DE2656911A1

DE2656911A1 - Anordnung zur lokalisierung einer stelle entlang eines elektrischen leiters, an der eine impedanzaenderung, wie ein bruch bzw. eine unterbrechung oder ein kurzschluss aufgetreten ist

Info

Publication number: DE2656911A1
Application number: DE19762656911
Authority: DE
Inventors: Ejving Lambertsen
Original assignee: RASMUSSEN AS E
Current assignee: RASMUSSEN AS E
Priority date: 1975-12-24
Filing date: 1976-12-16
Publication date: 1977-08-18
Also published as: IT1074097B; DK148270B; AT373696B; CH612011A5; ATA938676A; SE7614480L; FR2336688A1; NO764320L; BE849834A; JPS5940270B2; FI59881B; JPS52101443A; DK573376A; DD127763A5; CA1048605A; GB1517768A; DE2656911C2; BR7608676A; FI763659A; NL7614350A

Description

dipL-chem. W. RÜCKER dipping. S. LEINE

PATENTANWÄLTE

3 HANNOVER. BURCKHARDTSTR. I TELEFON (OS 11) 02 84 73

Unser Zeichen 259/128

A/S E. Rasmussen Datum 14. Dezember 1976

nacmgsreicht

Anordnung zur Lokalisierung einer Stelle entlang eines elektrischen Leiters, an der eine Impedanzanderung, wie ein Bruch bzw. eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß aufgetreten ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lokalisierung einer Stelle entlang eines elektrischen Leiters, an der eine Impedanzanderung, wie ein Bruch bzw. eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß auftritt. Normalerweise stellt eine solche Stelle einen Defekt dar, der lokalisiert und repariert werden sollte, und es sind mehrere Meßanordnungen entwickelt worden, um eine Lokalisierung durch elektrische Messung von einem oder von beiden Enden der Leiterlänge zu ermöglichen. Der Leiter kann ein elektrisches Kabel oder ein elektrischer Draht oder sogar ein Metallrohr in gewöhnlicher Verwendung sein, oder er kann ein Draht sein, der sich entlang einer gestreckten Konstruktion ausdehnt und dazu dient, einige Arten physikalischer Änderungen in der Umgebung der Konstruktion anzuzeigen und abzutasten. Ein spezielles Beispiel ist die Verwendung eines elektrischen Drahtes, der in der Isolierung eines hitzeisolierten Rohres unterirdischer Rohrsysteme ein-

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gebettet ist, beispielsweise Rohrsysteme für die Erwärmung von Bezirken; in solchen Rohren oder Leitungen ist die Isolierung geschützt durch ein äußeres Mantelrohr zur Verhinderung des Eindringens von Wasser, das die Isolierung unwirksam machen würde und eine Korrosion des metallischen Leitungsrohre£. bewirken würde. Bei Verwendung des elektrischen Drahtes oder mehrerer solcher Drähte ist es möglich, ein mögliches Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit in das trockene Isolationsmaterial elektrisch abzutasten und anzuzeigen, und es kann sogar der Ort des Defektes wegen der örtlichen Impedanzänderung, bewirkt durch die Feuchtigkeit, bestimmt werden. Ein mehr oder weniger ausgeprägter Kurzschluß wird zwischen dem Draht und einem anderen Draht oder der Erde hergestellt, und eine elementare Art und Weise der Lokalisierung des Defektes besteht darin, eine sogenannte Brückenmessung von beiden Enden des Drahtes her durchzuführen.

Es sind jedoch geeignetere Meßmethoden entwickelt worden, die auf der Tatsache basieren, daß ein Drahtteil, der in einer Umgebung mit geänderter Impedanz angeordnet ist, in der Lage ist, einen elektrischen Impuls zu reflektieren, der auf ein Ende des Drahtes gegeben wird, so daß es ausreichend ist, von einem Ende des Drahtes die Laufzeit eines Impulses zu messen, der von dem Drahtende (oder der Meßeinrichtung) und wieder zurückläuft, indem er von der "defekten" Stelle reflektiert wird.

Die Erfindung betrifft insbesondere eine Meßanordnung des letzteren Typs, d.h. eine Anordnung, die einen Impulsgenerator zur übertragung einer Reihe elektrischer Impulse auf den Leiter von einem Ende her aufweist und ferner zugeordnete Empfangsein-

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richtungen zur Abtastung und Anzeige der Rückkehr der Impulse, die von der Stelle mit der geänderten Impedanz reflektiert werden, wobei der Generator und die Empfangseinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden sind, die das Zeitintervall zwischen der übertragung und dem Empfang eines reflektierten Impulses anzeigt und eine entsprechende Anzeige des Ortes der Stelle liefert.

In einem bekannten System dieser Art werden Impulse extrem kurzer Dauer wiederholt über das Kabel geschickt und die Rückkehr der reflektierten Impulse wird mit Hilfe eines Oszillographen registriert, der mit extrem hoher Ablenkgeschwindigkeit arbeitet, wodurch die Reflektion als Echozeichen irgendwo entlang der Zeitachse des Bildschirmes erkannt wird, wobei die Position des Echozeichens auf dieser Achse den Ort des zu lokalisierenden Defektes darstellt. In der Praxis ist die Zeitachse jedoch von kurzer Länge, wodurch die Meßgenauigkeit nicht sehr hoch ist und es würde äußerst schwer sein, die Ablesung des Meßresultates auf irgendeinem anderen Gerät als einem Oszillographen zu bewerkstelligen.

Eine andere bekannte Impulsmeßeinrichtung verwendet Impulse relativ langer Dauer, nämlich so lange Impulse, daß die Vorderflanke des Impulses das gegenüberliegende Ende der zu überprüfenden Kabellänge erreicht und wieder reflektiert wird, bevor der Impuls beendet ist. Die Spannung, die an dem Ende des Kabels gemessen wird, von dem der Impuls übertragen wird; ist dann die Impulsspannung, bis das reflektierte Signal am Meßpunkt ankommt, wonach die gemessene Spannung die Spannung des erzeugten Impulses überlagert durch die Spannung des reflektierten Impulses ist. Die resultierende Spannungsanderung ist auf einem Oszillographen anzeigbar, jedoch

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ist die Meßgenauigkeit wiederum bezüglich des Ortes des Defektes sehr schlecht. In beiden Anordnungen wäre es möglich, mit der sogenannten "Tast"-Technik, die ein schrittweises Abtasten der Ablesungen an vielen Punkten der Zeitachse auf dem Oszillographen mit sich bringt, genauere Ablesungen zu erhalten, jedoch würde dies eine sehr teure Lösung darstellen und erfordert neben der Verwendung eines Oszillographen normalerweise hochqualifizierte Fachleute.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Meßanordnung anzugeben, die in der Lage ist, Stellen mit geänderter Impedanz nachzuweisen und zu lokalisieren mit einem hohen Grad an Genauigkeit und mit einer relativ preiswerten Einrichtung.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Impulsgenerator eine Reihe von Impulszügen erzeugt, die jeweils eine Reihe von Impulsen individueller Dauer oder Länge aufweisen, vorzugsweise von stetig zunehmender oder abnehmender Länge, in einem Bereich zwischen einer idnimalen Länge, die dem Impuls entspricht, der zu einem relativ nahe am Leitungsende befindlichen Leiterpunkt und wieder zurück von dem Leiterpunkt läuft, und einer maximalen Länge, die dem Impuls entspricht, der zu einem nahe dem gegenüberliegenden Ende der zu überprüfenden Leiterlänge befindlichen Punkt und zurück von diesem Punkt läuft, daß die Anzeigeeinrichtung einen Detektor aufweist, der bei Empfang einer reflektierten Impulsvorderflanke anspricht, wenn dieser Empfang im wesentlichen mit dem Ende des einzelnen die Reflektion der Impulsvorderflanke verursachenden Impulses zusammenfällt, und der ferner eine Impulserkennungseinrichtung bzw. Impulsidentifikationseinrichtung aufweist zur Erzeugung von Informationen, die selektiv die einzelnen

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individuellen Impulse anzeigt, wobei der Detektor in Wirkverbindung mit der Impulsidentifikationseinrichtung steht, derart, daß letztere Information liefert, die den das Detektoransprechen verursachenden Impuls identifiziert.

Bei dieser Anordnung spricht der Detektor in dem Augenblick an, in dem der entsprechende individuelle Impuls eine Länge oder Dauer aufweist, die gerade einer Laufzeit zu und von der impulsreflektierenden Stelle entspricht, und der bestimmte Impuls wird automatisch durch die Impulsidentifikationseinrichtung identifiziert. Sobald seine Dauer bekannt ist, wird es mit Hilfe des identifizierten Impulses ermöglicht, die Entfernung zur reflektierenden Stelle auf-

denen zufinden. Grundsätzlich treten keine Probleme auf, die/der Kurzzeitbasis der Oszillographen entsprechen, da keine Notwendigkeit für die Verwendung irgendeiner Zeitbasis besteht, die der Impulslaufzeit zu und von dem äußeren Ende des Drahtes entspricht. Die individuellen Impulse in jedem Impulszug können, falls gewünscht, zu beliebigen Zeitpunkten eingespeist werden, und jeder Impulszug kann soviel einzelne Impulse aufweisen, wie gewünscht; somit können die Impulse extrem kurze gegenseitige Zeitdifferenzen aufweisen und dadurch eine hohe Genauigkeit bei der Lokalisierung der reflektierenden Stelle bedingen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Impulse in jedem Impulszug mit einer konstanten vorbestimmten Frequenz erzeugt und so, daß sie von stetig zunehmender oder abnehmender Dauer sind, und die Impulsidentifikationseinrichtung ist ein einfacher Zähler für die aufeinanderfolgenden Impulse; wenn der Detektor auf den charakte-

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ristischen auftretenden Impuls anspricht, wird bewirkt, daß die Zählung abgebrochen wird und der Impuls wird durch eine digitale Wiedergabe identifiziert, die den Zählschritt anzeigt. Auf diese Weise ist ^s möglich, eine digitale Ablesung zu erhalten, die einfach die Meterzahl anzeigt (oder andere Längeneinheiten) von dem Meßpunkt zum Reflektionspunkt, und die Anordnung kann demgemäß als eine robuste Meßeinrichtung ausgeführt werden, die ohne spezielle Fachkenntnisse verwendet werden kann.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 schematisch ein Schaltbild einer Meßanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 2 eine Darstellung eines einzelnen fortlaufenden Impulses in einem Impulszug, Fig. 3 eine Darstellung zweier aufeinanderfolgender

Impulszüge,

Fig. 4 eine Darstellung der Art und Weise, in der die aufeinanderfolgenden Impulse erzeugt werden,
Fig. 5 eine Darstellung einer überprüften Kabellänge,

in der ein Defekt vorhanden ist, und Fig.6-9 graphische Darstellungen, die die Art und

Weise der Lokalisierung des Defektes zeigen.

Die in der Fig. 1 gezeigte Anordnung weist eine zu überprüfende Kabellänge 2 auf, oder eine, die als Defekt gefunden wurde wegen eines Kurzschlusses irgendwo entlang seiner Länge, und es wird

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gewünscht, den Defekt D zu lokalisieren. Eine Meßeinrichtung wird mit einem Ende M des Kabels verbunden, um die Entfernung von M bis D mit Hilfe einer Impulsreflektion von D zu bestimmen. Die Hauptkomponenten und die Funktion der Meßanordnung sind wie folgt :

Ein Impulsgenerator 6 erzeugt wiederholend eine Reihe aufeinanderfolgender Impulse konstanter Impulsfrequenz, jedoch von graduell zunehmender Impulslänge, wie in der Fig. 2 dargestellt ist. Die aufeinanderfolgenden Impulsserien, wie in der Fig. 3 dargestellt, werden dem Meßende M des Drahtes 2 über eine Impedanz 8 zugeführt. Die Impalszüge werden außerdem als Taktimpulse einem Detektor io über einen Draht 12 zugeführt und die Impulse werden weiterhin einem Zähler über einen Draht 16 zugeführt, wobei der Zähler aufeinanderfolgend die einzelnen Impulse in jeder Reihe der Impulse zählt und eine digitale Wiedergabeeinheit 18 betätigt, die als eine Zählanzeigeeinrichtung dient. Das Drahtende M wird mit dem Eingang des Detektors Io über einen Draht 2o verbunden, und das Ausgangssignal des Detektors wird dem Zähler 14 über einen Draht 22 zugeführt.

Kurz gesagt, jeder einzelne Impuls, der dem Punkt M vom Impulsgenerator 6 zugeführt wird, wird dem Detektor Io über den Draht 2o zugeführt, teilweise als ein Hauptimpuls P direkt vom Punkt M und teilweise als ein reflektierter Impuls P , wobei der Letztere vom

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Defektpunkt D reflektiert wird. Die charakteristische Impedanz des Impulsgenerators und des Kabels 2 sind so gewählt, daß keine Impulsreflektion stattfindet, wenn kein Defekt in der Rohr- oder Drahtlänge vorhanden ist, die überprüftiwird, und in diesem Falle wird der Detektor Io lediglich die Hauptimpulse P empfangen. Wenn ein Defekt D auftritt, können die ersten kurzen Impulse jeder Impuls-

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reihe von einer solchen geringen Länge sein/ daß der Hauptimpuls y, wie in der Fig. 1 dargestellt, durch den Detektor vor dem Empfang des reflektierten Impulses P empfangen wird, jedoch wird, wenn die folgenden Impulse länger werden, eine Situation eintreten, in der der Hauptimpuls eine Länge aufweist, die der Laufzeit der Vorderflanke des Impulses zum Defektpunkt D und zurück zum Detektor entspricht, wodurch der Detektor zur gleichen Zeit sowohl die Hauptimpulsspannung als auch die Spannung des reflektierten Impulses aufnehmen wird, und der Detektor Io wird als Reaktion auf diese so erreichte Situation ein Ausgangssignal erzeugen.Die einzelne Impulslänge bzw. Impulsbreite ist ein Maß für den Abstand vom Drahtende bis zum Defektpunkt D, und der Impuls kann durch das Ausgangssignal des Detektors Io identifiziert werden, das dem Zähler 14 zugeführt wird und bewirkt, daß der Zähler an der Zählerstufe anhält, die der Zahl des besonderen, einzelnen Impulses in der Impulsreihe entspricht.

Insbesondere die ersten Impulse in jeder Reihe sind von äußerst kurzer Dauer, und um den Zähler 14 zu befähigen, diese Impulse zu zählen, kann in der Verbindung 16 vom Impulsgenerator 6 zum Zähler 14 eine Längen- bzw. Breitensteuereinheit 24 vorgesehen sein, die dazu dient, die Breite oder Länge der Impulse, die dem Zähler 14 zugeführt werden, zu erhöhen. Ein weiteres Merkmal betrifft eine Austaststeuereinheit 26, die in der Ausgangsleitung, bzw. in dem Ausgangsdraht 22 des Detektors" Io angeordnet ist und mit der Wiedergabeeinheit 18 verbunden ist, um diese so zu steuern, daß sie lediglich dann arbeitet, wenn die Zählerstufe erreicht ist, bei der der Detektor Io das Stoppen des Zählers bewirkt; auf diese Weise ar-

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beitet die Wiedergabeeinheit intermittierend und wird die Stopp-Zählerstufe zu jeder Zeit anzeigen, wenn diese durch das Zählen der Impulse in den aufeinanderfolgenden Impulsserien erreicht worden ist, und diese Serien können einander mit solch hoher Frequenz folgen, daß in der Praxis die Wiedergabeeinheit diese Stopp-Zählerstufe stetig anzeigt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform überwacht oder überprüft die Meßeinrichtung eine Rohr- oder Drahtlänge 2,4 mit einer Ausdehnung ran 1 km, und jede Impulsreihe weist eine Zahl von looo Impulsen auf, deren aufeinanderfolgende Differentialbreite einer Impulslaufzeit von 2 m entspricht, d.h. einer Kabellänge von 1 m entspricht. Mit solch einer Anordnung zählt die Wiedergabeeinrichtung die looo Impulse (oder bis zu 999) und die erwähnte Stopp-Zählstufe ergibt eine Ablesung, die direkt den Abstand in Metern vom Drahtende zum Defektpunkt D anzeigt. Diese Parameter können offensichtlich auch gewählt werden, um anderen Anforderungen zu genügen.

Die aufeinanderfolgenden Impulsreihen variierender Breite können auf eine Art einer Vielzahl von möglichen Arten erzeugt werden, von denen eine in der Fig. 4 dargestellt ist, die die kom-

zeigt binierten Ausgangssignale zweier sogenannter Sägezahngeneratoren,/ von denen einer ein Sägezahnsignal S erzeugt, das aus einem gleichmäßigen Zug dreieckförmiger Impulse mit abfallenden geneigten Säger

besteht
zahnvorderseiten R ,/während der andere Sägezahngenerator relativ sehr lange Impulse erzeugt, die jeweils eine leicht geneigte Flanke R- aufweisen. Der Beginn jeder Flanke R„ entspricht dem Beginn einer der in der Fig. 3 gezeigten Impulsreihen, und die einzelnen Impulse in der Reihe werden von den Überschneidungen zwischen den

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Flanken R und R abgeleitet, wodurch, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, die Impulse P mit aufeinanderfolgend zunehmender Breite über die Dauer der Flanke R- erzeugt werden. Jedoch wird lediglich eine Teillänge der Flanke R- für die Impulserzeugung verwendet, wodurch ein Raum bzw. Abstand A, s. Fig. 3, zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsserien gebildet wird. Entsprechend der Methode der Erzeugung der einzelnen Impulse versteht es sich, daß die Rückseiten der rechteckförmigen Impulse einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben (Abstand B, Fig. 4), während ihre Vorderseiten in stetig zunehmenden Abständen vor den fixierten Rückseiten erscheinen.

Die Fig. 5 zeigt eine Rohr- und Drahtlänge, in der ein Defekt aufgetreten ist am Punkt D, der sich in etwa an einer Stelle vom Meßende M befindet, der etwa zwei Drittel der Drahtlänge entspricht. Wenn eine Impulsserie (Fig. 3) übertragen wird, werden die ersten vielen Impulse geringer Breite, z.B. die Impulse P und P_, wie in der Fig. 6 gezeigt ist, vom Punkt D reflektiert, ohne daß die reflektierten Impulse P bzw. P „ zum Detektor zurückgelangen, bevor die Hauptimpulse P und P₂ beendet sind. Wie in der Fig. 7 gezeigt, entsteht, während die Impulsbreite noch zunimmt, eine Situation, in der ein Impuls, z.B. P-,- einen reflektierten Impuls

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Pp₇₁/- erzeugt, dessen Vorderseite bzw. Vorderflanke den Detektor äußerst kurz nach Beendigung des Hauptimpulses P₇,/- erreicht, wonach der folgende reflektierte Impuls P_R7l7 ^den Detektor vor Beendigung des zugeordneten Hauptimpulses P₇₁₇ erreicht. Danach werden selbstverständlich alle nachfolgenden Impulse in der gleichen Serie so reflektiert, daß sie am Detektor vor Beendigung ihrer zugehörigen Hauptimpulse ankommen.

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Die Impulse, die vom Generator 6 erzeugt werden und dem Detektor Io über die Leitung 12 zugeführt werden, werden als Markierimpulse verwendet, die dazu dienen, einen Schaltkreis zum Abtasten der Spannung des Eingangssignales auf dem Detektor anzusteuern bzw. zu betätigen, und diese Abtastung exakt bei Beendigung des infragestehenden Hauptimpulses zu beenden. In der Fig. 7 sind die aktiven Perioden des Spannungsmeßkreises mit V_,^ und V_,„ bezeichnet. Es

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versteht sich, daß der Schaltkreis während der Meßperiode V_._ nur

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die Spannung des Hauptimpulses Ρ-,, mißt, während der Schaltkreis

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am Ende der Periode V₇₇ nicht nur die Spannung des Hauptimpulses P_ ₇ mißt, sondern zusätzlich die des reflektierten Impulses P₇₇, wobei dieses eine plötzliche und beträchtliche Änderung der gemessenen Spannung bewirkt (je nachdem, ob der reflektierte Impuls positiv oder negativ ist,) und diese beträchtliche Spannungsänderung ist relativ leicht abzutasten durch geeignete Detektoreinrichtungen, die an dieser Stelle nicht näher beschrieben zu werden brauchen. Die gemessene Spannung ist schematisch in der Fig. 8 dargestellt, in der die erwähnte Spannungsänderung bei t₇,₇ auftritt.

Der Detektor Io erzeugt sein Ausgangssignal als Reaktion auf die Spannungsänderung, und beendet dadurch den Betrieb des Zählers und betätigt die Wiedergabeeinrichtung 18 während der verbleibenden Periode der fraglichen Impulsreihen. Der beschriebene Vorgang wird dann wiederholt mit Beginn der nächsten Impulsreihen.

Die Meßanordnung gemäß der Erfindung ist nicht nur zum Abtasten eines mehr oder weniger ausgeprägten Kurzschlusses zwischen dem Draht 2 und dem Rohr 4 geeignet, sondern auch zum Abtasten eines Bruches der Leitung 2 oder irgendeines anderen Kabels, an

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das die Meßeinrichtung angeschlossen wird. Wenn der Defektpunkt D einen Drahtbruch oder eine Drahtunterbrechung darstellt, werden die reflektierten Impulse positiv sein, während sie negativ sind, wenn der Punkt eine Stelle reduzierter Impedanz darstellt, verglichen mit der charakteristischen Impedanz des Generators 6 und des Kabels 2 im Normalzustand.

In der Fig. 9 ist eine Situation dargestellt, in der ein Kabelbruch abgetastet wird. Die reflektierten Impulse sind positiv und wenn die Vorderflanke des Impulses Pg₆₇ zum Detektor als eine reflektierte Impulsflanke zurückläuft, wird sie zum rückwärtigen Teil des Hauptimpulses addiert, wodurch die sich ergebende Spannungsänderung am Ende der V,,.,-Meßperiode abtastbar ist, soeben in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben, obgleich es notwendig sein kann, getrennte Detektorschaltkreise für die zwei Abtastarten zu verwenden. Die Fig. 9 stellt einen Defekt dar, der in einer Kabellänge von 1 km an einem Punkt auftritt, der sich um zwei Drittel der Kabellänge vom Meßende entfernt befindet.

In der Praxis kann die Meßanordnung entweder als stationäre Einrichtung verwendet werden, sozusagen im Feldeinsatz, an einem Ende der zu überwachenden Rohr- und Drahtlänge, wodurch jeder Teilabschnitt eines Bezirksheizungssystemes eine getrennte Meßeinrichtung erforderlich machen würde, oder die Einrichtung kann in einer tragbaren bzw. bewegbaren Einheit angeordnet sein zum Anschluß an irgendeinen Abschnitt einer Vielzahl solcher Teilabschnitte. Im letzteren Falle sollte darauf geachtet werden, daß die verschiedenen Abschnitte impedanzmäßig genau angepaßt sind.

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Gewöhnlich ist es nicht wünschenswert, eine Überwachung sehr langer Drahtlängen vorzunehmen, weil leicht Rauschsignale auftreten können. Daher ist bei großen Rohrsystemen, beispielsweise bei komplexen Bezirkserwärmungssystemen oder sehr langen Ölleitungen, die beide aus wärmeisoliertem Rohr mit einem in der Isolierung eingebetteten Detektordraht bestehen, die Verwendung von gegenseitig getrennten Detektordrahtlängen, die den individuell zu überwachenden Teil des Abschnittes bilden, vorzuziehen. An jedem Montageort oder Verbindungsort kann die Meßeinrichtung dazu verwendet werden, zwei solche Abschnitte zu überwachen, nämlich einen Abschnitt an beiden Seiten, wenn geeignete Umschaltinittel verwendet werden. In änem Doppelrohrsystem, das aus zwei parallelen leitungen besteht, kann die Meßeinrichtung an einem vorgegebenen Platz entsprechend vier solche Abschnitte überwachen, zum Beispiel von einer Länge von 1 km, wenn sie nacheinander auf die vier einzelnen Abschnitte geschaltet wird, zum Beispiel mit Hilfe eines automatischen elektronischen Schalters. In einem System mit einer Vielzahl solcher zu überwachenden Teil-, abschnitte is^.es auch möglich, die Abtastergebnisse von den einzelnen Abschnitten auf eine zentrale Empfangs- und Überwachungsstation zu übertragen, zum Beispiel mit Hilfe von Trägerwellen-

generatoren, die jedem Meßsystem zugeordnet sind und die jeweils eine Trägerwelle bestimmter individueller Frequenz erzeugen, die durch die Meßwerte bzw. Meßergebnisse, falls vorhanden, des zugeordneten Meßsystems moduliert wird, wodurch die Ablesungen sämtlicher Meßsysteme auf eine zentrale Station über einen gemeinsamen Übertragungsdraht übertragen werden können.

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Der Zähler 14 braucht nicht vorzugsweise so konzip_iert zu sein, daß er seine Zählung beim Auftreten des Ausgangssignales vom Detektor 10 unterbricht, da die Zählung auch gut weitergehen kann, wenn gesichert ist, daß die Wiedergabeein-

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heitdie Zahl des Impulses angibt, der die erste Reaktion des Detektors 10 verursacht hat. Daher kann das Detektorausgangssignal, das die Wiedergabe verursacht, die die relevante Impulszahl anzeigt, anstatt den Zählerstop zu bewirken, bewirken, daß der Detektor während des Restes jedes Impulszuges außer Betrieb gesetzt wird, so daß die Wiedergabeeinheit 18 trotz·-des weiteren Betriebs des Zählers 14 lediglich ein kurzes Aufleuchten der Zahl des relevanten Impulses zeigt; da jedoch die Impulszüge einander in sehr rascher Folge folgen, werden diese kurzen Aufleuchtungen den Charakter eines permanenten Bildes annehmen, wenn auch die letzte Zahl selbstverständlich Schwankungen oder Unruhe zeigen kann, insbesondere wenn das Ableseergebnis einer Entfernung zum Reflexionspunkt 0 entspricht, die auf halbem Wege zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen liegt.

Die Impulse in den aufeinanderfolgenden Impulszügen brauchen nicht notwendigerweise eine stetig zunehmende Breite zu haben, da es selbstverständlich möglich ist, eine umgekehrte Änderung zwischen den Impulsen P₇., und P₇₁₇ abzutasten, wenn die Impulse eine stetig abnehmende Breite aufweisen, wodurch die Spannungsänderung in die entgegengesetzte Richtung geht.

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In der Fig. 8 ist durch gestrichelte Linien unterhalb der Zeitachse angedeutet, daß durch eine Pegeltransformation das Abfall/Anstiegs-Verhalten der sich ergebenden positiven Impulsspannung in ein Anstiegs/Abfall-Verhältnis einer entsprechenden negativen Spannung konvertiert werden kann, wodurch sichere Abtastung erleichtert werden kann.

Das erfindungsgemäße System erfordert nicht Impulse stetig zunehmender oder abnehmender Breite oder mit irgendeiner konstanten Frequenz, wenn nur Einrichtungen vorgesehen sind, die die einzelnen, individuellen Impulse beim Erscheinen des Detektorsignales identifizieren. Bei einer vereinfachten Ausführungsform des Systemes ist es ausreichend, einen Generator 10 zu verwenden, der Impulse mit veränderlicher Breite erzeugt in Abhängigkeit von einer handbetrieb^enen oder motorgetriebenen Skalenscheibe, während der Detektor 10 an eine Signallampe angeschlossen ist, derart, daß die Betätigung der Lampe die Impulse anzeigt, die ihre Breite über die Impulsbreite hinaus ändern, die der Abtastung einer reflektierenden Stelle des Drahtes entspricht, und das Meßergebnis wird dann gegeben durch die besondere Position der Ziffernscheibe.

Schließlich soll erwähnt werden, daß die diskutierte Stelle einer Impedanzänderung nicht notwendigerweise einen Defekt anzuzeigen braucht, da die Stelle in gewissen Fällen, zum Beispiel die Stellung eines Körpers darstellen kann, der entlang des Drahtes bewegbar ist; ein Metallkörper, der in der Nähe des Drahtes

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angeordnet ist, kann ebensogut in der Lage sein, eine ausreichende Impedanzänderung zu bewirken, die eine Impulsreflexion verursacht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(l.) Anordnung zur Lokalisierung einer Stelle entlang eines elektrischen Leiters, an der eine Impedanzänderung, wie Bruch bzw. Unterbrechung oder Kurzschluß aufgetreten ist/ mit einem Impulsgenerator zur Übertragung einer Reihe von elektrischen Impulsen auf den Leiter von einem Ende her und mit einer zugeordneten Empfangseinrichtung zum Abtasten des Rücklaufs der von der defekten Stelle reflektierten Impulse, wobei der Generator und die Empfangseinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden sind, die das Zeitinter«,al zwischen der übertragung und dem Empfang eines reflektierten Impulses abtastet und die eine entsprechende Anzeige des Ortes der Stelle liefert, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator eine Reihe von Impulszügen erzeugt, die jeweils eine Reihe von Impulsen individueller Dauer oder Länge bzw. Breite aufweisen, vorzugsweise von stetig zunehmender oder abnehmender Länge oder Breite in einem Bereich zwischen einer minimalen Länge, die dem Impuls entspricht, der zu einem relativ nahe am Leiterende befindlichen Leiterpunkt und zurück von diesem Leiterpunkt läuft, und einer maximalen Länge, die dem Impuls entspricht, der zu

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wenigstens einem nahe dem gegenüberliegenden Ende der zu überwachenden Leiterlänge befindlichen Punkt und zurück von diesem Punkt läuft, daß die Anzeigeeinrichtung einen Detektor aufweist, der bei Empfang einer reflektierten Impulsvorderflanke anspricht, wenn dieser Empfang im wesentlichen mit dem Ende des einzelnen die Reflexion der Impulsflanke verursachenden Impulses zusammenfällt, und der ferner eine Impulserkennungseinrichtung bzw. Impulsidentifikationseinrichtung aufweist zur Erzeugung von Informationen, die selektiv die einzelnen individuellen Impulse anzeigt, wobei der Detektor in Wirkverbindung mit der Impulsidentifikationseinrichtung steht, derart, daß letztere Information liefert, die den das Detektoransprechen verursachenden Impuls identifiziert.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator so ausgelegt ist, daß die Impulse in den Impulszügen stetig zunehmende oder abnehmende Impulsbreiten bzw. -längen aufweisen, und daß die Impulsidentifikationseinrichtung ein Zähler ist, der aufeinanderfolgend die aufeinanderfolgenden Impulse zählt und den Zähler stoppt oder den Zählerstand ausliest bei Ansteuerung durch den Detektor, der bei Empfang der reflektierten Impulsvorderfront anspricht.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Detektor in .Wirkverbindung mit dem Generator steht, derart, daß er bereit oder in Betriebszustand gehalten wird zur Aufnahme einer reflektierten Impulsvorderfront während der gesamten Dauer eines jeden Impulses, jedoch sofort bei Beendigung des Impulses außer Betrieb gesetzt wird.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler durch die erzeugten Impulse betätigt wird, daß eine Impulsbreitensteuereinrichtung vorgesehen ist zur Dehnung vpn Impulsen sehr geringer Breite, um einen sicheren Betrieb des Zählers zu gewährleisten.

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