DE1665726C3

DE1665726C3 - Connection flange for feeding gas into gas pressure-monitored electromagnetic waveguides

Info

Publication number: DE1665726C3
Application number: DE19661665726
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing.Dr.-Ing. 8000 Muenchen Janssen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-08-26
Filing date: 1966-08-26
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE1665726B2; DE1665726A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Verbindungsflansch fcur Einspeisung von Gas in gasdrucküberwachte elektromagnetische Hohlleiter. Hohlleiterübertragungsstrecken sind im allgemeinen mit Schutzgas gefüllt, um vor allem die Molckularabsorption im übertragungsbercich zu vermeiden, die z. B. bei einer Frequenz von 60 GIIz infolge Sauerstoffabsorption eine Dämpfungserhöhung bewirkt. Der Überdruck des Schutzgases soll in den Hohlleitern den Wassereinbruch an undichten Stellen verhindern. Schließlich dient die Füllung der Hohlleiter mit Gas auch der Signalisierung und Ortung von eventuellen Lcckstellcn. The invention relates to a connecting flange for feeding gas into gas pressure-monitored electromagnetic waveguide. Waveguide transmission lines are generally inert gas filled in order to avoid especially the molecular absorption in the transfer area, which z. B. at a Frequency of 60 GIIz causes an increase in attenuation due to oxygen absorption. The overpressure of the protective gas is intended to prevent water ingress at leaks in the waveguides. In the end the filling of the waveguide with gas also serves to signal and locate any leaks.

Die Füllung der Hohlleitcrstrcckcn mit Schutzgas erfolgte bisher über eine Bohrung in der Hohlleiterwand. Um jedoch unzulässige Konversionsverluste im Hohlleiter, also Verluste durch Umwandlung der Nutzwelle in unerwünschte Nebenwcllen, zu vermeiden, hat man den Durchmesser dieser Bohrung unterhalb einer bestimmten Größe gehalten. Untersuchungen an Anordnungen der bisherigen Art der Schutzgaszuführung haben gezeigt, daß durch eine Bohrung in der Hohlleiterwand Wcllenkonversionen in nichtzirkularsymmetrische Η-Wellen verursacht werden; die Konversionsverluste durch Streuung der H₀,-Welle in Η,,,,,-Wellcn wachsen mit der dritten Potenz des Bohrungsdurchmessers. Bereits bei einem Bohrunssdurchmesser über 3 mm und hei einer Frequenz um 90 GHz sind die Konversionsverluste unzulässig hoch. Bohrungen solcher Abmessungen führen aber zu langen Füllzeiten bei einer Hohlleiteranlagc.The filling of the waveguide sections with protective gas was previously carried out via a hole in the waveguide wall. However, in order to avoid impermissible conversion losses in the waveguide, that is to say losses due to the conversion of the useful wave into undesired secondary waves, the diameter of this bore has been kept below a certain size. Investigations on arrangements of the previous type of protective gas supply have shown that a hole in the waveguide wall causes wave conversions into non-circularly symmetrical Η waves; the conversion losses due to the scattering of the H ₀ , wave in Η ,,,,, - wells increase with the third power of the bore diameter. Even with a bore diameter of over 3 mm and a frequency of around 90 GHz, the conversion losses are unacceptably high. However, holes of this size lead to long filling times for a waveguide system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gaseinspeisung zu ermöglichen, welche die elektrischen Hohlleitereigenschaften möglichst nicht beeinträchtigt. Gelöst wird diese Aufgabe bei dem eingangs geschilderten Verbindungsllansch durch Schlitze sehr geringer Breite, die in senkrecht zur Hohlleiierlängsachse stehenden Ebenen liegen und den gesamten Umfang der Hohlleiterwandung umfassen und durch einen diese Schlitze umgebenden, gegen die Hohllcilerumgebung gasdicht abgeschlossenen ringförmigen Raum mit einer der Gaszuführung dienenden äußeren Öffnung.The invention is based on the object to enable a gas feed which the electrical Waveguide properties as little impaired as possible. This task is solved with the Connecting flange described at the outset by slits of very small width that are perpendicular to the Hohlleiierlängsachse standing planes and encompass the entire circumference of the waveguide wall and by a gas-tight seal against the hollow space surrounding these slits annular space with an outer opening serving for gas supply.

Bei der neuen Einrichtung wird -Ί¹^ ein den gesamten CJuerschnitt des Hohlleiters umschließender Schlitz als Einfüllöffnung mit großem Querschnitt und daher geringem Strömungswiderstand henutzl. In dem ringförmigen Raum können die elektromagnetischen Wellen dämpfende Stoffe untergebracht sein.The new device is -Ί ¹ ^ a henutzl the entire CJuerschnitt of the hollow conductor enclosing slot as a filling opening of large cross section and hence a low flow resistance. Substances which dampen the electromagnetic waves can be accommodated in the annular space.

Bei einer vorteilhaften Alisführungsform werden in zwei getrennten Ebenen angeordnete Schlitze mit äußeren, ringförmigen Räumen benutzt, zwischen denen wenigstens eine den Hohlleiter pneumatisch abschließende, für die Hohlleiterwellen jedoch durchlässige Trennwand angeordnet ist. Die ebenfalls in den beiden getrennten Ebenen angeordneten, die Schlitze umgebenden ringförmigen Räume können durch eine pneumatische Verbindungsleitung miteinander verbunden werden. Diese Verbindungsleitung kann als Strömungswiderstand in Kabelfchleroriungsanlagen dienen. Man kann diese Verbindungsleitung auch mit einem reeelbarui Ventil abschließbar ausbilden. In an advantageous aluminum guide, slots arranged in two separate planes are also included outer, annular spaces used between at least one of which pneumatically closes the waveguide, but for the waveguide shafts permeable partition is arranged. Also arranged in the two separate levels, the The annular spaces surrounding the slots can be connected to one another by a pneumatic connecting line get connected. This connecting line can be used as a flow resistance in cable routing systems to serve. This connecting line can also be designed to be lockable with a reeelbarui valve.

Legt man bei bekannicn Einrichtungen für die Einfüllöffnung einen Durchmesser von 3 mm zugrunde, so beträgt der Querschnitt dieser Füllöffnung etwa 7 mm"-. Bildet man aber eine Füllöffnung nach der Erfindung aus, so ergibt sich bei einem ringförmigen Spalt von 0,4 mm zwischen den Stirnflächen der beiden Hohlleitcrabschnitte eine Füllöffnung mit einem Querschnitt von 8S mm-, wenn der Hohlleitcrdurchmesser 70 mm beträgt. Die auftretenden Wcllenkonversionen sind vernachlässigbar klein, die Konversionsdämpfungsverluste für die Nuizwclle, insbesondere der H₀I-WeIIc. ist bei vorliegendem Beispiel im gesamten Arbeitsbereich vernachlässigbar klein. Auch die an diesen Schlitzen auftretenden Reflexionen sind praktisch ohne Einfluß auf die Ausbreitung der Nutzwclle.If, in known devices, the filling opening is based on a diameter of 3 mm, the cross-section of this filling opening is about 7 mm The end faces of the two waveguide sections have a filling opening with a cross-section of 8½ mm, if the waveguide diameter is 70 mm. The corrugation conversions that occur are negligibly small, the conversion loss losses for the core cores, in particular the H ₀ I-WeIIc. is in the present example in the entire working range negligibly small The reflections occurring at these slits also have practically no influence on the propagation of the useful waves.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail below.

Die F i g. 1 zeigt zwei Hohllciterstücke 1 und 2, deren Stirnflächen 3 und 4 ein gewisses Maß voneinander entfernt sind. Der dadurch entstehende Schlitz zwischen den beiden Hohlleiterslücken mündet in dem ringförmigen Raum S, der die Anschlußöffnung 6 aufweist. Die Abdichtung der beiden Hohlleiterstücke gegeneinander erfolgt durch das Dichtungselement 7. Durch dieses Dichtungselement wird der ringförmige Raum 5 elektrisch so gedämpft, daß keine Resonanzerscheinungen auftreten.The F i g. 1 shows two hollow cubes 1 and 2, whose end faces 3 and 4 are a certain amount apart. The resulting slot between the two waveguide gaps opens into the annular space S, which is the connection opening 6 has. The sealing element seals the two waveguide sections from one another 7. By this sealing element, the annular space 5 is electrically damped so that no resonance phenomena occur.

In Fig. 2 ist eine Einrichtung gezeigt, bei der zwischen zwei Ringspalten 8 eine gasdichte Trennwand 9 angeordnet ist. Sie besteht aus den Anschlußhohllcitcreicmenten 10 und dem mittleren, die pneumatische Trennwand 9 enthaltenden HohllciterstückIn Fig. 2 a device is shown in which between two annular gaps 8, a gas-tight partition 9 is arranged. It consists of the connecting hollow spaces 10 and the middle, the pneumatic partition 9 containing Hohllciterstück

\ 665 726 \ 665 726

11. Die beiden ringförmigen Räume 12 weisen die Anschlußstutzen 13 auf und sind durch die Bohrung 14 miteinander verbunden. Mit Hilfe des Nadelventils 15 kann die die beiden Ringräume 12 miteinander verbindende Bohrung 14 abgesperrt b/w. ihr Strömungswiderstand auf gewünschte Werte eingestellt werden. Die verschiedenen Hohlleilerelemente werden in dem äußeren Rohr 16 zusammengefaßt. Zu beiden Seiten der pneumatischen Trennwand 9 ist ein Änschiußstuizcn 13 vorgesehen; auf diese kann ein Meßinstrument, ζ. B. ein Manometer mit elektrischer Fernanzeige aufgesetzt werden, das den jeweiligen Druck des betreffenden Hohlleitciabschnitts zu einer zentralen Meßstelle auf elektrischem Wege überträgt. Es ist auch möglich, an dieser Stelle Kontuktmanometer anzuschließen, welche hei einer oberen und oder unteren Druckgrenze Signale /ur Aus lösung bringen. Line weitere Möglichkeit /um Anschließen von Geräten bietet sich beim Einsat/, der Einrichtung in Anlagen mit pneumatischer Fehlerortung dadurch, daß man an den Anschlüssen 13 Ciasflußmesser anschallet, welche die von dem ein·." Kabclübschnilt zum anschließenden Abschnitt strömende Gasnienge messen und an eine Überwachungsstelle melden. Für diesen Anwendiingsi.ill kann die Bohrung 14 geschlossen oder überhaupt weggelassen werden. Der durch die Bohrung 14 ccbildete Überströmungskanal bleibt ebenfalls geschlossen, wenn die Anschlüsse 13 dem gelrennten Anschluß von Gasversorgungsleitungen dienen tollen.11. The two annular spaces 12 have the Connection piece 13 and are connected to one another through the bore 14. With the help of the needle valve 15, the bore 14 connecting the two annular spaces 12 can be shut off b / w. your Flow resistance can be set to desired values. The various hollow elements are combined in the outer tube 16. On both sides of the pneumatic partition 9 is a connecting piece 13 is provided; a measuring instrument, ζ. B. a manometer with electrical Remote display to be put on, which shows the respective pressure of the respective Hohlleitciabschnitts a central measuring point by electrical means. It is also possible to use a contact pressure gauge at this point to be connected, which is called an upper and or lower pressure limit trigger signals /. Line another possibility / to connect of devices is useful when using /, the Installation in systems with pneumatic fault location by using the connections 13 Cias flow meter, which the one ·. " Kabclübschnilt to the subsequent section flowing Measure gas tightness and report to a monitoring point. For this application the bore 14 can be closed or omitted at all. The formed by the hole 14 cc The overflow channel also remains closed when the connections 13 are disconnected Connection of gas supply lines are great.

Die in F i g. 2 gezeigte Anordnung wird vorteil· hafterweise in mit Dnickgasüberwachung arbeit.nden Hühlleitcranlagen benutzt, wie dies beispielsweise aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Der bei Hohlleitern bedingte geringe Strömungswiderstand wird künstlich erhöht, indem man die Strecke in ein/eine Abschnitte 18 mittels der Einrichtungen 19 unterteilt. Diese Einrichtungen 19 entsprechen den in F i g. 2 gezeigten Anordnungen. Die benachbarten Abschnitte 18 werden ,demnach durch eine pneumatische Trennwand 9 voneinander getrennt und über einen gegebenenfalls einstellbaren Strömungswiderstand in Form einer die Trennwände umgehenden Leitung 14 miteinander verbunden. Durch diese Maßnahme kann man ein Druckeasüberwachungssystem schaffen, wie es bei bestehenden Fernmeldeeinrichtungen bereits eingeführt ist. Da zu beiden Seiten der in F i g. 2 gezeigten pneumatischen Trennwand 9 im Normalfall praktisch der gleiche Druck herrscht und über die als Überströmungskanal oder pneumatischer Widerstand dienende Bohrung 14 ein Druckausgleich stattfindet, braucht die Trennwand 9 nicht nach dem in der Hohlleiteranlage herrschenden Gasdruck dimensioniert zu werden. Man kann daher die Trennwand aus einer zerreißfesten Folie hersteilen, die mit Hilfe einer Spannvorrichtung 17, ζ. Β. eines abgestuften Ringsyster·-., vorteilhafterweise schräg in das Holilleiterslück Jl eingesetzt ist. DieThe in F i g. The arrangement shown in FIG. 2 will advantageously work with nitrogen gas monitoring Hühlleitcranlagen used, as can be seen, for example, from FIG. The one with waveguides conditional low drag is artificially increased by turning the route into a Sections 18 divided by means of the devices 19. These facilities 19 correspond to those in F i g. 2 arrangements shown. The adjacent sections 18 are, therefore, by a pneumatic Partition 9 separated from one another and via an optionally adjustable flow resistance connected to one another in the form of a line 14 bypassing the partition walls. Through this A pressure monitoring system can be used to measure this create, as it is already introduced in existing telecommunications equipment. There to both Pages of the in F i g. The pneumatic partition 9 shown in FIG. 2 normally has practically the same pressure prevails and via the bore 14 serving as an overflow channel or pneumatic resistance Pressure equalization takes place, the partition 9 does not need according to the prevailing in the waveguide system To be dimensioned gas pressure. You can therefore make the partition from a tear-resistant film, with the help of a jig 17, ζ. Β. of a stepped ring star · -., advantageously is inserted obliquely into the Holilleiterslück Jl. the

so Schrägstellung vermindert die Reflexionen gegenüber den bei einer achsensenkrecht eingefügte.. Folie auftretenden Reflexionen beträchtlich. Die Reflexion an eint·' achsensenkrecht eingefügten Folie könnte zwar für ein relativ schmales Frequenzband durch eineso inclination diminishes the reflections opposite the reflections that occur when the film is inserted perpendicular to the axis. The reflection on One-axis perpendicularly inserted film could admittedly for a relatively narrow frequency band by a

aj /weite, in einem bestimmten Abstand von der ersten angeordneten Folie kompensiert werden; an der oberen und unteren Übertragungsbiindgrenze aber würden wieder unzulässig hohe Reflexionen auftreten. Zu beiden Seiten der Trennwände 9 sind Manometeraj / wide, at a certain distance from the first arranged film are compensated; but would at the upper and lower transfer limit again inadmissibly high reflections occur. On both sides of the partition walls 9 are pressure gauges

,,-, 20 mit elektrischer Fernanzeige angeordnet, die den jeweiligen Gasdruck in einer zentralen Meßstellc 21 /ur Λη/eige bringen. Undichtigkeiten der Hohlleiterstrecke können durch diese Anordnung festgestellt und ihr Ort ermittelt werden.,, -, 20 arranged with an electrical remote display that shows the bring the respective gas pressure in a central measuring point 21 / ur Λη / eige. Leaks in the waveguide section can be determined by this arrangement and their location can be determined.

-_i5 Die Einrichtung nach der Erfindung schafft in voneilhafiei Weise bei Hohlleitern einen pneumatischen Anschluß mit großem Querschnitt, ohne dadurch die Nachrichtenübertragung mittels der bevorzugt benutzten H₀₁-WeIIeIi nachteilig zu beeinträch-- _i5 The device according to the invention creates a pneumatic connection with a large cross-section in the case of waveguides, without adversely affecting _{the transmission of messages by means of the preferably used H 01 -WeIIeIi.}

.,-, tigen.., -, term.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

I 665 claims:

1. Prevention flange for feeding in

Cias in gas pressurized electromagnetic Waveguide, characterized by slots (3, 4, 8) of very small width, which lie in planes perpendicular to the longitudinal axis of the hollow liter lind the entire circumference of the waveguide wall include and by a these slots enclosing, against the waveguide environment Gas-tight sealed annular space (5, 12) with a gas supply serving Sweeter opening (6, 13).

2. Connecting flange according to claim 1, characterized in that in the annular space (5, 12) the electromagnetic waves attenuating, the gas propagation non-hindering stolfe (7) are attached.

3. Preventing flange with slots that are disordered in two parallel planes with outer, annular spaces according to claim 1 or 2, characterized by at least one in between lying pneumatically closing the waveguide, but for the waveguide shafts permeable partition (9).

4. Verbir / Iungsflansch according to claim 3. characterized by a pneumatic connection line (14) between the annular Broaching (12).

5. connecting flange nac, · claim 4 characterized through a controllable valve (15) in the connecting line (14) of the annular Rooms (12).

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