DE2643718A1 - Automatic centering of conductor in insulating covering - uses mean value of video signal generated on camera tube target with readjustment of radiation sources if necessary - Google Patents
Automatic centering of conductor in insulating covering - uses mean value of video signal generated on camera tube target with readjustment of radiation sources if necessaryInfo
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Abstract
Description
Zentrierung eines elektrischen Leiters in einer IsolierhülleCentering an electrical conductor in an insulating sleeve
(Zusatz zu Patent Patentanmeldung P 24 02 480.4) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur selbsttätigen Zentrierung eines Leiters in einer Isolierhülle, insbesondere bei Kabeln.(Addition to patent patent application P 24 02 480.4) The invention relates a method and an arrangement for the automatic centering of a conductor in an insulating sleeve, especially for cables.
Das Hauptpatent befaßt sich mit der Aufgabe, einen elektrischen Leiter in einer Isolierhülle sebsttätig zu zentrieren, damit der Leiter über seine gesamte Länge gleichmäßig von der Isolierhülle umgeben ist und diese, wie bei Kunststoffhochspannungserfordealichl kabelniubera tie gleiche elektrische Festigkeit gegen anstehende Spannungen aufweist. Nach dem Hauptpatent wird das dadurch erreicht, daß die Lage des Leiters innerhalb der Isolierhülle ständig mittels die Isolierhülle durchdringender Strahlen auf einem Target einer Bildaufnahmeröhre (z.B. Vidikon) abgebildet und hier von einem Elektronenstrahl abgetastet wird und daß eine Abweichung von der zentralen Lage des Leiters zur Isolierhülle eine Unsymmetrie des Videosignals bedingt, aus welcher mit Hilfe einer Impulsauswerteeinrichtung Regelimpulse abgeleitet werden, die zur Herbeiführung einer zentralen Lage des Leiters innerhalb der Isolierhülle verwendet werden.The main patent deals with the task of an electrical conductor to center automatically in an insulating sleeve so that the conductor over its entire Length is evenly surrounded by the insulating sleeve and this, as with high-voltage plastic required kabelniubera tie has the same electrical resistance to applied voltages. According to the main patent, this is what makes it achieved that the location of the Conductor within the insulating sheath constantly by means of the insulating sheath penetrating Rays imaged on a target of an image pickup tube (e.g. Vidikon) and is scanned here by an electron beam and that a deviation from the central position of the conductor to the insulating sleeve causes an asymmetry of the video signal, from which control pulses are derived with the help of a pulse evaluation device, those for bringing about a central position of the conductor within the insulating sheath be used.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine Anordnung vorgesehen, bei der in kurzem Abstand hinter einem Extruder zwei in senkrecht zueinander liegenden Ebenen aufgestellte Strahlungsquellen mit ihren die Kabelader abbildenden Empfängern vorgesehen sind, bei der der Extruder durch zwei sich in diesen Ebenen befindende Stellmotoren zentrierbar ist und die Stellmotoren durch die in den Empfängern gewonnenen Regelwerte steuerbar sind.To carry out this procedure, an arrangement is provided, in the case of the two perpendicular to each other in a short distance behind an extruder Radiation sources set up on levels with their receivers depicting the cable cores are provided in which the extruder through two located in these levels Servomotors can be centered and the servomotors obtained by the receivers Control values are controllable.
Anhand des Verfahrens und der Anordnung nach dem Hauptpatent können die Messungen unabhängig von auftretenden Schwingungen der Ader, also unabhängig von ihrer momentanen Lage erfolgen.Based on the procedure and the arrangement according to the main patent the measurements independent of the vibrations occurring in the wire, i.e. independent from their current location.
Veränderungen der momentanen Lage der Ader und insbesondere abep Schwingungen verursachëriçmechanische Beanspruchungen, welche zu einer Verformung des noch weichen Isoliermaterials und zu einer Veränderung der Lage des Leiters in der Isolierung führen können. Es ist daher nützlich, über die momentane Lage der Ader und über eventuell auftretende Schwingungen Aufschluß zu gewinden. Bei Schwingungen größerer Amplitude kann die Ader auch aus der Meßebene herausschwingen. In solchem Fall trifft die ganze Intensität der von den Strahlungsquellen ausgehenden Strahlung das Target der Bildaufnahmeröhre, was zu einer Übersteuerung oder gar Beschädigung der Bildaufnahmeröhre führen kann. Eine zuverlässige Messung ist in diesem Fall nicht mehr möglich.Changes in the current position of the vein and especially abep vibrations causal mechanical stresses, which lead to a deformation of the still soft Insulation material and a change in the position of the conductor in the insulation being able to lead. It is therefore useful to know the current location of the vein and to find out about any vibrations that may occur. With vibrations If the amplitude is greater, the wire can also swing out of the measuring plane. In such Fall hits the entire intensity of the radiation emanating from the radiation sources the target of the image pick-up tube, resulting in overload or even damage the image pickup tube. A reliable measurement is in this case not possible anymore.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ergänzung und Verbesserung des Verfahrens und der Anordnung nach dem Hauptpatent anzugeben, welche die Bestimmung der momentanen Lage der Ader erlauben und die Messung von Schwingungen und deren Amplituden und Periodendauer ermöglichen und welche zudem zu starken Strahlungseinfall in die Bildaufnahmeröhre verhindern.The present invention is based on the object of a supplement and to indicate improvement of the process and the arrangement according to the main patent, which allow the determination of the current position of the wire and the measurement of Vibrations and their amplitudes and period duration enable and which also Prevent excessive radiation from entering the image pickup tube.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß aus den Amplituden des Videosignals ein Mittelwert gebildet wird und daß bei Abweichungen dieses Mittelwerts von einem Sollwert die Intensität der Strahlung der Strahlungsquellen so nachgeregelt wird, daß der Mittelwert wieder den Sollwert annimmt.This object is achieved according to the invention in that from the amplitudes of the video signal a mean value is formed and that in the event of deviations from this mean value the intensity of the radiation from the radiation sources is readjusted from a setpoint value it becomes that the mean value assumes the setpoint again.
Nach der Erfindung werden die Strahlungsquellen selbsttätig ausgeschaltet, wenn der Mittelwert der Amplitude des Videosignal« einen vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet. Zusätzlich werden die zwischen den Bildsynchronsignalen und den von den äußeren Aderkonturen verursachten Helligkeitssprüngen enthaltenen Zeilenimpulse ausgezählt. Aus der Differenz dieser Zahlen wird die momentane Lage der Ader bezüglich einem Fixpunkt bestimmt, der durch die mechanische Lage der Kamera vorgegeben ist. Die Differenz der größten und der kleinsten Zahl der zwischen einem Helligkeitssprung und dem benachbarten Bildrand enthaltenen Zeilenimpulse ist ein Maß für die Schwingungsamplitude der Ader. Bildet man das arithmetische Mittel aus der größten und der kleinsten Entfernung vom Helligkeitssprung zum benachbarten Bildrand, so ist dadurch im Bildraster ein bestimmter Ort definiert. Die Zeit zwischen zwei Durchgängen des einen der von der äußeren Aderkontur verursachten Helligkeitssprünge durch diesen Ort, gibt Aufschluß über die Schwingungsdauer der Ader.According to the invention, the radiation sources are switched off automatically, if the mean value of the amplitude of the video signal « a given exceeds the upper limit. In addition, the between the image sync signals and the jumps in brightness caused by the outer vein contours Line pulses counted. The current situation is calculated from the difference between these numbers the wire is determined with respect to a fixed point, which is determined by the mechanical position of the camera is given. The difference between the largest and the smallest number of between one Brightness jump and the adjacent image edge contained line pulses is a Measure of the vibration amplitude of the wire. If one forms the arithmetic mean the greatest and the smallest distance from the jump in brightness to the neighboring one As a result, a certain location is defined in the image grid. The time between two passes of one of the jumps in brightness caused by the outer vein contour through this place, gives information about the period of oscillation of the vein.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen den Impulsauswerter und die Strahlungsquelle eine Strahlungsquellensteuerung geschaltet ist, die mit der im Videosignal enthaltenen Information über den mittleren Grauwert beaufschlagbar ist.The arrangement according to the invention for carrying out the method is characterized are characterized by the fact that between the pulse evaluator and the radiation source a Radiation source control is connected to that contained in the video signal Information about the mean gray value can be applied.
Auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite des Aderdurchgangs sind auf einer durch den Mittelpunkt der Kameraoptik gehenden und parallel zur Aderachse verlaufenden Gerade zusätzlich zwei Fotodetektoren angeordnet. Sie sind mit der Strahlungquellensteuerung so zusammengeschaltet, daß diese die Strahlungsquelle beim Auftreffen von Strahlung auf die Fotodetektoren abschaltet.On the side of the vein passage facing away from the radiation source are on one through the center point of the camera optics going and In addition, two photo detectors are arranged parallel to the straight line running parallel to the core axis. They are interconnected with the radiation source control that this Shuts off the radiation source when radiation hits the photodetectors.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß zusätzlich zur automatischen Zentrierung des Leiters in der Isolierhülle auch die momentane Lage der Ader, Schwingungen der Ader sowie deren Amplituden und Schwingungsdauern bestimmt werden können. Es können daher rechtzeitig Maßnahmen zur Verhinderung von Schwingungen ergriffen werden. Das führt zu einer Verbesserung der Qualität des hergestellten Produkts. Die Anordnung von Fotodetektoren im Schatten des durchlaufenden Kabels bewirkt außerdem, daß beim Aus schwingen der Ader aus der Kameraoptik die Strahlung abgeschaltet wird. Ausfall oder Beschädigung des Meßgeräts durch Beschädigung der Bildaufnahmeröhre sind durch die Erfindung daher vermieden.The invention offers the advantage that in addition to the automatic Centering of the conductor in the insulating sleeve also the current position of the wire, vibrations of the core as well as its amplitudes and oscillation periods can be determined. It measures to prevent vibrations can therefore be taken in good time. This leads to an improvement in the quality of the manufactured product. The order of photo detectors in the shadow of the cable passing through also causes the From swinging the wire from the camera optics the radiation is switched off. failure or damage to the measuring device due to damage to the image pick-up tube the invention therefore avoided.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing.
Die Figur 1 zeigt eine Meßanordnung nach dem Hauptpatent in einer prinzipiellen schematischen Darstellung. Die Figur 2 enthält eine Anordnung nach Figur 1, die die erfindungsgemäßen Ergänzungen und Verbesserungen aufweist. Figur 3 stellt das Videosignal dar.Figure 1 shows a measuring arrangement according to the main patent in one basic schematic representation. Figure 2 contains an arrangement according to Figure 1, which has the additions and improvements according to the invention. figure 3 represents the video signal.
In Figur 1 ist die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienende Anordnung schematisch dargestellt. Der im Extruder 2 mit einer Isolierhülle versehene Leiter 1 durchläuft das zur Vernetzung der Isolierung des Kabels 3 dienende, unter Dampfdruck stehende CV-Rohr 45. Das CV-Rohr 45 ist mit einer Schauglaseinheit 19 versehen, bei welcher die Messungen vorgenommen werden. Die Kabelader 3 wird von zwei senkrecht aufeinander stehenden, von den Strahlungsquellen 6 und 7 ausgehenden Strahlenbündeln durchleuchtet. Die Strahlen werden von Strahlungs empfängern 8 und 9 empfangen, wo die auszumessende Kabel ader auf einem Target, z.B. eines Silicium-Multidioden-Vidikon, abgebildet und von einem Elektronenstrahl abgetastet wird. Der Elektronenstrahl erzeugt in den Kameras 8 und 9 Zeilenraster parallel zur Aderkontur.In Figure 1 is the implementation of the method according to the invention serving arrangement shown schematically. The one in the extruder 2 with an insulating sleeve provided conductor 1 runs through the cross-linking of the insulation of the cable 3, CV tube 45 under vapor pressure. The CV tube 45 is provided with a sight glass unit 19 provided in which the measurements are made. The cable core 3 is of two mutually perpendicular, emanating from the radiation sources 6 and 7 Beams x-rayed. The beams are of radiation receivers 8 and 9 received, where the cable to be measured is placed on a target, e.g. a silicon multi-diode vidicon, is imaged and scanned by an electron beam. The electron beam Generates line grids in cameras 8 and 9 parallel to the wire contour.
Die Figur 3 zeigt die abzubildende Kabelader 3 im Zeilenraster, wenn die Wellenlänge der Strahlung im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums liegt. Die Amplituden der einzelnen Zeilen erreichen dort ihre Höchstwerte, wo die Strahlen der Strahlungsquelle die Isolierhülle noch nicht treffen, also links von A und rechts von D, jeweils bis hin zum benachbarten Bildsynchronsignal E bzw. F. Die Bildsynchronsignale entsprechen den beiden Bildrändern. Die Amplituden werden dort praktisch zu Null, wo die Strahlen durch den Leiter vom Raster völlig abgeschirmt werden (zwischen B und C). Durch die Auszählung der Zeilen zwischen A und B und zwischen C und D und durch Quotientenbildung der ermittelten Werte wird die Exzentrizität des Leiters bestimmt. Die entstehenden Bildsignale werden in den Impulsauswertern 10 und 11 ausgewertet und in den Komparatoren 12 und 13 mit den Sollwerten verglichen.FIG. 3 shows the cable core 3 to be mapped in a line grid, if the wavelength of the radiation in the visible range of the electromagnetic spectrum lies. The amplitudes of the individual lines reach their maximum values where the Rays of the radiation source do not yet hit the insulating sleeve, i.e. to the left of A and to the right of D, in each case up to the adjacent frame synchronization signal E or F. The image sync signals correspond to the two edges of the image. The amplitudes are practically to zero where the rays are completely shielded from the grid by the conductor (between B and C). By counting the lines between A and B and between C and D and by forming the quotient of the determined values, the eccentricity of Head determined. The resulting image signals are stored in the Pulse evaluators 10 and 11 evaluated and in the comparators 12 and 13 with the Setpoints compared.
Bei Abweichungen der aus den Bildsignalen ermittelten Werte von den Sollwerten werden die Extruderantriebe 4 und 5 so beeinflußt, daß Zentrierungsfehler im Extruder 2 korrigiert werden.If the values determined from the image signals deviate from the Setpoints the extruder drives 4 and 5 are influenced so that centering errors be corrected in the extruder 2.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Verbesserung und Ergänzung dieses Verfahrens nach dem Hauptpatent. Sie wird im folgenden anhand der Figuren 2 und 3 erläutert.The present invention now relates to an improvement and addition this process according to the main patent. In the following it is based on the figures 2 and 3 explained.
Wie Figur 2 zeigt, ist zwischen den Impulsauswerter 10 und die Strahlungsquelle 6 eine Strahlungsquellensteuerung 23 geschaltet und mit der im Videosignal enthaltenen Information über den mittleren Grauwert beaufschlagt. Dazu wird aus den Amplituden des Videosignals, das in Figur 3 im Zeilenraster erscheint, ein Mittelwert gebildet und bei Abweichungen dieses Mittelwerts von einem Sollwert wird die Intensität der Strahlung mittels der Strahlungsquellensteuerung so nachgeregelt, daß der Mittelwert wieder den Sollwert annimmt.As FIG. 2 shows, there is between the pulse evaluator 10 and the radiation source 6, a radiation source control 23 is connected and with that contained in the video signal Information about the mean gray value is applied. This is done from the amplitudes of the video signal, which appears in the line raster in FIG. 3, a mean value is formed and if this mean value deviates from a target value, the intensity of the Radiation readjusted by means of the radiation source control so that the mean value adopts the setpoint again.
Nach der Erfindung wird außerdem die im Impulsauswerter 10 dem Videosignal entnommene Information über die momentane Lage der Ader bezüglich der Meßoptik in einer Anzeigeeinrichtung 48 angezeigt oder mittels eines nicht dargestellten Druckers ausgedruckt. Die Information über die momentane Lage der Ader ist im Zeilenraster beiderseits der Helligkeitssprünge A und D jeweils zum benachbarten Bildrand hin BiXdsynchronsignal) enthalten. Die Helligkeitssprünge A und D rühren von den äußeren Aderkonturen her. Gemäß der Erfindung werden im Impulsauswerter die zwischen den Helligkeitssprüngen A und D und den jeweils benachbarten Bildsynchronsignalen E und F (Fig. 3) liegenden Impulse ausgezählt und ihre Anzahl miteinander verglichen.According to the invention, the pulse evaluator 10 is also the video signal Information taken about the current position of the wire with respect to the measuring optics in a display device 48 displayed or by means of a printer, not shown printed out. The information about the current position of the wire is in the line grid on both sides of the brightness jumps A and D towards the adjacent image edge BiXd sync signal) included. The jumps in brightness A and D are due to the outer ones Wire contours here. According to the invention are in the pulse evaluator between the jumps in brightness A and D and the respective adjacent image sync signals E and F (Fig. 3) lying pulses are counted and their number compared with one another.
Die Differenz der jeweils in den Bereichen EA und DF liegenden Impulse ist ein genaues Maß für die momentane Lage der Ader.The difference between the pulses in the areas EA and DF is an exact measure for the current position of the vein.
Zur Bestimmung der Amplitude einer evtl. auftretenden Schwingung ist es erfindungsgemäß nur erforderlich, die Differenz der größten und der kleinsten Zahl der im Bereich EA oder DF liegenden Impulse zu bilden. Die Bestimmung der Schwingungsdauer erfolgt durch Messung der Zeit zwischen zwei Durchgängen eines der Helligkeitssprünge A oder D durch den Ort im Zeilenraster, der durch das arithmetische Mittel aus der größten und der kleinsten Entfernung vom Helligkeitssprung zum benachbarten Bildrand definiert ist. Diese Zeit entspricht der halben Schwingungsdauer.To determine the amplitude of a possibly occurring oscillation is according to the invention it is only necessary to determine the difference between the largest and the smallest Number of impulses lying in the range EA or DF. The determination of the period of oscillation takes place by measuring the time between two passes of one of the brightness jumps A or D by the location in the line grid, which is determined by the arithmetic mean of the largest and smallest distance from the jump in brightness to the adjacent image edge is defined. This time corresponds to half the period of oscillation.
Auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite des Aderdurchganges sind erfindungsgemäß auf einer durch den Mittelpunkt der Kameraoptik und parallel zur Aderachse verlaufenden Geraden zusätzlich zwei Fotodetektoren 46, 47 angeordnet. Bei normalen Betrieb liegen diese Fotodetektoren im Schatten der Ader 3.On the side of the vein passage facing away from the radiation source are according to the invention on one through the center point of the camera optics and parallel two photodetectors 46, 47 are additionally arranged to the straight line extending to the core axis. During normal operation, these photodetectors are in the shadow of wire 3.
Ebenso ist die Kameraoptik weitgehend durch die Ader verdeckt.The camera optics are also largely covered by the wire.
Schwingt die Ader aber zu weit aus oder fehlt sie ganz, so trifft die Strahlung die Kameraoptik mit voller, nicht durch das durchstrahlte Gut geschwächter Intensität. Cbersteuerungen oder eine Beschädigung der Bildaufnahmeröhre, und damit Fehlmessungen, können die Folge sein. Daher sind die Fotodetektoren 46. 47 so angeordnet, daß sie bei einem Aus schwingen oder Fehlen der Ader ebenfalls der vollen Intensität der Strahlung ausgesetzt sind und die Strahlungsquelle über die Strahlungsquellensteuerung (23) abschalten. Dadurch wird zuverlässig verhindert, daß Strahlung unzulässig hoher Intensität die Kameraoptik trifft und möglicherweise beschädigt.But if the vein swings out too far or if it is missing completely, then it hits the radiation the camera optics with full, not through that shone through Well weakened intensity. Overdrive or damage to the image pickup tube, and thus incorrect measurements, can be the result. Therefore, the photo detectors 46 are. 47 arranged in such a way that they also oscillate in the event of an off or if the vein is missing exposed to the full intensity of the radiation and the radiation source over switch off the radiation source control (23). This reliably prevents that radiation of inadmissibly high intensity hits the camera optics and possibly damaged.
Die Strahlungsquelle 6a und die Kabelnachbildung 32, die von Zeit zu Zeit in den Strahlengang der Optik eingeblendet werden, dienen zur Eichung der Meßanordnung. Diese ist in der älteren Anmeldung P 25 45 470.0 bereits beschrieben.The radiation source 6a and the cable simulation 32, which by time are faded into the beam path of the optics at time, are used to calibrate the Measuring arrangement. This is already described in the earlier application P 25 45 470.0.
In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist nur eine erfindungsgemäße Anordnung zur Steuerung der Strahlungsquelle und zur Bestimmung der momentanen Lage der Achse im Zusammenhang mit Strahlungsquelle 6, Kamera 9 und Impulsauswerter 10 enthalten. Das dient der Übersichtlichkeit der Darstellung.In the embodiment shown in the drawing is only an arrangement according to the invention for controlling the radiation source and for determination the current position of the axis in connection with radiation source 6, camera 9 and Pulse evaluator 10 included. This is for the clarity of the presentation.
Es ist selbstverständlich, daß eine entsprechende erfindungsgemäße Anordnung auch zum zweiten, aus Strahlungsquelle 7, Kamera 8 und Impulsauswerter 11 bestehenden Teil der Meßeinrichtung (Figur 1) gehört.It goes without saying that a corresponding inventive Arrangement also for the second one, consisting of radiation source 7, camera 8 and pulse evaluator 11 existing part of the measuring device (Figure 1) belongs.
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DE2643718A1 true DE2643718A1 (en) | 1978-03-30 |
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1976
- 1976-09-24 DE DE2643718A patent/DE2643718C2/en not_active Expired
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Publication number | Publication date |
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DE2643718C2 (en) | 1984-09-20 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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AF | Is addition to no. |
Ref country code: DE Ref document number: 2402480 Format of ref document f/p: P |
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Owner name: AEG KABEL AG, 4050 MOENCHENGLADBACH, DE |
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8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent | ||
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Owner name: KABEL RHEYDT AG, 4050 MOENCHENGLADBACH, DE |