DE1068899B

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Publication number: DE1068899B
Application number: DENDAT1068899D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-12

Description

Schaltungsanordnung zur elektromagnetischen Ermittlung der Exzentrizität eines mit Wechselstrom gespeisten elektrischen Leiters innerhalb seiner Isolationshülle Die Erfindung befaßt sich mit einer Schaltungsanordnung zur elektromagnetischen Ermittlung der Exzentrizität eines mit Wechselstrom gespeisten elektrischen Leiters innerhalb seiner Isolationshülle. Circuit arrangement for the electromagnetic determination of the eccentricity an electrical conductor fed with alternating current within its insulation sheath The invention relates to a circuit arrangement for electromagnetic Determination of the eccentricity of an electrical conductor fed with alternating current inside its insulating cover.

Es ist bereits bekannt, die Exzentrizität eines mit Wechselstrom gespeisten elektrischen Leiters innerhalb seiner Isolationshülle durch Schaltungsanordnungen zu ermitteln, welche einen oder mehrere Elektromagnete aufweisen, von denen jeder mit einem Spalt in seinem Kern versehen ist, durch welchen hindurch der zu prüfende Leiter in Richtung seiner Längsachse geführt wird, während er einen elektrischen Wechselstrom leitet. Die Ermittlung der Exzentrizität geschieht dabei mittels der in den Abnahmespulen der Elektromagnete induzierten Spannungen, deren Größe eine Anzeige oder ein Maß für die Größe der Exzentrizität des Leiters in seiner Isolationshülle liefert. Diese bekannten Schaltungsanordnungen sind aber ihrer Natur nach nicht geeignet, eine Exzentrizitätsanzeige nach der sogenannten Null-Methode, also eine genaue und einfache Anzeige, zu geben, d. h., sie können nicht oder nur unter Aufwendung erheblicher technischer Mittel so eingerichtet werden, daß dann, wenn die Exzentrizität des Leiters gleich Null ist, der resultierende Magnetfluß, der die Prüf- oder Abnahmespule mit dem Magnet verkettet, Null ist. It is already known the eccentricity of an alternating current powered electrical conductor within its insulation sheath by circuit arrangements to determine which one or more electromagnets have, each of which is provided with a gap in its core through which the to be tested Head is guided in the direction of its longitudinal axis while having an electrical Alternating current conducts. The eccentricity is determined using the In the pick-up coils of the electromagnets induced voltages, the magnitude of which is a Indicator or a measure of the amount of eccentricity of the conductor in its insulation sheath supplies. These known circuit arrangements are not by their nature suitable, an eccentricity display according to the so-called zero method, i.e. a accurate and easy indication, to give, d. That is, they cannot, or only with an effort considerable technical means are set up so that when the eccentricity of the conductor is equal to zero, the resulting magnetic flux, which the test or acceptance coil chained to the magnet, is zero.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung, mittels welcher die Ermittlung der Exzentrizität auf besonders einfache Art und Weise nach der Null-Methode mit großer Genauigkeit ausgeführt werden kann. The purpose of the invention is to create a circuit arrangement by means of which the determination of the eccentricity in a particularly simple manner and Way according to the zero method can be carried out with great accuracy.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß ein Elektromagnet, der ein Polstück mit einem Hauptspalt für einen sich hindurchbewegenden isolierten Leiter aufweist, und ein Paar magnetischer Stromlinienpfade, in deren jedem sich ein veränderlicher Kleinspalt befindet, vorgesehen sind und daß auf dem Polstück eine mit der Steuereinrichtung verbundene Spule angeordnet ist, mit welcher, wie an sich bekannt, der resultierende Magnetfluß in dem Polstück bei exzentrischer Lage des Leiters innerhalb seiner Hülle in einer Richtung parallel zur Polfläche festgestellt wird. This is achieved according to the invention in that an electromagnet, which insulated a pole piece with a main gap for a moving through Has conductors, and a pair of magnetic streamlined paths in each of which a variable small gap is provided and that on the pole piece a coil connected to the control device is arranged, with which, as known per se, the resulting magnetic flux in the pole piece at eccentric Position of the conductor within its sheath in a direction parallel to the pole face is detected.

Zweckmäßig kann der Kern des Elektromagnets ein mittleres und zwei äußere Polstücke sowie ein gemeinsames Joch aufweisen, und der Hauptspalt kann sich in dem mittleren Polstück befinden, während die veränderlichen Kleinspalte in den beiden äußeren Polstücken vorgesehen werden können. Dabei kann eine Leiter Führungseinrichtung vorgesehen werden, die mit einer Feineinregelungsvorrichtung für die Leiterposition in einer Richtung versehen ist, welche eine Komponente parallel zur Polfläche des Hauptspaltes aufweist. The core of the electromagnet can expediently have a middle and two have outer pole pieces as well as a common yoke, and the main gap can be are in the middle pole piece, while the variable small gaps are in the two outer pole pieces can be provided. A ladder guide device be provided with a fine control device for the conductor position is provided in a direction which has a component parallel to the pole face of the Has main gap.

Zweckmäßigerweise kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, wie an sich bekannt, mit einem zweiten, in axialer Richtung gegenüber dem ersten versetzten gleichartigen Elektromagnet ausgerüstet werden, dessen Polflächen um 90" gegenüber denen des ersten Elektromagnets versetzt wird. Jedem der beiden Elektromagnete kann eine Feinregelungseinrichtung zugeordnet werden. The circuit arrangement according to the invention can expediently as known per se, with a second, axially opposite the first relocated of the same type of electromagnet, the pole faces of which are 90 " is offset from those of the first electromagnet. Each of the two electromagnets a fine control device can be assigned.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann, wie an sich bekannt, auch ein Paar von Bezugsleitern in dem oder in jedem Hauptspalt an diametral gegenüberliegenden Seiten des im Spalt befindlichen Leiter-Teilstücks angeordnet werden, und eine Stromlieferquelle kann vorgesehen und mit dem isolierten Leiter sowie den Bezugsleitern verbunden werden, so daß die Ströme in den Bezugsleitern dem Strom im isolierten Leiter in der Größe gleich, aber in der Richtung entgegengesetzt sind. In the circuit arrangement according to the invention, as is known per se, also a pair of reference conductors in the or in each main gap at diametrically opposite one another Sides of the conductor section located in the gap are arranged, and a power supply source can be provided and connected to the insulated conductor as well as the reference conductors so that the currents in the reference conductors correspond to the current in the insulated conductor in equal in size but opposite in direction.

Bei einer Schaltungsanordnung, welche einen Elektromagnet aufweist, kann ein Oszillator vorgesehen werden, welcher über eine Ausgangsquelle kapazitiv mit dem einen Ende des isolierten Leiters und über die andere Ausgangsklemme mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers verbunden wird, wobei jedes Ende des Potentiometers mit einem Ende der Bezugsleiter verbunden ist und die anderen Enden der Bezugsleiter mit dem anderen Ende des isolierten Leiters, vorzugsweise über Erde, gekuppelt werden. In a circuit arrangement which has an electromagnet, an oscillator can be provided which is capacitive via an output source with one end of the insulated conductor and with the other output terminal connected to the sliding contact of a potentiometer, each end of the potentiometer connected to one end of the reference conductor and the other ends of the reference conductor be coupled to the other end of the insulated conductor, preferably via earth.

Bei einer Schaltungsanordnung mit zwei hintereinanderliegenden, in ihrer Ebene um 90" zueinander versetzten Elektromagneten kann der Oszillator an einer nahe den beiden Magneten bzw. Meßköpfen gelegenen Stelle über eine Ausgangsklemme mit dem einen Ende des isolierten Leiters und über die andere Ausgangsklemme mit dem Schleifkontakt des Potentiometers gekoppelt werden, wobei jedes Ende des Potentiometers mit einem Ende der Bezugsleiter eines Bezugsleiterpaares und die anderen Enden dieses Bezugsleiterpaares mit den entsprechenden Enden eines zweiten Bezugsleiterpaares verbunden werden können, während die anderen Enden des zweiten Bezugsleiterpaares mit den beiden Enden eines zweiten Potentiometers gekoppelt werden, dessen Schleifkontakt an Erde gelegt wird. In a circuit arrangement with two one behind the other, in The oscillator can be connected to electromagnets offset by 90 "to each other in their plane one near the over the two magnets or measuring heads an output terminal to one end of the insulated conductor and across the other Output terminal can be coupled to the sliding contact of the potentiometer, whereby each end of the potentiometer with one end of the reference conductors of a reference conductor pair and the other ends of this reference conductor pair with the corresponding ends of one second reference conductor pair can be connected, while the other ends of the second pair of reference conductors coupled to the two ends of a second potentiometer whose sliding contact is connected to earth.

Ein zweistufiger Schalter bzw. ein Umschalter kann vorgesehen werden, über welchen in der einen Schaltstellung die eine Ausgangsklemme des Oszillators mit dem Schleifkontakt des Potentiometers verbunden wird, während in der anderen Schaltstellung die Bezugsleiter vom Oszillator getrennt und dessen Ausgangsklemme an Erde gelegt werden kann. A two-stage switch or a changeover switch can be provided, via which one output terminal of the oscillator is in one switching position is connected to the sliding contact of the potentiometer, while in the other Switch position separated the reference conductor from the oscillator and its output terminal can be laid on earth.

Die Abnahmespulen der beiden Elektromagnete können so geschaltet werden, daß ihre Induktionsströme als Anzeigeströme für die Exzentrizität summiert werden, wobei die beiden Abnahmespulen über je einen Verstärker und einen phasenempfindlichen Detektor mit einem Kathodenstrahlrohroszilloskop gekoppelt werden können. The pick-up coils of the two electromagnets can be switched in this way that their induction currents are summed up as display currents for the eccentricity The two pick-up coils each have an amplifier and a phase-sensitive one Detector can be coupled with a cathode ray tube oscilloscope.

Eine der Abnahmespulen kann an die X-Platten und die andere Abnahmespule kann an die Y-Platten des Oszilloskops gekoppelt werden.One of the take-off spools can be attached to the X-plates and the other take-off spool can be coupled to the Y-plates of the oscilloscope.

Bei Schaltungsanordnungen zur elektromagnetischen Ermittlung der Exzentrizität ist es zwar bekannt, die Anzeige mittels eines Kathodenstrahlrohroszilloskops vorzunehmen, jedoch ist eine genaue Anzeige infolge der Eigenart der bei diesen verwendeten Elektromagnete nicht oder aber nicht immer gewährleistet. In circuit arrangements for the electromagnetic determination of the Although it is known eccentricity, the display by means of a cathode ray tube oscilloscope to be made, however, an exact display is due to the nature of these The electromagnet used is not guaranteed or is not always guaranteed.

Die Detektoren können ferner je einen ausgeglichenen Diodenkreis aufweisen, mit welchem jeweils eine Abnahmespule über einen Verstärker in Signalübermittlungsverbindung steht, wobei ein Spannungsteiler mit der Anode der einen Diode und mit der Kathode der anderen Diode des Diodenkreises gekoppelt ist, und der Schleifkontakt des Spannungsteilers kann an Erde und über einen Belastungswiderstand an die Verbindung zwischen der Kathode der einen Diode und der Anode der anderen Diode angeschlossen sowie an den Belastungswiderstand eine Bezugsspannung angelegt werden, derart, daß je nach Richtung der Exzentrizität des zu prüfenden isolierten Leiters eine positive oder negative Ausgangsgleichspannung an die X-Platten bzw. die Y-Platten des Oszilloskops angelegt wird. Die Bezugsspannung wird den Detektoren von einer Abnahmespule übermittelt, welche nahe dem isolierten Leiter und dem oder den Meßköpfen angeordnet wird, in die durch den Prüfstrom im Leiter eine Spannung induziert wird. Dabei kann eine Elektrode vorzugsweise an der Ausgangsseite des oder der Meßköpfe vorgesehen werden, zu welcher der isolierte Leiter eine Relativbewegung ausführen kann und die als Prüfwechselstromverbindung nach dem Leiter verwendet wird. The detectors can also each have a balanced diode circuit have, with each of which a pick-up coil via an amplifier in signal transmission connection stands, with a voltage divider with the anode of a diode and with the cathode the other diode of the diode circuit is coupled, and the sliding contact of the voltage divider can be connected to earth and via a load resistor to the connection between the Cathode of one diode and the anode of the other diode are connected to the Load resistor a reference voltage can be applied in such a way that depending on the direction the eccentricity of the insulated conductor to be tested is positive or negative DC output voltage applied to the X-plates or the Y-plates of the oscilloscope will. The reference voltage is transmitted to the detectors from a pick-up coil, which is arranged near the insulated conductor and the measuring head (s), in which a voltage is induced in the conductor by the test current. One can Electrode is preferably provided on the output side of the measuring head (s), to which the insulated conductor can perform a relative movement and which as AC test connection after the conductor is used.

Eine andere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß die Abnahmespule über einen Verstärker und einen Gleichrichter mit dem Gitter eines Rohres mit veränderlichem Wert im Oszillatorkreis verbunden werden kann, so daß der Prüfstrom innerhalb des jeweils durch den oder die Meßköpfe laufenden Teilstücks des isolierten Leiters im wesentlichen konstant gehalten wird. Another useful measure is that the take-off spool through an amplifier and a rectifier with the grid of a tube with variable Value in the oscillator circuit can be connected so that the test current is within the each part of the insulated conductor running through the measuring head or heads is kept essentially constant.

Die Erfindung soll nunmehr ausführlicher an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung erläutert werden, und zwar zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht einer besonders vorteil haften Ausführungsform eines Elektromagnets, die Fig. 2, 3 und 4 Vorderansichten von weiteren Ausführungsformen von Elektromagneten, welche sich für die verbesserte E xzentrizität-Ermittlungseinrichtung eignen, Fig. 5 eine Vorderansicht eines Paares von Elektromagneten, welche mit ihren jeweiligen Polflächen unter einem Winkel von 90" zueinander angeordnet sind, Fig. 6 eine Vorderansicht einer Ausführungsform für einen Magnethalterahmen und eine Leiter-Führungseinrichtung, Fig. 7 eine Seitenansicht eines Geräts zum Aufbringen einer Hülle aus Isolierstoff auf einen Kern, wobei eine Einrichtung zum Ermitteln der Exzentrizität des Kernleiters vorgesehen ist, Fig. 8 eine Vorderansicht eines Elektromagnets, in dessen Hauptspalt Bezugsleiter oder -adern in Kontaktberührung mit der Oberfläche des zu prüfenden Leiters gehalten und geführt werden, Fig. 9 eine Stromkreisschaltungsanordnung, welche die Bezugsleiter von zwei Meßköpfen aufweist, Fig. 10 ein Blockschaubild einer bevorzugten Ausführungsform der gesamten Exzentrizitätsmeß einrichtung, während Fig. 11 eine Schaltungsanordnung für einen phasenempfindlichen bzw. -ansprechenden Detektor zur Verwendung in der Abnahmespule-Meßschaltungsanordnung veranschaulicht. The invention will now be described in more detail with reference to it, for example Illustrative drawing will be explained, namely Fig. 1 shows a front view a particularly advantageous embodiment of an electromagnet that Fig. 2, 3 and 4 are front views of further embodiments of electromagnets, which are suitable for the improved eccentricity determining device, FIG. 5 a Front view of a pair of electromagnets, which with their respective pole faces are arranged at an angle of 90 "to one another, Fig. 6 is a front view an embodiment for a magnet holding frame and a conductor guide device, 7 shows a side view of a device for applying a sheath made of insulating material on a core, wherein means for determining the eccentricity of the core conductor 8 is a front view of an electromagnet, in its main gap Reference conductors or wires in contact with the surface of the test piece Conductors are held and guided, Fig. 9 shows a circuit circuit arrangement, which has the reference conductors of two measuring heads, Fig. 10 is a block diagram a preferred embodiment of the entire eccentricity measuring device while 11 shows a circuit arrangement for a phase-sensitive or phase-responsive Detector illustrated for use in the pick-up coil measurement circuitry.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Magnetkerns ist in Fig. 1 gezeigt. Er besteht aus einem Teilstück 1 von E-Gestalt und einem Teilstück 2 von I-Gestalt, welches die drei Polflächen 4, 5 und 6 des E-förmigen Teilstücks so überbrückt, daß ein mittlerer Hauptspalt 7 und zwei Kleinspalte 8 und 9 entstehen, welche in Längsrichtung dadurch veränderlich sind, daß eines oder beide Teilstücke in Rahmen, in welchen sie gehalten werden, verschiebbar sitzen. A preferred embodiment of the magnetic core is shown in FIG. It consists of a section 1 of E-shape and a section 2 of I-shape, which bridges the three pole faces 4, 5 and 6 of the E-shaped section so that a central main gap 7 and two small gaps 8 and 9 arise, which in Are changeable in the longitudinal direction, that one or both parts in frame, in which they are held, slidably sit.

Andere Ausführungsformen von Magnetkernen können verwendet werden, und einige Beispiele hierfür sind in den Fig. 2, 3 und 4 angedeutet. Der in Fig. 2 gezeigte Kern besteht aus zwei E-förmigen Teilstücken la, 2a, welche mit den Stirnflächen gegeneinander weisen; der in Fig. 3 gezeigte Kern besteht aus einem E-förmigen Teilstück 2 b und einem T-förmigen Teilstück lb an dem Glied bzw. Polstück, auf welchem die Spule sitzt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sitzt die Spule auf dem mittleren Glied bzw. Polstück eines E-förmigen Teilstücks 1 c, während das andereTeilstück2c eine Gestalt hat. Das wesentliche Erfordernis läuft darauf hinaus, daß der Magnetkern für ein Magnetfeld eingerichtet sein soll, welches durch einen Leiter hervorgerufen wird, der in dem Hauptspalt sitzt oder sich bewegt und von einem Wechselstrom durchflossen wird, wobei diesem Magnetfeld zwei Magnetwege oder magnetische Kraftlinienpfade zugeordnet werden, welche durch Einregelung der Länge oder der Spaltbreite des einen Kleinspalts relativ zu derjenigen des anderen Kleinspalts so verändert werden können, daß sie den gleichen magnetischen oder Scheinwiderstand haben oder jedenfalls (Blind- oder Schein-) Widerstände aufweisen, welche sich nur um einen vernachlässigbar kleinen Wert voneinander unterscheiden. Other embodiments of magnetic cores can be used, and some examples of this are indicated in FIGS. 2, 3 and 4. The in Fig. 2 core consists of two E-shaped sections la, 2a, which with the end faces point against each other; the core shown in Fig. 3 consists of an E-shaped section 2 b and a T-shaped section lb on the link or pole piece on which the Coil sits. In the embodiment of Fig. 4, the coil sits on the middle Link or pole piece of an E-shaped section 1c, while the other section 2c has a shape. The essential requirement boils down to the fact that the magnetic core to be set up for a magnetic field which is caused by a conductor that sits or moves in the main gap and is traversed by an alternating current is, with this magnetic field two magnetic paths or magnetic lines of force paths be assigned, which by adjusting the length or the gap width of the one Small gap can be changed relative to that of the other small gap so that that they have the same magnetic or impedance or at least (reactive or apparent) resistances, which are only negligibly small Differ in value from each other.

Ein Wechselstrom, welcher durch den isolierten Leiter im Hauptspalt des Magnetkerns hindurchfließt, ruft ein magnetisches Wechselfeld hervor, welches zwei Magnetflußkomponenten im mittleren Glied oder Polstück des Magnets erzeugt. In Fig. 1 sind diese Komponenten, welche entgegengesetzte Richtungen aufweisen, durch die Pfeile F 1 und Fc3 angedeutet. Diese verketten die Abnahmespule 18 auf dem mittleren Glied bzw. Polstück. Für jede bestimmte Einstellung der beiden Kleinspalte 8 und 9 gibt es nur eine einzige Stellung eines isolierten Leiters 10, der sich in einer Ebene parallel zur Polfläche 5 des mittleren Gliedes befindet, bei welcher (Stellung) die Summe der beiden Magnetflüsse F01 und Fe2 gleich Null ist, obwohl infolge der Fertigungstoleranzen diese Stellung (im nachfolgenden als » Gleichgewichtsstellung « bezeichnet) nicht notwendigerweise die geometrische Mittellinie des Magnets zu sein braucht. Falls daher der isolierte Leiter über Führungsmittel in einer solchen Gleichgewichtsstellung gehalten wird, wird durch jede Abweichung des Drahtes aus seiner Normalstellung im isolierten Leiter - und zwar in einer Richtung parallel zur benachbarten Polfläche oder in einer Richtung, die parallel zur benachbarten Polfläche eine Komponente aufweist - ein Ungleichgewichtszustand zwischen den beiden Magnetflußkomponenten im mittleren Glied bzw. Polstück und somit eine Spannung proportional dieser Abweichung in der Abnehmerspule induziert. Die Größe der induzierten Spannung ist daher ein Maß für die Exzentrizität des Leiters in einer Ebene parallel zur Polfläche am mittleren Glied bzw. Polstück. An alternating current flowing through the insulated conductor in the main gap of the magnetic core flows through it, causes an alternating magnetic field, which two magnetic flux components are generated in the central member or pole piece of the magnet. In Fig. 1 these components, which have opposite directions, are indicated by the arrows F 1 and Fc3. These chain up the take-off reel 18 the middle link or pole piece. For any particular setting the Both small gaps 8 and 9 there is only one single position of an insulated conductor 10, which is in a plane parallel to the pole face 5 of the middle link, at which (position) the sum of the two magnetic fluxes F01 and Fe2 equals zero is, although due to the manufacturing tolerances this position (in the following as "Equilibrium position" denotes) not necessarily the geometric center line of the magnet. If, therefore, the insulated conductor has guide means is kept in such a position of equilibrium, is affected by any deviation of the wire from its normal position in the insulated conductor - in one direction parallel to the adjacent pole face or in a direction parallel to the adjacent one Pole face has one component - a state of imbalance between the two Magnetic flux components in the middle link or pole piece and thus a voltage proportional this deviation induced in the pickup coil. The magnitude of the induced voltage is therefore a measure of the eccentricity of the conductor in a plane parallel to Pole face on the middle link or pole piece.

Da die Richtung der Exzentrizität nur selten parallel zur Polfläche bzw. -stirnfläche des mittleren Gliedes oder Polstückes des Magnets verläuft und mitunter sogar senkrecht zu dieser Polfläche verlaufen kann und somit keine Wirkung auf die beiden Magnetflußkomponenten im mittleren Glied haben würde, so wird weiterhin in Vorschlag gebracht, den isolierten Leiter durch den Hauptspalt eines ähnlichen Elektromagnets hindurchzuführen, welcher mit seiner Polfläche unter 90" geneigt zu derjenigen des ersten Magnets angeordnet ist, um dadurch ein Maß für die Exzentrizität des Drahtes oder Leiters in einer Richtung rechtwinklig zu derjenigen zu erhalten, welche durch das erste System gemessen oder berücksichtigt wird. Ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung von zwei Meßköpfen ist in Fig. 5 gezeigt, welche ein Paar von Magneten wiedergibt, deren Magnetkerne die gleiche Gestalt wie diejenige des Magnets nach Fig. 1 haben, wobei die Teilstücke des einen Magnets die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 haben, während die entsprechenden Teilstücke des anderen Magnets die gleichen Bezugsziffern mit einem Ausführungsstrich aufweisen. Die in den Spulen der beiden Magnete induzierten Spannungen können summiert werden, um dadurch einen Anzeigewert für die Größe der Exzentrizität zu schaffen. Es ist ersichtlich, daß bei einer Zwillings-Meßkopfeinrichtung, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, die Führungseinrichtung für das Kabel sowohl eine Einregelung des Kabels in einer Richtung ermöglichen muß, welche eine Komponente parallel zur Polfläche des Hauptspalts des einen Magnets hat, als auch eine Einregelung in einer Richtung, welche eine Komponente parallel zur entsprechenden Polfläche des anderen Magnets aufweist. Since the direction of the eccentricity is rarely parallel to the pole face or end face of the middle link or pole piece of the magnet and sometimes it can even run perpendicular to this pole face and therefore has no effect on the two magnetic flux components in the middle link, so will continue put the insulated conductor through the main gap of a similar one Lead through electromagnet, which inclined with its pole face under 90 " to that of the first magnet is arranged to thereby provide a measure of the eccentricity to get the wire or conductor in a direction perpendicular to that which is measured or taken into account by the first system. An embodiment for the use of two measuring heads is shown in Fig. 5, which is a pair of Reproduces magnets whose magnetic cores have the same shape as that of the magnet according to Fig. 1, wherein the parts of a magnet have the same reference numerals as in Fig. 1, while the corresponding sections of the other magnet have the have the same reference numbers with an execution line. The ones in the coils The voltages induced by the two magnets can be summed up to create a To create a display value for the size of the eccentricity. It can be seen that in the case of a twin measuring head device as shown in FIG. 5, the guide device for the cable must enable adjustment of the cable in one direction, which one component parallel to the pole face of the main gap of one magnet has, as well as a regulation in one direction, which one component parallel to the corresponding pole face of the other magnet.

Es ist im allgemeinen besser, jeden der Elektromagnete in einem Rahmen zu halten, welcher ein Paar von parallelen Endplattenll (Fig. 6) aufweist, von denen jede mit einem mittleren Schlitz für den Durchlaß des isolierten Leiters 10, der geprüft werden soll, versehen ist, und das E-förmige Teilstück 1 und seine Kupferummantelung 1 a auf Stangen oder Schienen 12 starr zu lagern, welche sich zwischen den Endplatten 11 hindurch -erstrecken und so angeordnet sind, daß die Polfläche 5 des mittleren Gliedes unter einem Winkel von 45" zur Lotrechten verläuft. Das T-förmige Teilstück 2 wird in einem rechteckigen Rahmen 13 gehalten, welcher am einen Ende an die Endplatten angelenkt ist, derart, daß es in Lagern 14 um eine waagerechte Achse parallel zur Achse des Geräts geschwenkt zu werden vermag. It is generally better to have each of the electromagnets in a frame to hold, which has a pair of parallel Endplattenll (Fig. 6), of which each with a central slot for the passage of the insulated conductor 10, the is to be checked, is provided, and the E-shaped section 1 and its copper sheathing 1 a to store rigidly on rods or rails 12, which are located between the end plates 11 extend therethrough and are arranged so that the pole face 5 of the middle The link is at an angle of 45 "to the vertical. The T-shaped section 2 is held in a rectangular frame 13, which at one end is attached to the end plates is articulated in such a way that it is in bearings 14 about a horizontal axis parallel to Axis of the device can be pivoted.

Das Teilstück 2 wird im Rahmen 13 über Gelenke 15 so gehalten, daß es sich um seine mittlere waagerechte Achse zu drehen vermag. Eine Feinregelung der Endstücke des T-förmigen Teilstücks 2 in Richtung auf die Polflächen 4 und 6 des -förmigen Teilstücks 1 hin und von diesen weg, um dadurch die Breite des einen Kleinspalts relativ zu derjenigen des anderen Kleinspalts verändern zu können, wird durch zwei Paare von Schrauben 16 ermöglicht, von denen das eine Paar im unteren Ende des I-Stückes sitzt und sich gegen die Polfläche 4 legt, während das andere im oberen Ende des T -Bindestückes sitzt und sich gegen die Polfläche 6 legt.The section 2 is held in the frame 13 via joints 15 so that it is able to rotate around its central horizontal axis. A fine adjustment of the end pieces of the T-shaped section 2 in the direction of the pole faces 4 and 6 of the -shaped portion 1 to and away from these, thereby the width of the one To be able to change the small gap relative to that of the other small gap, is made possible by two pairs of screws 16, one pair of which in the lower End of the I-piece sits and lies against the pole face 4, while the other sits in the upper end of the T -binding piece and lies against the pole face 6.

Als Führungseinrichtung für das Halten des sich vorwärts bewegenden Leiters 10 in der Gleichgewichtsstellung kann jede beliebige Führung zur Anwendung kommen. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ist die in Fig. 6 gezeigte. Sie weist ein Paar von V-förmig genuteten Blöcken 17 auf, und zwar einen an der Einlaß- und den anderen an der Auslaßseite des Meßkopfes. Jeder wird in einem Halter 17a gleitbar in lotrechter Richtung auf Führungen 17 b gehalten und steht unter Federdruck in Richtung nach unten. Jeder Halter 17a wird von einer Stoßstange 17c von einregelt barer Länge gehalten, dessen unteres Ende von einer Kurbelkröpfung eines Kurbelpaares 19 a gehalten wird, von welchen Kurbeln jede an einem der Enden einer Kurbelwelle 19 sitzt, welche eine dritte Kurbelkröpfung 19 b trägt, die um 1800 zu den beiden ersten Kurbelkröpfungen versetzt ausgebildet ist. Diese dritte Kurbelkröpfung wird einregelbar durch eine Stoßstange 20 gehalten, deren lotrechte Stellung über einen Mikrometer-Schraubenkopf 21 einzuregeln ist. Die dritte Kurbelkröpfung und ihre Einstellvorrichtung werden vorzugsweise zwischen dem Rahmen, welcher den einen Magnet hält, und einem zweiten Rahmen, welcher einen zweiten Magnet in gleicher Weise, jedoch um 90" zum ersten Magnet geneigt, wie dies aus Fig. 5 zu ersehen ist, hält, angeordnet. As a guide device for holding the forward moving Any guide can be used for the ladder 10 in the equilibrium position come. A particularly expedient embodiment is that shown in FIG. she has a pair of V-shaped grooved blocks 17, one at the inlet and the other on the outlet side of the measuring head. Each is in a holder 17a slidably held in the vertical direction on guides 17 b and is under spring pressure in the downward direction. Each holder 17a is controlled by a bumper 17c of FIG Maintained cash length, the lower end of a crank offset of a crank pair 19 a is held, each of which cranks at one of the ends of a crankshaft 19 sits, which carries a third crank crank 19 b, the 1800 to the two first crank offsets is formed offset. This third crank throw is adjustable by a bumper 20 held, the vertical position of a Micrometer screw head 21 is to be adjusted. The third crank crank and hers Adjustment device are preferably between the frame, which the one magnet holds, and a second frame, which holds a second magnet in the same way, but inclined at 90 "to the first magnet, as can be seen from Fig. 5, holds, arranged.

Es ist ersichtlich, daß bei einer gegebenen Einstellung der V-Führungen 17 für den isolierten Leiter eine Änderung oder Abweichung des Gesamtdurchmessers des isolierten Leiters den Leiter aus der Gleichgewichtsstellung herausbringt. Infolgedessen muß die Höhe der V-Führung eingeregelt werden, um sich dem Durchmesser des zu prüfenden Kabels anzupassen. Dies wird durch Verwendung von V-Führungen erleichtert, welche Seitenwandungen aufweisen, die, wie gezeigt, unter 90" zueinander verlaufen, sowie dadurch, daß das Verhältnis des Hubes der Wellenkröpfungl9b zu demjenigen der Wellenkröpfung 19 a gleich ff gemacht wird, wodurch erreicht wird, daß das Mikrometer 21 gleich in Teilwerten des Kabeldurchmessers zu eichen ist. It can be seen that for a given setting of the V-guides 17, for the insulated conductor, a change or deviation in the overall diameter of the insulated conductor brings the conductor out of equilibrium. Consequently the height of the V-guide must be adjusted to match the diameter of the test Adapt the cable. This is made easier by using V-guides, which Have sidewalls which, as shown, extend at 90 "to one another, as well in that the ratio of the stroke of the shaft offset to that of the shaft offset 19 a is made equal to ff, whereby it is achieved that the micrometer 21 is equal to is to be calibrated in partial values of the cable diameter.

Die Elektromagnete der vorliegenden Exzentrizitäts-Ermittlungseinrichtung können an jeder beliebigen Stelle entlang dem Weg des zu prüfenden isolierten Leiters angeordnet werden. Wie sich beispielsweise aus Fig. 7 ergibt, können die beiden Meßköpfe 23 und 23', welche zum Messen der Exzentrizität der Wandungsschichtstärke einer Umhüllung aus thermoplastischem Werkstoff, welche sowohl auf einem nichtisolierten als auch auf einem isolierten Leiter 25, der von einer Vorratsrolle 26 abgezogen wird, vermittels eines Preßkopfes 27 aufgebracht wird, zwischen dem Kühltrog 28 und der Vorschub- oder Abnahmehaspel 29 angeordnet werden, von wo der mit Überzug versehene Leiter 10 nach einer Aufnahmetrommel 30 gelangt. The electromagnets of the present eccentricity detection device can be placed anywhere along the path of the insulated conductor under test to be ordered. As can be seen, for example, from FIG. 7, the two Measuring heads 23 and 23 ', which are used to measure the eccentricity of the wall layer thickness a cover made of thermoplastic material, which both on a non-insulated as well as on an insulated conductor 25 drawn from a supply roll 26 is applied by means of a press head 27 between the cooling trough 28 and the feed or take-off reel 29 are arranged from where the covered provided conductor 10 arrives after a take-up drum 30.

Wechselstrom von geeigneter Frequenz, beispielsweise 40 kHz, kann von einem Oszillator 32 her dem zu prüfenden isolierten Leiter 30 vermittels einer Elektrode zugeführt werden, durch welche hindurch oder über welche hinweg der isolierte Leiter sich bewegt. Diese kann in der Nähe der Elektromagnete - entweder vor diesem oder am hinteren Ende, jedoch vorzugsweise an der Ausgangsseite - angeordnet werden und aus einem Metalltrog von V-förmigem Querschnitt mit einem V-Winkel von 90" bestehen oder auch in der Form der Masse einer hängenden Kugelkette ausgebildet sein. Alternating current of a suitable frequency, for example 40 kHz, can from an oscillator 32 to the insulated conductor 30 to be tested by means of a electrode are supplied through which through or over which away the insulated conductor moves. This can be near the electromagnet - Either in front of this or at the rear end, but preferably on the exit side - Be arranged and made of a metal trough of V-shaped cross-section with a V-angles of 90 "exist or in the form of the mass of a hanging ball chain be trained.

Die Schaltungsanordnung ist in Fig. 7 gezeigt, wo der Oszillator mit einer Anschlußklemme an Erde über den Schalter 33 gelegt ist (auf dessen Zweck im nachfolgenden eingegangen werden wird), während die andere kapazitiv mit dem isolierten Leiter 30 über eine Elektrode 34 gekoppelt ist. Der Rückweg kann über die Streukapazitätskopplungen geschlossen werden, welche schaubildlich bei 36 und 37 angedeutet sind, und zwar zwischen dem Leiter und Erde oder auch durch direktes Erden des einen Endes des Leiters 30 oder beider Enden, wie dies am zweckmäßigsten ist.The circuit arrangement is shown in Fig. 7, where the oscillator is with a terminal is connected to earth via the switch 33 (on the purpose of which in will be discussed below), while the other capacitive to the isolated Conductor 30 is coupled via an electrode 34. The return path can be via the stray capacitance couplings are closed, which are indicated diagrammatically at 36 and 37, namely between the conductor and earth or by directly earthing one end of the Conductor 30 or both ends, as is most convenient.

Die Elektromagnete werden dadurch ausgeglichen, daß eine kurze Länge eines isolierten Leiters mit Null-Exzentrizität in die V-Führungen oder die sonstigen Leiter-Führungseinrichtungen eingelegt und die Kleinspalte 8 und 9 in den äußeren Gliedern der Magnete so eingestellt werden, daß sich eine resultierende Null-Spannung in den Abnahmespulen 18 auf den mittleren Gliedern oder Polstücken ergibt. Wenn diese Betriebsbedingung erreicht worden ist, dann ist der Leiter in der Gleichgewichtsstellung mit Bezug auf beide Magnete. The electromagnets are balanced by having a short length an insulated conductor with zero eccentricity in the V-guides or the others Ladder guide devices inserted and the small gaps 8 and 9 in the outer The limbs of the magnets can be adjusted so that there is a resulting zero voltage results in the take-off coils 18 on the middle links or pole pieces. if this operating condition has been reached, then the conductor is in the equilibrium position with respect to both magnets.

Es ist nicht immer möglich, den isolierten Leiter in die Gleichgewichtsstellung zu bringen, d. h. in die Stellung, bei welcher, falls keine Exzentrizität vorhanden ist, die Komponenten des Magnetflusses im mittleren Glied sich ausgleichen und somit die resultierende elektromotorische Kraft, welche in der Abnahmespule induziert wird, gleich Null ist. Dieses ist insbesondere der Fall bei Feinabmessungen von isolierten Leitern, zu welchen insbesondere emaillierte Drähte gehören, welche eine Schichtstärke der Isolation von nur etwa 0,002 Zoll (0,05 mm) und Exzentrizitäten in der Größenordnung von 0,0003 Zoll (0,008 mm) aufweisen. Es ist jedoch herausgefunden worden, daß unter gewissen Bedingungen die Auswirkung einer seitlichen Bewegung des isolierten Leiters auf die Genauigkeit der Exzentrizitätsmessung durch das vorbeschriebene Gerät durch die Verwendung von Bezugsleitern im Hauptspalt herabgesetzt werden kann. Es werden daher zwei Bezugsleiter an diametral gegenüberliegenden Seiten des zu untersuchenden iso lierten Leiters vorgesehen und in Kontaktberührung mit der Oberfläche desselben gehalten. Sie sind gleichartig in Bezug aufeinander in der Form bzw. Gestalt, und in ihrer Betriebsstellung sind sie gleich weit von der Polfläche des mittleren Gliedes oder Polstücks des Magnets entfernt, wobei sie, wenn in Betrieb, mit Wechselströmen eines solchen Wertes gespeist werden, daß in jedem Augenblick die Summe der Ströme, welche in den Bezugsleitern fließen, in der Größe gleich und in der Richtung entgegengesetzt zu demjenigen ist, welcher in dem Teilstück des zu untersuchenden isolierten Leiters fließt. It is not always possible to bring the insulated conductor into equilibrium to bring, d. H. in the position in which, if there is no eccentricity is, the components of the magnetic flux in the middle link balance each other and thus the resulting electromotive force induced in the take-off coil is, is zero. This is particularly the case with fine dimensions of insulated conductors, to which in particular enamelled wires belong, which a Insulation layer thickness of only about 0.002 in. (0.05 mm) and eccentricities on the order of 0.0003 inches (0.008 mm). However, it is found out been that under certain conditions the effect of a lateral movement of the insulated conductor on the accuracy of the eccentricity measurement by the above Device can be lowered by using reference ladders in the main gap. There are therefore two reference conductors on diametrically opposite sides of the to investigating insulated conductor provided and in contact with the surface held the same. They are similar in relation to one another in shape or form, and in their operating position they are equidistant from the pole face of the central one Limb or pole piece of the magnet removed, using alternating currents when in use of such a value that at every moment the sum of the currents which flow in the reference conductors, equal in size and opposite in direction to that which is in the section of the insulated conductor to be examined flows.

Diese Ausführungsform der Erfindung ist schaubildlich in Fig. 8 gezeigt, wo die beiden Bezugsleiter, mit 38, 39 bezeichnet, so gehalten sind, daß sie federnd in Kontaktberührung mit der Oberfläche des isolierten Leiters 10 durch Federn 40 an Isolierhaltern 41 gepreßt werden.This embodiment of the invention is shown diagrammatically in FIG. 8, where the two reference conductors, denoted by 38, 39, are held so that they are resilient in contact with the surface of the insulated conductor 10 by springs 40 are pressed against insulating holders 41.

Jeder Bezugsleiter, und zwar entweder allein oder zusammen mit seiner Halterung, ist unschwer aus seiner Betriebsstellung in eine Stellung zu bewegen, in welcher er frei vom sich bewegenden Leiter ist. Wenn die Leiterader 25 des isolierten Leiters sich in der Mitte innerhalb seiner Hülle befindet, so ergeben die Ströme, welche in dem zu prüfenden Leiter und in den beiden Bezugsleitern fließen, dann sechs Magnetflußkomponenten im mittleren Glied, deren Summenwert gleich Null ist. Diese Komponenten sind durch die Vektoren F22, Fa1, Fc1, Fe2, Fb2 und Fbl in Fig. 8 veranschaulicht. Dies gilt über einen Bewegungsbereich des Dreileitersystems, innerhalb dessen die Kopplung zwischen der Abnahmespule 18 und der Schleife, welche durch jeden Bezugsleiter und den isolierten Leiter gebildet wird, als konstant anzusehen ist. Dieser Bereich wird bestimmt bzw. festgelegt durch die Breite der Polfläche 5 des mittleren Gliedes oder Polstücks, welche erheblich größer als der Maximaldurchmesser des zu prüfenden isolierten Leiters ausgebildet wird. Eine Bewegung des Leiters 25 des isolierten Leiters oder Kabels 10 relativ zu den Bezugsleitern 38, 39 in einer Ebene parallel zur Polfläche 5 ergibt jedoch ein Ungleichgewicht, dessen Größe proportional der Exzentrizität in dieser Ebene ist. Eine Veränderung im Durchmesser des isolierten Leiters hat keine Auswirkung auf die Abnahmespule.Each reference leader, either alone or with his or her own Bracket, can easily be moved from its operating position to a position in which he is free from the moving ladder. When the conductor core 25 of the insulated Conductor is located in the middle within its envelope, the currents result what a the conductor under test and flow in the two reference conductors, then six Magnetic flux components in the middle link, the sum of which is equal to zero. These Components are illustrated by the vectors F22, Fa1, Fc1, Fe2, Fb2 and Fbl in FIG. This applies over a range of motion of the three-wire system, within which the Coupling between the pick-up coil 18 and the loop passed through each reference conductor and the insulated conductor is formed is to be regarded as constant. This area is determined or determined by the width of the pole face 5 of the middle link or pole piece, which is significantly larger than the maximum diameter of the one to be tested insulated conductor is formed. Movement of the conductor 25 of the isolated Conductor or cable 10 relative to the reference conductors 38, 39 in a plane parallel to the pole face 5, however, results in an imbalance, the size of which is proportional to the Eccentricity is in this plane. A change in the diameter of the isolated Conductor has no effect on the pick-up coil.

Die erforderliche Verteilung des Stromflusses im isolierten Leiter und in den beiden Bezugsleitern kann dadurch erreicht werden, daß man kapazitiv den zu prüfenden isolierten Leiter mit der einen Ausgangsklemme eines Oszillatorgenerators koppelt, wie dies zuvor an Hand von Fig. 7 beschrieben worden ist. Anstatt nun die andere Ausgangsklemme des Oszillators mit Erde über den Umschaltkontakt 33 zu koppeln bzw. zu verbinden, wird diese über diesen Schalter bzw. Kontakt mit dem Schleifkontakt 42 eines Potentiometers 43 gekoppelt, dessen Enden jeweils an das eine Ende des einen Bezugsleiters, beispielsweise 38, und an das entsprechende andere Ende des andern Bezugsleiters 39 angeschaltet werden, wobei die anderen Enden der beiden Bezugsleiter mit dem hinteren Ende des Leiters 25 des zu prüfenden isolierten Leiters oder Kabels 10, vorzugsweise über Erde, verbunden werden. Die Bezugskreise werden dann durch die Benutzung von Längen von isolierten Standardleitern mit Maximal- und Minimaldurchmesser und ohne Exzentrizität ausgeglichen, wobei die Einstellung des Potentiometers 43 so lange verändert wird, bis der Wert der in der Abnahmespule 18 induzierten Spannung gleich Null wird. The required distribution of the current flow in the insulated conductor and in the two reference conductors can be achieved by being capacitive the insulated conductor to be tested with one output terminal of an oscillator generator couples, as has been described above with reference to FIG. Instead of the to couple the other output terminal of the oscillator to earth via the changeover contact 33 or to connect, this is via this switch or contact with the sliding contact 42 of a potentiometer 43 coupled, the ends of which are each connected to one end of the a reference conductor, e.g. 38, and to the corresponding other end of the other reference conductor 39 are connected, the other ends of the two Reference conductor to the rear end of conductor 25 of the insulated conductor under test or cable 10, preferably via earth. The reference circles are then by using lengths of insulated standard conductors with a maximum and minimum diameter and balanced without eccentricity, the setting of the potentiometer 43 is changed until the value in the pick-up coil 18 induced voltage becomes zero.

Falls, wie dies allgemein der Fall ist, zwei gleichartige Prüfköpfe, 23 und 23', benutzt werden, um eine Exzentrizität in jeder Richtung aufzudecken, so können die anderen Enden der beiden Bezugsleiter 38 und 39 des ersten Prüfkopfes miteinander und mit den sich anschließenden Enden der beiden Bezugsleiter 38' bzw. If, as is generally the case, two probes of the same type, 23 and 23 ', used to reveal an eccentricity in each direction, so can the other ends of the two reference conductors 38 and 39 of the first test head with each other and with the adjoining ends of the two reference conductors 38 'or

39' des zweiten Prüfkopfes verbunden werden, während die anderen Enden dieser beiden Bezugsleiter 38' und 39' jeweils mit den beiden Enden eines zweiten Potentiometers 43' verbunden werden, dessen Gleitkontakt 42' an Erde gelegt ist, wie dies in Fig. 9 gezeigt wird. In einem solchen Falle werden die Bezugskreise der beiden Prüfköpfe dadurch ausgeglichen, daß ihre zugehörigen Potentiometer ausgeglichen werden.39 'of the second test head, while the other ends these two reference conductors 38 'and 39' each with the two ends of a second Potentiometer 43 'are connected, the sliding contact 42' of which is connected to earth, as shown in FIG. In such a case, the reference circles of the two probes balanced by having their associated potentiometers balanced will.

Der Vorteil der Verwendung von Bezugsleitern ändert sich mit der Auslegung oder Ausstattung der Maschine oder Anlage, mittels welcher der isolierte Leiter hergestellt wird, sowie mit der Gattung des hergestellten Leiters. The benefit of using reference ladders changes with the Design or equipment of the machine or system by means of which the isolated Head is manufactured, as well as with the genus of the conductor manufactured.

In manchen Fällen können die Betriebsbedingungen solcher Art sein, daß diese Bezugsleiter außer Betrieb gesetzt werden sollten und daß das Gerät zweckmäßig so benutzt wird, daß der isolierte Leiter durch die Hauptspalte der Magnete hindurch in der Gleichgewichtsstellung hindurchläuft. Der Grund hierfür ist der folgende: Wenn man isolierte Leiter prüft, welche einen direkten stromleitenden Weg vom Prüfungspunkt nach Erde aufweisen, so ist die Auswirkung der Streukapazität, in Fig. 7 durch den Kondensator 37 angedeutet, zwischen dem Teilstück des Leiters an der Ausgangsseite des Prüfkopfes und Erde vernachlässigbar klein. Wenn ein derartiger direkter stromleitender Weg nicht vorhanden ist, was der Fall sein kann, wenn ein Leiter auf Exzentrizität geprüft werden soll, nachdem eine zweite oder dritte Isolierhülle auf den Leiter aufgebracht worden ist, so kann es notwendig sein, die Streukapazität, durch den Kondensator 36 angedeutet, zwischen dem Teilstück des Leiters an der Eingangsseite des Prüfkopfes (oder der Prüfköpfe) und Erde zu berücksichtigen bzw. aus nutzen, um dadurch einen Rückweg für den Strom zu erhalten, welcher von dem zu prüfenden Leiter her durch die Bezugsleiter hindurch zuIück nach dem Oszillator fließt. Der resultierende Magnetfluß im mittleren Glied infolge des Stromes im isolierten Leiter und der Rückströme in den Bezugsleitern ist, wie bereits angegeben worden ist, als unabhängig von einer Seitenbewegung des Dreileitersystems über den Bereich der gleichförmigen Kopplung hinweg anzusehen. Der Strom infolge der Streukapazität zwischen dem isolierten Leiter auf der Ausgangsseite des Prüfkopfes (oder der Prüfköpfe) und Erde kann in seiner Größe vergleichbar zu demjenigen infolge der Streukapazität zwischen dem isolierten Leiter lauf der Eingangsseiteund Erde sein. Der erstere trennt sich ,auch, auf und kehrt durch die Bezugsleiter zurück; doch wird der resultierende Magnetfluß nur dann gleich Null, wenn der Elektromagnet genau ausgeglichen ist und das relleitersystem symmetrisch um die Gleichgewichtsstellung herum angeordnet bzw. gruppiert ist. Eine seit licheBewegung des Systems oder eine unsymmetrische Anordnung der Bezugsleiter relativ zur Gleichgewichtsstellung hat zur Folge, daß eine EMK in der Abnahme spule induziert wird, deren Größe von dem Wert des Streukapazitätsstromes abhängt, welcher durch die Streukapazität an der Ausgangsseite zum Entstehen gebracht wird und von der Größe der Bewegung des Systems abhängt. Je größer der Wert eines solchen Streustromes, um so kleiner ist daher der Wert der zulässigen seitlichen Bewegung. Wenn die Streukapazität auf der Ausgangsseite gerade (oder kurz bevor sie) gleich derjenigen wird, welche an der Eingangsseite des Prüfkopfes vorhanden - ist, so sollten die Prüfleiter außer Kontaktberührung mit dem isolierten Leiter, der geprüft werden soll, und der zweiten Ausgangsklemme gebracht werden, und die zweite Ausgangsklemme des Oszillators SOLlte dann direkt, statt über die Bezugsleiter, geerdet werden, wie dies durch Umschalten des Kontaktes 33 in Fig. 7 vorgenommen werden kann.In some cases the operating conditions may be such that these reference conductors should be taken out of service and that the equipment is functional is used so that the insulated conductor passes through the main gaps of the magnets runs through in the equilibrium position. The reason for this is as follows: When testing insulated conductors which have a direct conductive path from the test point to earth, the effect of the stray capacitance, in Fig. 7 indicated by the capacitor 37, between the portion of the conductor on the Output side of the probe and earth negligibly small. If such a There is no direct current-conducting path, which may be the case if a Conductor should be checked for eccentricity after a second or third insulating sleeve has been applied to the conductor, it may be necessary to reduce the stray capacitance, indicated by the capacitor 36, between the section of the conductor on the input side the probe (or probes) and earth to take into account or use, to thereby get a return path for the stream which is from the under test The conductor flows back through the reference conductor back to the oscillator. Of the resulting magnetic flux in the middle link due to the current in the insulated conductor and the return currents in the reference conductors is, as already indicated, as regardless of a lateral movement of the three-wire system over the area of the uniform View coupling away. The current due to the stray capacitance between the isolated Conductors on the output side of the probe (or probes) and earth can be put in its size comparable to that due to the stray capacitance between the insulated conductor run on the input side and earth. The former separates, too, up and return through the reference ladder; yet the resulting magnetic flux becomes only zero if the electromagnet is exactly balanced and the ladder system is arranged or grouped symmetrically around the equilibrium position. One Lateral movement of the system or an asymmetrical arrangement of the reference conductors relative to the equilibrium position has the consequence that an EMF coil in the acceptance is induced, the size of which depends on the value of the stray capacitance current, which caused by the stray capacitance on the output side and from depends on the size of the movement of the system. The greater the value of such a stray current, therefore, the smaller the value of the permissible lateral movement. When the stray capacitance on the output side just (or just before it) equals the one which is present on the input side of the test head, the test director should except Contact contact with the insulated conductor to be tested and the second Output terminal are brought, and the second output terminal of the oscillator SOLlte then be grounded directly instead of via the reference conductor, as is done by switching of contact 33 in FIG. 7 can be made.

Es ist ersichtlich, daß die vorliegende Exzentrizitäts-Ermittlungseinrichtung dann, wenn sie mit Bezugsleitern ausgestattet wird, welche entweder in Betrieb oder außer Betrieb gesetzt werden können, in der Lage ist, für die genaue Bestimmung der Exzentrizität über einen weiten Bereich von isolierten Leitern hinweg zur Anwendung gebracht zu werden. Sie kann mit Erfolg für isolierte Leiter benutzt werden, welche von emaillierten Feindrähten bis zu isolierten Drähten von 5/8 Zoll Durchmesser (15 mm) oder mehr, die einen Überzug aus Gummi oder plastischen Werkstoffen oder sonstigen Isolierstoffen haben, welche in einer oder mehreren Schichten aufgebracht sein können, reichen. It can be seen that the present eccentricity detecting device when it is equipped with reference ladders, which are either in operation or can be decommissioned, is able to for the precise determination eccentricity over a wide range of insulated conductors to be brought. It can be used with success for insulated conductors, which from enameled fine wire to insulated wire 5/8 inch in diameter (15 mm) or more that have a coating of rubber or plastic materials or have other insulating materials, which are applied in one or more layers can be enough.

Es ist bereits ausgeführt worden, daß in manchen Fällen der Prüfstrom, welcher entlang dem siolierten Leiter fließt, abhängig von dem Verhältnis der Streukapazität zwischen dem Teilstück des Leiters auf der Eingangsseite des Meßkopfes und Erde und der Streukapazität zwischen dem Teilstück des Leiters auf der Ausgangsseite des Meßkopfes und Erde ist. Dieses Verhältnis ändert sich mit der Bewegung des Leiters von der Eingangs- nach der Ausgangsseite des Kopfes. Um diese Veränderlichkeit auszugleichen und die Veränderung der Kopplung zwischen der Elektrode 34 und dem zu prüfenden isolierten Leiter zu korrigieren, wenn der letztere sich im Durchmesser von Betriebsfall zu Betriebsfall ändert, und um so die Empfindlichkeit und die Ansprechgenauigkeit oder das Anspreeiwermögen der Meßeinrichtung innerhalb vernünftiger Grenzen konstant zu halten, beispielsweise innerhalb i 10°lo, kann eine selbsttätige Ausgangsleistungs- bzw. Verstärkersteueranlage zur Anwendung kommen, um dadurch den Ausgang des Oszillators in Übereinstimmung mit dem Prüfstrom, welcher in dem zu prüfenden Leiter fließt, zu steuern. Diese besteht beispielsweise aus einer kleinen Abnahmespule 44 (Fig. 7), welche in der Nähe des isolierten Leiters beim Meßkopf angeordnet werden kann. It has already been stated that in some cases the test current, which flows along the insulated conductor, depending on the ratio of the stray capacitance between the portion of the conductor on the input side of the measuring head and earth and the stray capacitance between the section of the conductor on the output side of the measuring head and earth. This ratio changes with the movement of the conductor of the Entrance to the exit side of the head. To compensate for this variability and the change in the coupling between electrode 34 and the test under test correct insulated conductor if the latter is in diameter from operating case to operating case changes, and so does the sensitivity and the response accuracy or the sensitivity of the measuring device is constant within reasonable limits to keep, for example within i 10 ° lo, an automatic output power or amplifier control system are used to thereby control the output of the oscillator in accordance with the test current flowing in the conductor to be tested, to control. This consists, for example, of a small pick-up coil 44 (Fig. 7), which can be placed near the insulated conductor at the measuring head.

Die in dieser Spule durch den Prüfstrom induzierte Spannung wird verstärkt, gleichgerichtet und dann dem Gitter einer veränderlichen Ir-Röhre bzw. einem Rohr mit veränderlichem Durchgriff im Oszillatorkreis übermittelt, welche den Ausgangswert des Oszillators in einer solchen Richtung einregelt, daß der Prüfstrom im isolierten Leiter konstant gehalten werden wird.The voltage induced in this coil by the test current is amplified, rectified and then the grid of a variable Ir tube or tube with variable access in the oscillator circuit, which transmits the output value of the oscillator in such a direction that the test current in the isolated Head will be kept constant.

Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß die summierten Spannungen der beiden Abnahmespulen der beiden Elektromagnete eine Anzeige für die Größe der Exzentrizität des isolierten Leiters liefern. Um eine Anzeige sowohl für die Größe der Exzentrizität als auch für ihre Richtung zu erhalten, werden vorzugsweise die Spannungen einem Kathodenstrahloszillograph übermittelt. Zu diesem Zweck wird, wie sich aus der schematischen Darstellung in Fig. 10 ergibt, die Abnahmespannung von jeder Spule der beiden Meßköpfe 23, 23', welche um 90" zueinander versetzt sind, her einem kathodengekoppelten Steuerkreis 45 oder 45' übermittelt, welcher im Grundteil eines jeden Prüfkopfes vorgesehen sein kann. Nach dem Passieren dieser beiden Steuerkreise werden die beiden Spannungen durch Verstärker 46 und 46' beliebiger Bauart verstärkt und dann den phasen empfindlichen Detektoren 47 und 47' zugeleitet. It has already been pointed out that the summed voltages of the two pick-up coils of the two electromagnets an indication of the size of the Provide eccentricity of the insulated conductor. To have an ad for both size the eccentricity as well as its direction are preferably the Voltages transmitted to a cathode ray oscilloscope. To this end, how results from the schematic representation in Fig. 10, the decrease voltage of each coil of the two measuring heads 23, 23 ', which are offset by 90 "from one another, forth a cathode-coupled control circuit 45 or 45 'transmitted, which in the basic part each probe can be provided. After passing these two control circuits the two voltages are amplified by amplifiers 46 and 46 'of any type and then fed to the phase sensitive detectors 47 and 47 '.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform für einen geeigneten phasenempfindlichen Detektor. Er besteht aus einem ausgeglichenen bzw. Gleichgewichts-Dioden-Stromkreis, welchem das verstärkte Signal von der Spule eines der Meßköpfe übermittelt wird, um dadurch eine Spannung am Spannungsteiler 49 hervorzurufen, welcher an die Anode der Diode D1 und die Kathode der Diode D2 angeschaltet ist. Der Gleitkontakt des Spannungsteilers ist geerdet und über einen Belastungswiderstand RL mit der Kathode der Diode D1 und der Anode der Diode D2 verbunden, an welchem Widerstand die Bezugsspannung Vr zugeführt wird. Wenn angenommen wird, daß die Richtung der Exzentrizität eine solche ist, daß das Teilstück Vsl der Meßspulenspannung, welche der Diode D1 übermittelt wird, in Phase mit der Bezugsspannung Vr ist, dann ist das andere Teilstück Vt,.2, welches der Diode D2 übermittelt wird, um 1800 außer Phase mit Vr, und die Spannung an dem Belastungswiderstand ist eine solche, wie sie durch den Strom bestimmt wird, welcher in dem die Diode D1 enthaltenden Kreis fließt, und die Ausgangsspannung VO ist dann positiv. Falls die Richtung der Exzentrizität sich umkehrt, so steuert die Diode D2 den Strom durch RL, welcher dann in der umgekehrten Richtung verläuft, und dann ist die Ausgangsgleichspannung V0 negativ.Fig. 11 shows an embodiment for a suitable phase sensitive Detector. It consists of a balanced or equilibrium diode circuit, to which the amplified signal is transmitted from the coil of one of the measuring heads, to thereby cause a voltage on the voltage divider 49, which is applied to the anode the diode D1 and the cathode of the diode D2 is switched on. The sliding contact of the The voltage divider is grounded and connected to the cathode via a load resistor RL connected to the diode D1 and the anode of the diode D2, at which resistor the reference voltage Vr is supplied. Assuming that the direction of eccentricity is a such is that the section Vsl of the measuring coil voltage which the diode D1 transmits is, in phase with the reference voltage Vr, then the other part is Vt, .2, which the diode D2 is sent to 1800 out of phase with Vr, and the voltage the load resistance is such as is determined by the current, which flows in the circuit including diode D1, and the output voltage VO is then positive. If the direction of the eccentricity is reversed, steer the diode D2 the current through RL, which then runs in the opposite direction, and then the DC output voltage V0 is negative.

Der Ausgang V0 des einen Detektors 47 wird den X-Platten eines Oszillographs 48, die Spannung V0, vom andern Detektor 47' den Y-Platten des Oszillographs übermittelt. Der Schirm des Oszillographs ist in radialer Richtung kalibriert, wobei eine lineare Skala erhalten wird. Die Ansprechempfindlichkeit der Messung wird in üblicher Weise vermittels Potentiometern in den Verstärkerkreisen kontrolliert. Vorzugsweise wird die Bezugsspannung Vr der phasenempfindlichen Detektoren 47 und 47' von der Spannung abgeleitet, welche in der kleinen Abnahmespule 44 induziert wird, die den Oszillator einregelt. Auf diese Weise ist die Phasenbeziehung zwischen der Exzentrizität und den Bezugsspannungen unabhängig vom Kabelstromkreis.The output V0 of one detector 47 becomes the X-plates of an oscilloscope 48, the voltage V0, transmitted from the other detector 47 'to the Y-plates of the oscilloscope. The oscilloscope screen is calibrated in a radial direction, with a linear one Preserved scale will. The sensitivity of the measurement becomes controlled in the usual way by means of potentiometers in the amplifier circuits. Preferably, the reference voltage Vr of the phase sensitive detectors 47 and 47 'derived from the voltage induced in the small pick-up coil 44 that controls the oscillator. In this way the phase relationship is between the eccentricity and the reference voltages independent of the cable circuit.

PATENTANSPROCHE: 1. Schaltungsanordnung zur elektromagnetischen Ermittlung der Exzentrizität eines mit Wechselstrom gespeisten elektrischen Leiters innerhalb seiner Isolationshülle, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromagnet (1, 2), der ein Polstück (5) mit einem Hauptspalt (7) für einen sich hindurchbewegenden isolierten Leiter (10) aufweist, und ein Paar magnetischer Stromlinienpfade, in deren jedem sich ein veränderlicher Kleinspalt (8 oder 9) befindet, vorgesehen sind und daß auf dem Polstück (5) eine mit der Steuereinrichtung verbundene Spule (18) angeordnet ist, mit welcher, wie an sich bekannt, der resultierende Magnetfluß in dem Polstück bei exzentrischer Lage des Leiters innerhalb seiner Hülle in einer Richtung parallel zur Polfläche festgestellt wird. PATENT CLAIM: 1. Circuit arrangement for electromagnetic detection the eccentricity of an electrical conductor fed with alternating current within its insulating cover, characterized in that an electromagnet (1, 2), the a pole piece (5) with a main gap (7) for an isolated one moving through Having conductors (10), and a pair of magnetic streamlined paths in each of them a variable small gap (8 or 9) is provided and that a coil (18) connected to the control device is arranged on the pole piece (5) is with which, as is known per se, the resulting magnetic flux in the pole piece parallel with an eccentric position of the conductor within its sheath in one direction to the pole face is determined.

Claims

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the core of the electromagnet has a middle (5) and two outer pole pieces (4, 6) as well has a common yoke (2) and that the main gap (7) is above the central one Pole piece and the variable small gaps (8 or 9) above the two outer pole pieces are located.

3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that a conductor guide device (17) is provided with a fine adjustment device (19, 20, 21) is provided for the ladder position in a direction which is a Has component parallel to the pole face (5) of the main gap (7).

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that they, as known per se, have a second, axially opposite the first has offset, similar electromagnet (1 ', 2'), the pole faces (4, 5, 6) are offset by 90 "compared to those of the first electromagnet (1, 2) (Fig. 5).

5. Circuit arrangement according to claim 3 and 4, characterized in that that each of the two electromagnets (1, 2 and 1 ', 2') has a fine control device (17) is assigned.

6. Circuit arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that that, as is known per se, a pair of reference conductors (38, 39) in the or in each Main gap (7) on diametrically opposite sides of the gap (7) Conductor section is arranged and that see a power source in front and so is connected to the insulated conductor (10) and the reference conductors (38, 39) that the currents in the reference conductors (38, 39) correspond to the current in the insulated conductor in magnitude the same, but from the opposite direction.

7. Circuit arrangement according to claim 6 with an electromagnet, characterized characterized in that an oscillator (32) is provided which has an output terminal capacitive to one end of the insulated conductor (10) and via the other output terminal is connected to the sliding contact (42) of a potentiometer (43), each end of Potentiometer (43) is connected to one end of the reference conductor (38, 39) and the other ends of the reference conductors (38, 39) to the other end of the insulated Conductor (10), preferably via earth, are coupled.

8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that an oscillator (32) is provided and an output terminal close to the two magnets is capacitively coupled to the insulated conductor, while it is across the other output terminal is coupled to the sliding contact (42) of a potentiometer (43), the potentiometer (43) via its connection terminal to the two reference conductors of one reference conductor pair (38, 39) is connected, while these reference conductors (38, 39) are connected to the two reference conductors of the other reference conductor pair (38 ', 39') are connected to the ends of a second potentiometer (43 ') are connected, which via its sliding contact (42 ') is on the ground.

9. Circuit arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that that a two-stage switch or changeover switch (33) is provided over which in one switch position one output terminal of the oscillator (32) with the Sliding contact (42) of the potentiometer (43) is connected, while in the other Switch position the reference conductors (38, 39) separated from the oscillator and its output terminal is placed on earth.

10. Circuit arrangement according to claim 4, 6 or 8, characterized in that that the pick-up coils (18) of the two electromagnets (1, 2) are connected so that their induction currents are summed up as display currents for the eccentricity.

11. Circuit arrangement according to claim 10, characterized in that that the two pick-up coils (18) each have an amplifier (46 or 46 ') and one phase-sensitive detector (47 or 47 ') with a cathode ray tube oscilloscope (48) are coupled, one of the pick-up reels (18) to the X-plates and the other pick-up coils are coupled to the Y-plates of the oscilloscope (48).

12. Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that that the detectors (47 resp.

47 ') each have a balanced diode circle, with each of which a pick-up coil (18) in signal communication via an amplifier (46, 46 ') stands, wherein a voltage divider (49) with the anode of a diode (D1) and with the cathode of the other diode (D2) of the diode circuit is coupled, and that the Sliding contact of the voltage divider (49) to earth and via a load resistor (RL) a reference voltage (Vr) is applied so that depending on the direction of the eccentricity of the insulated conductor (10) a positive or negative DC output voltage (V0 or V0 ') is applied to the X plates or the Y plates of the oscilloscope (48).

13. Circuit arrangement according to claim 12, characterized in that that a pick-up coil (44) near the insulated conductor (10) and the measuring head or heads (23, 23 ') is arranged, in which a voltage due to the test current in the conductor (10) from which the reference voltage (Vr) for the detectors is derived.

14. Circuit arrangement according to claim 1 to 13, characterized in that that an electrode (38), preferably on the output side of the measuring head or heads (23, 23 ') is provided, relative to which the insulated conductor (10) is movable is performed and which forms the test AC connection after the conductor (10).

15. Circuit arrangement according to claim 1 to 14, characterized in that that the take-off coil (44) via an amplifier and a rectifier with the Grid of a variable p-tube is connected in the oscillator circuit, so that the Test current within the current running through the measuring head or heads (23, 23 ') Part of the insulated conductor (10) is kept substantially constant.

16. Circuit arrangement according to claim 2 to 4 or 5, characterized in that that the pole face of the central pole piece of the or each magnet under a pointed At an angle to the vertical and that the conductor guide device (17a, 17b, 17c) consists of a pair of V-shaped grooved blocks (17), one of which provided on the input side and the other on the output side of the measuring heads (23, 23 ') being arranged to be slidable perpendicularly on guides (17b), and a fine control device (19, 20, 21) for simultaneous adjustment the perpendicular positions of both are V-shaped grooved blocks (17) is provided.

17. Circuit arrangement according to claim 16, characterized in that that the side walls of the V-shaped grooves are offset by 90 "from one another and that the blocks (1) of a pair of crank throws (19a, 19b) on one horizontal crankshaft (19) are held, its angular position by the movement a component (20) which is slidable in the vertical direction and which is adjustable with a third crank crank (19a, 196) is offset and which has a stroke, which is equal to 5 times the stroke of the crank throws (19a, 19b), the Movement of the component (20) adjustable via a fine control device (21) and is measurable.

Documents considered: British Patent Specification No. 574618, 638 732.