DE2166802A1

DE2166802A1 - Verfahren und einrichtung zur messung mindestens einer groesse

Info

Publication number: DE2166802A1
Application number: DE19712166802
Authority: DE
Inventors: Mathias Brunner; Peter Nopper; Bruno Zumbach
Original assignee: Zumbach Electronic Automatic
Current assignee: Zumbach Electronic Automatic
Priority date: 1970-03-11
Filing date: 1971-03-09
Publication date: 1976-01-02
Also published as: DE2111213C2; AT361722B; ATA213271A; SE367057B; DE2111213A1; BE806175R; FR2188139A2; CA968150A; DE2167281C2; BE763972A; GB1352778A; GB1352777A; AU6216273A; CH542426A; FR2081868B1; FR2081868A1; FR2188139B2

Description

Verfahren und Einrichtung zur Messung mindestens einer Grosse

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung mindestens einer Grosse an einem langgestreckten, durchlaufenden Objekt, insbesondere einem isolierten Draht oder Kabel, mittels eines das Objekt abtastenden Feldes. Solche Verfahren sind bekannt und dienen hauptsächlich zur Kontrolle der Gleich· mässigkeit und/oder der absoluten Grosse der Dicke der Isolation an Drähten oder Kabeln die aus der Fabrikationseinrichtung austreten. Die bekannten Messverfahren arbeiten im

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allgemeinen mit einem axialsymraetrischen magnetischen Feld, das von einer zylindrischen Spule mit oder ohne Kern erzeugt ' wird, welches Feld durch die Isolationsschicht durchdringt und von einem hinter der Isolationsschicht liegenden metal- . lischen Teil beeinflusst wird.

Bei den bekannten Messverfahren ergibt sich die Schwierigkeit, dass jede Asymmetrie des axialsymmetrischen Messfeldes bezüglich des Messobjekts zu Messfehlern führt. Es· ist daher erforderlich, das Messobjekt, z.B. einen isolierten Draht oder ein Kabel, mittels prismatischer Führungen genau in der Achse des Messfeldes zu führen. Solche prismatische Führungen haben jedoch den Nachteil, dass das Messobjekt in einem gewissen minimalen Abstand von der -Messspule gehalten werden muss. Auch sind die Führungen der Abnutzung unterworfen. In vielen Fällen ist es erwünscht, berührungslos zu messen, in welchem Falle die Ausrichtung des Messot-jekts symmetrisch zur Achse des Messfeldes besonders schwierig wird.

Es ist das Ziel der Erfindung, diese Schwierigkeiten zu umgehen. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man ein Feld erzeugt, das quer zur Längsrichtung bzw. Durchlaufrichtung des Objekts über eine bestimmte Ausdehnung homogen ist, und damit eine von der Lage des Objekts innerhalb der Ausdehnung des homogenen Feldes unabhängige

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Messung durchführt. Es ist somit nicht mehr erforderlich, das Messobjekt in einer sehr genau definierten Lage am Messkopf vorbei oder über denselben "zu führen, wenn nur die Bedingung erfüllt ist, dass das Messobjekt sich im Bereiche des homogenen Feldes befindet.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Messkopf Mittel zur Erzeugung eines quer zur Durchlaufrichtung des Objekts in einem bestimmten Bereiche homogenen Messfeldes * sowie in diesem Bereiche wirksame Mittel zur Bestimmung der gegenseitigen Lage des Objekts und Messkopfes bzw. der Lage des Objekts im Messfeld aufweist. Die Mittel zur Bestimmung der gegenseitigen Lage von Messkopf und Messobjekt können also nur in einem bestimmten Bereiche wirk.sam sein, brauchen also diese Lage nicht in zwei Dimensionen eindeutig zu bestimmen.

Die Erfindung wird nun anhand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen die erste Ausfuhrungsform, Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform für berührungslose Messung und Fig. 4 und 5 zeigen eine AusführungsVariante.

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vif.

Der in Fig. 1 und 2 schematisch angedeutete Messkopf weist eine Messspule 1 mit Hochfrequenzkern 2 auf, in dem ein langgestreckter Luftspalt gebildet ist, über welchen sich das Messobjekt, z.B. das Kabel 3, bewegt. Das im Bereich des Luftspaltes in das Messobjekt und insbesondere dessen Leiter eindringende Feld ergibt eine Rückwirkung auf die Spuleninduktivi-

tat, die vom Abstand des Kerns 2 bzw. des Luftspalts vom Leiter und damit von der Dicke der Isolation an der Messstelle abhängig ist. Unter der Annahme, dass das Feld im Luftspalt bis ' nahe an die seitlichen Enden desselben homogen verteilt sei, spielt es innerhalb eines Mittelbereiches des Luftspaltes praktisch keine Rolle, welche Stelle des Luftspalts symmetrisch über dem Messobjekt, bzw. dessen Leiter liegt. Eine gewisse in Fig. 2 angedeutete Asymmetrie des Messsystems bezüglich des Messobjekts spielt somit keine Rolle.

Die Anordnung nach Fig. 1 und 2 kann vorzugsweise zur Messung ziemlich dünner Kabel und Drähte oder dergleichen Objekte verwendet -werden. Das zu prüfende Kabel oder ein Draht wird am Kern 2 anliegend über den Luftspalt desselben gezogen. Eine genaue seitliche Führung direkt am Messkopf ist hierbei unnötig, weil es keine Rolle spielt, an welcher Stelle das Objekt im homogenen Luftspaltfeld liegt. Die Breite des Luftspaltes wird hierbei natürlich auf die erforderliche Eindringtiefe abgestimmt. Die nachteiligen, sonst üblichen Führungsprismen

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fallen weg, womit die Distanz zwischen Messsystem und Messobjekt reduziert und die Kopplung verbessert werden kann.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für berührungslose Mes-.

sung. Entsprechende Teile sind gleich bezeichnet wie in Fig. 1 und 2. Innerhalb des von den Schenkeln des Kerns 2 umschlossenen Raums befindet sich eine zweiteilige Messdüse, wobei zwischen einer inneren Fühlerdüse mit einer Schlitzöffnung 4 und einer äusseren Düse zwei schlitzförmige Austrittsöffnungen 5 gebildet sind. Die Länge der Düsen bzw. deren Oeffnungen 4 " und 5 entspricht ungefähr der Länge des Luftspalts des Kerns 2.

Ueber die Leitung 6 wird im Betrieb Druckluft zugeführt und durch die Schlitzöffnungen 5 ausgeblasen, während die Fühlerdüse mit dem Schlitz 4 durch eine Leitung 7 mit einer pneu-

matischen Messvorrichtung verbunden ist, die über eine Servosteuerung die Düsen und den damit verbundenen Kern 2 in bestimmtem Abstand vom Messobjekt 3 hält.

In diesem Falle wird sowohl die pneumatische als auch die elektromagnetische Messung innerhalb eines bestimmten Bereiches unabhängig von der seitlichen Lage des Objekts 3 bezüglich der Düsen bzw. des Kerns 2 erfolgen, solange nur die Bedingung erfüllt ist, dass das Messobjekt sich im homogenen Bereich der Luftströmung bzw. des magnetischen Feldes befindet.

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Fig. 4 zeigt eine AusführungsVariante mit W-förmigem Kern 2¹, über dessen Luftspalte das Messobjekt gezogen wird. Es ist mit dieser Ausführung gegenüber derjenigen nach Fig. 1-3 möglich, das Verhältnis von wirksamem Messfeld zu Streufeld zu verbessern und damit die Empfindlichkeit zu erhöhen.

Fig. 5 zeigt eine AusführungsVariante mit einer Messspule ohne Kern. Die längliche Spule erzeugt in einem gewissen Mittelbereich ein praktisch homogenes Feld,so dass es keine Rolle spielt, an welcher Stelle dieses Bereiches das Messobjekt 3 durch das Messfeld geführt wird.

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Claims

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PATENTANSPRUECHE

f 1)J Verfahren zur Messung mindestens einer Grosse an einem langgestreckten, durchlaufenden Objekt, insbesondere einem isolierten Draht oder Kabel, mitteTs eines das Objekt abtastenden Feldes, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Feld erzeugt, das, quer zur Längsrichtung bzw. Durchlaufrichtung. des Objekts über eine bestimmte Ausdehnung homogen ist, und ™ damit eine von der Lage des Objekts innerhalb der Ausdehnung des homogenen Feldes unabhängige Messung durchführt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein homogenes magnetisches Feld erzeugt wird, das in das Messobjekt eindringt.
3) Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ^

1 oder 2, mit einem Messkopf zur Erzeugung eines Messfeldes

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und Mitteln zur Durchführung des Objekts durch das Messfeld, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (1, 2) Mittel zur , Erzeugung eines quer zur Durchlaufrichtung des Objekts (3) in einem bestimmten Bereiche homogenen Messfeldes sowie in diesem Bereiche wirksame Mittel (2; 2¹; 4, 5) zur Bestimmung der gegenseitigen Lage des Objekts (3) und Messkopfes (1, 2) bzw. der Läge des Objekts im Messfeld aufweist.

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4) Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen induktiven Messkopf (1, 2) mit bewickeltem Ringkern (2), in welchem ein langgestreckter Luftspalt gebildet ist, über welchem ein homogenes magnetisches Feld entsteht.
5) Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Luftspalt eine langgestreckte Schlitz-Messdüse (4) zur berührungslosen Steuerung eines vorgegebenen Abstandes

A des Messkopfes (1, 2) vom Messobjekt (3) befindet.
6) Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Messobjekt am Ringkern anliegend über den Luftspalt desselben geführt ist.

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