Will the Arrangement according to FIG. 1, certain mean wall thickness of the line taken into account, so the voltage occurring at the terminals 17, 18 becomes a direct measure of the eccentricity. Taking into account the first voltage measured at terminals 11, 12 can the second voltage occurring at terminals i7, 18 is then directly in Eccentricity values are supplied to pre-calibrated display instruments.

Eine solche Anordnung ist ausführlicher in Fig. 3 gezeigt, in der die Fig. 1 und 2 entsprechenden Schaltteile mit den gleichen Ziffern bezeichnet sind. Such an arrangement is shown in more detail in Fig. 3, in which the switching parts corresponding to FIGS. 1 and 2 are denoted by the same numerals are.

Die Elektroden 3, 4 sind in dieser Anordnung mit der Brücke über einen. Wechselschalter 19 a, 19 b verbunden, durch dessen Umschaltung die beiden Elektroden miteinander vertauscht werden können. Die Impedanzen. 5, 6 sind durch einen Differenzialkondenstator 20 ersetzt, der die Abgleichung der Brücke zu Anfang ermöglicht. Die Wechselstromquelle 7 der Fig. 2 besteht in dieser Anordnung aus einem Röhrengenerator 7a, der zwei Paar Ausgangsklemmen besitzt. Ein Paar ist an die Primärwicklung 21 des Transformators 22 angeschlossen, dessen abgeschirtnte Sekundärwicklung 23 mit dem Leiter 1 und einem Ende der abgeschirmten Primärwicklung 8 des Transformators 9 verbunden ist. Die Sekundärwicklung 10 des Transformators 9 ist über einen Verstärker 24 mit einem Gleichrichter 25 verbunden, dessen Ausgangsspannung dem Gleichstromzeigerinstrument 26 zugeführt wird. Die: Sekundärwicklung 16 des Transformators 15 ist mit dem Eingang eines Verstärkers 27 mit regelbarer Verstärkung verbunden, dessen Ausgangsspannung einem Ringmodulator 28 in der z. B. in Fig. 4 ausführlicher dargestellten Form zugeführt wird. Eine weitere dem Ringmodulator 28 zugeführte Spannung wird dem anderen Paar Ausgangsklemmen des Generators 7a entnommen. Der Schalter 31 a, 31 b erlaubt es, in seiner geschlossenen Stellung das dem Gleichrichter 25 entnommene Gleichspannungssignal dem Verstärker 27 zur Steuerung dessen Verstärkungsgrades zuzuführen. The electrodes 3, 4 are in this arrangement with the bridge over a. Changeover switch 19 a, 19 b connected, by switching the two Electrodes can be interchanged. The impedances. 5, 6 are through replaces a differential capacitor 20 which initially balances the bridge enables. The alternating current source 7 of FIG. 2 consists of this arrangement a tube generator 7a having two pairs of output terminals. A couple is on the primary winding 21 of the transformer 22 is connected, its shielded Secondary winding 23 with conductor 1 and one end of the shielded primary winding 8 of the transformer 9 is connected. The secondary winding 10 of the transformer 9 is connected via an amplifier 24 to a rectifier 25, the output voltage of which the DC pointer instrument 26 is supplied. The: secondary winding 16 des Transformer 15 is connected to the input of an amplifier 27 with adjustable gain connected, whose Output voltage to a ring modulator 28 in the z. B. in Fig. 4 is supplied form shown in more detail. Another dem Voltage supplied to ring modulator 28 becomes the other pair of output terminals of the generator 7a taken. The switch 31 a, 31 b allows it in its closed position the DC voltage signal taken from the rectifier 25 to the amplifier 27 Control of its degree of amplification feed.

Die Ausgangsspannung des Ringmodulators 28 wird über einen zweipoligen Wechselschalter 29 e, 29h einem Galvanometer 30 zugeführt. Die Wechselschalter 19a, 19b und 29a, 291> sind miteinander gekuppelt, so daß die Verbindungen zum Galvanometer 30 beim Austauschen der Elektroden 3, 4 gleichzeitig umgewechselt werden. The output voltage of the ring modulator 28 is via a two-pole Changeover switches 29 e, 29h are fed to a galvanometer 30. The changeover switches 19a, 19b and 29a, 291> are coupled to one another so that the connections to the galvanometer 30 can be exchanged at the same time when the electrodes 3, 4 are exchanged.

Der im Schaltbild der Fig. 3 vorgesehene Ringmodulator 28 ist ausführlicher in Fig. 4 dargestellt. The ring modulator 28 provided in the circuit diagram of FIG. 3 is more detailed shown in FIG.

Das erste Paar Eingangsklemmen 32, 33 ist mit der Primärwicklung 34 des Transformators 35 verbunden, der eine Sekundärwicklung 36 mit zentraler Abzapfung aufweist. Die äußeren Enden der Wicklung 36 sind über Gleichrichter 37, 38 an die Ausgangsklemmen 43, 44 angeschlossen. Weitere Gleichrichter 39, 40 sind in entgegengesetzter Richtung von 37, 38 gekreuzt angeschlossen, und zwar derart, daß alle vier Gleichrichter einen in gleicher Richtung fortlaufenden Ring bilden. Zwischen die Ausgangsklemmen 43, 44 sind zwei Kondensatoren41,42 in Serie gelegt. Die Abzapfung der Wicklung 36 ist mit der Klemme 45 und die Verbindungsstelle zwischen den Kondensa. toren 41, 42 mit der anderen Klemme 46 des zweiten Eingangs verbunden.The first pair of input terminals 32, 33 are connected to the primary winding 34 of the transformer 35 connected to a secondary winding 36 with a central tap having. The outer ends of the winding 36 are connected to the rectifier 37, 38 Output terminals 43, 44 connected. Further rectifiers 39, 40 are in opposite directions Direction of 37, 38 connected crossed, in such a way that all four rectifiers form a continuous ring in the same direction. Between the output terminals 43, 44 two capacitors 41, 42 are placed in series. The tapping of the winding 36 is with the terminal 45 and the connection point between the condensate. fools 41, 42 connected to the other terminal 46 of the second input.

Wie mit Bezug auf Fig. 3 ersichtlich, ist der Ausgang des Verstärkers 27 an die Eingangsklemmen 32, 33 des Ringmodulators angeschlossen, und dem zweiten Paar Eingangsklemmen 45, 46 wird eine Wechselspannung des Generators 7 a zugeführt. Die Ausgangsklemmen 43, 44 sind mit dem Galvanometer über den Wechselschalter 29 a, 29 b verbunden. As can be seen with reference to Figure 3, the output of the amplifier is 27 connected to the input terminals 32, 33 of the ring modulator, and the second A pair of input terminals 45, 46 is supplied with an alternating voltage from the generator 7 a. The output terminals 43, 44 are connected to the galvanometer via the changeover switch 29 a, 29 b connected.

Eine derartige Vorrichtung ist für fortlaufende Messungen an isolierten Leitern nach deren Umspritzung und nach Durchgang durch ein Wasserkühlbad oder ein Vulkanisierrohr geeignet. Die Elektroden 3, 4 sind in mit zwei Federn versehenen Armen angebracht, und zwar so, daß sie leicht an der Oberfläche der Isolierdecke 2 des isolierten Leiters anliegen, während dieser zwischen den Elektroden durchläuft. Such a device is for continuous measurements on isolated Ladders after they have been overmolded and after passing through a water cooling bath or a Suitable for a vulcanizing tube. The electrodes 3, 4 are provided with two springs Arms attached so that they lightly touch the surface of the insulating blanket 2 of the insulated conductor while it passes between the electrodes.

Ein Ziel der Erfindung besteht in der fortlaufenden Messung der Wandstärke der gespritzten Isolierdecke während der Herstellung. One object of the invention is to continuously measure the wall thickness the injection-molded insulating blanket during manufacture.

Zu diesem Zweck ist das Anzeigeinstrument 26 zunächst entsprechend der Art der auszumessenden Leitung geeicht, oder aber die Verstärkung des. Verstärkers 24 wird auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, so daß eine gegebene Eichung des Anzeigeinstrumentes für verschiedene Leitungsarten Anwendung finden kann. Die Anzeige des Instrumentes 26 gibt somit fortlaufend Aufschluß über die mittlere Wandstärke der Isolierdecke. For this purpose, the display instrument 26 is initially corresponding the type of line to be measured, or the gain of the amplifier 24 is set to a predetermined value so that a given calibration of the Display instruments for different types of lines can be used. The ad of the instrument 26 thus continuously provides information about the average wall thickness the insulating blanket.

Bei Verwendung der Anordnung für die Exzentrizitätsmessung ist zunächst die Brücke abzugleichen. When using the arrangement for measuring the eccentricity, first level the bridge.

In der in Fig. 3 dargestellten Anordnung kann dies kurz nach der Umspritzung des Leiters geschehen, ohne den Herstellungsvorgang zu unterbrechen und unabhängig davon, ob der Leiter zunächst exzentrisch ist oder nicht. Zu diesem Zweck wird die Anzeige des Galvanometers 30 bestimmt, und nach Umlegen der Wechsel.schalter 19a, 19b und 29a, 29b wird der Differenzialkondensator 20 so eingestellt, daß die beiden Anzeigen von 30 identisch sind.In the arrangement shown in FIG. 3, this can be done shortly after the encapsulation of the conductor happen without interrupting the manufacturing process and independently whether the conductor is initially eccentric or not. For this purpose, the Determines the display of the galvanometer 30, and after turning the changeover switch 19a, 19b and 29a, 29b becomes the Differential capacitor 20 adjusted so that the two Ads of 30 are identical.

Die Verstärkung des Verstärkers 27 wird darauf gemäß einer vorbestimmten Eichung in Abhängigkeit von der Anzeige des Instrumentes 26 geregelt. Nach Ausführung dieser Einstellung zeigt das Galvanometer 30 unmittelbar Exzentrizitätswerte an, z. B. als Prozente. Die Einstellung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 27 kann in bekannter Weise durch ein Gleichstromsignal erfolgen, welches z. B. einer Verstärkerröhre als Gittervorspannung zugeführt wird. The gain of the amplifier 27 is then according to a predetermined Calibration regulated as a function of the display of the instrument 26. After execution With this setting, the galvanometer 30 immediately displays eccentricity values, z. B. as a percentage. The setting of the gain of the amplifier 27 can done in a known manner by a direct current signal which z. B. an amplifier tube is supplied as a grid bias.

In einer vollautomatischen Ausführung wird das zur Steuerung erforderliche Gleichstromsignal von dem Gleichrichter 25 abgeleitet und dem Verstärker 27 durch Schließen der Kontakte 31 a und 31 b zugeführt.In a fully automatic version, the control is required Direct current signal derived from the rectifier 25 and the amplifier 27 through Closing the contacts 31 a and 31 b supplied.

Die Anwendung des Ringmodulators 28 erlaubt es, das Galvanometer 30 mit einer zentralen Nullstellung zu versehen, so daß die Anzeigenadel im Zentrum der Skala steht, wenn der Leiter 1 genau zentrisch in der Isolierdecke 2 liegt. Da der Ringmodulator 28 die Phase der Ungleichheitsspannung relativ zur Phase des Generators 7a berücksichtigt, zeigt das Galvanometer einen Exzentrizitätswert in der rechten bzw. linken Seite der Skala an, je nachdem eine Exzentrizität gegen die eine oder die andere der beiden Elektroden vorliegt. The use of the ring modulator 28 allows the galvanometer 30 to be provided with a central zero position, so that the indicator needle in the center the scale is when the conductor 1 is exactly centered in the insulating cover 2. Since the ring modulator 28 determines the phase of the imbalance voltage relative to the phase of the Generator 7a taken into account, the galvanometer shows an eccentricity value in the right or left side of the scale, depending on an eccentricity against one or the other of the two electrodes is present.

In einer vereinfachten Form der Vorrichtung kann ein einziges Anzeigeinstrument und lediglich ein Verstärker verwendet werden, so daß z. B. der Verstärker 27, Ringmodulator 28 und Galvanometer 30 wahlweise zur Messung der Spannung der Sekun.därwicklung 10 oder der Sekundärwicklung 16 schaltbar sind. In a simplified form of the device, a single display instrument and only one amplifier can be used, so that e.g. B. the amplifier 27, ring modulator 28 and galvanometer 30 optionally for measuring the voltage of the secondary winding 10 or the secondary winding 16 are switchable.

Hierbei wird die Verstärkung des Verstärkers 27 zunächst so geregelt, daß das Galvanometer 30 eine bestimmte Anzeige der ersten Spannung entsprechend der mittleren Wandstärke liefert. Darauf wird die Verstärkung des Verstärkers 27 so eingestellt, daß die zweite Spannung durch das Galvanometer 30 unmitttelbar als Exzentrizitätsmaß angezeigt wird. Auf diese Weise erfolgt die effektive Eichung des Galvanometers 30 selbsttätig und fortlaufend während des Meßvorganges.Here, the gain of the amplifier 27 is initially regulated in such a way that that the galvanometer 30 corresponds to a certain reading of the first voltage the mean wall thickness provides. Then the gain of amplifier 27 adjusted so that the second voltage by the galvanometer 30 immediately as Eccentricity measure is displayed. This is how effective calibration takes place of the galvanometer 30 automatically and continuously during the measuring process.

Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, die mittlere Wandstärke und Exzentrizität des Leiters 1 über einem Durchmesser der durch die Elektroden 3, 4 laufenden Leitung zu messen. Um eine Verlagerung des Le.iters in der Isolierdecke 2 mit größerer Sicherheit feststellen zu können, werden vorzugsweise zwei Vorrichtungen entsprechend Fig. 3 verwendet, wobei die Elektroden der zweiten Vorrichtung im wesentlichen über einem rechtwinklig zu den Elektroden 3, 4 liegenden Durchmesser angeordnet werden. The device described enables the average wall thickness and eccentricity of the conductor 1 over a diameter of the electrodes 3, 4 measuring running line. To shift the conductor in the insulating ceiling 2 to be able to determine with greater certainty are preferably two devices used in accordance with FIG. 3, the electrodes of the second device essentially arranged over a perpendicular to the electrodes 3, 4 diameter will.

In einer solchen Vorrichtung können. ferner eine oder beide Spannungen registriert werden, wenn dies erwünscht ist. Die Spannungen können weiterhin gemeinsam oder einzeln bekannten Vorrichtungen zur Betätigung von Warnsignalen bei Überschreitung von vorbestimmten Toleranzen oder zur Betätigung von Regelvorrichtungen zugeleitet werden. Insbesondere kann der Spritzvorgang selbsttätig geregelt werden, indem die Ausgangsspannung des Verstärkers 24 oder bei Verwendung von zwei solchen Vorrichtungen eine von beiden Verstärkern abgeleitete Spannung oder die dem Verstärker 27 in Fig. 3 entsprechenden Ausgangsspannungen dazu benutzt werden, elektromechanische Regelorgane in Verbindung mit dem Spritzvorgang zu betätigen, und zwar in solcher Weise, daß jeglicher sich entwickelnder Tendenz des Stärker- oder Dünnerwerdens der Isolierdicke bzw. der Exzentrizitätsbildung des Leite.rs entgegengewirkt wird. Falls eine selbsttätige Steuerung nicht erwünscht ist, kann auch eine entsprechende Regelung des Spritzvorganges durch Hand erfolgen, um so die Herstellung eines zufriedenstellenden Erzeugnisses zu sichern. In such a device you can. also one or both voltages registered if so desired. The tensions can continue together or individually known devices for actuating warning signals when exceeded of predetermined tolerances or for the actuation of control devices will. In particular, the injection process can be regulated automatically by the Output voltage of amplifier 24, or if two such devices are used a voltage derived from both amplifiers or that of the amplifier 27 in Fig. 3 corresponding output voltages are used to electromechanical control elements to operate in connection with the spraying process, in such a way that any developing tendency for the insulation thickness to become thicker or thinner or the eccentricity of the Leite.rs is counteracted. If one automatic control is not desired, a corresponding regulation can also be used the spraying process done by hand, so as to produce a satisfactory Secure product.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for measuring the mean wall thickness an insulating blanket surrounding a conductor by means of two or more on the insulating blanket Adjacent electrodes over a diameter, characterized in that the between the electrodes (3, 4) and the grounded conductor (1) effectively formed partial capacitances are connected in parallel and supplied with alternating current from a voltage source (7) and that an alternating voltage corresponding to the total value of this alternating current is derived that is the sum of the capacitive effects between the electrodes (3, 4) and the conductor (1) and therefore a measure of the average wall thickness represents.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each a partial capacitance formed by an electrode (3 or 4) and the conductor (1) series connected impedance (5 resp.

6) is assigned and that between each two electrodes (3, 4) one second alternating voltage is derived, which in turn is the differential value corresponds to the capacitive effects between the electrodes (3, 4) and the conductor (1) and therefore a measure of the conductor's eccentricity with respect to the insulating blanket surrounding it (2) represents.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the second voltage to a display instrument (26) with preferably variable Sensitivity is supplied, which can be regulated according to the size of the first voltage is, and that the display instrument (26) for the immediate reading of eccentricity values is calibratable.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the sensitivity of the display instrument (26) is adjustable by hand.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the second voltage to the display instrument (26) via an amplifier (24) with adjustable Gain is supplied which is controlled by the magnitude of the first voltage.

6. Apparatus according to claim 3 and 5, characterized in that the first voltage is passed through rectifier (25) and the grid bias one or more tubes (7 a) controllable gain controls.

7. Apparatus according to claim 2 to 6, characterized in that the second to display both the size and the phase direction of the eccentricity Voltage a phase sensitive switching part (28) together with one of the Bridge feeding alternating current source (7a) supplied with reference voltage will.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the phase sensitive Switching part consists of a ring inodulator (28), which like the bridge one high-frequency alternating voltage is supplied.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the electrodes (3, 4) and their leads from a conductive screen (13) are surrounded.

10. Apparatus according to claim 2 to 9, characterized in that the two capacitive bridge branches formed by the two electrodes (3, 4) are arranged interchangeably, while in the other bridge branches Means (20) are provided for bridge balancing.

11. The device according to claim 1, characterized by the connection with a second device, the electrodes of which on the insulating blanket - essentially over a diameter and perpendicular to the first mentioned pair of electrodes (3, 4).

12. The device according to claim 1, characterized in that he the measurement of the insulating cover (2) of the conductor (1) during its encapsulation or several voltages are continuously registered.

13. The device according to claim 1, characterized in that at the measurement of the insulating cover (2) of the conductor (1) during its encapsulation or several of the derived voltages for the actuation of electromagnetic control elements can be used in conjunction with the spraying process.

Documents considered: German Patent No. 854 710; The Bell System Technical Journal, March 1954, pp. 353-368.