DE2656911C2 - - Google Patents

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DE2656911C2
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/11Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Normalerweise stellt eine solche Stelle einen Defekt dar, der lokalisiert und repariert werden sollte, und es sind mehrere Meßanordnungen entwickelt worden, um eine Lo­ kalisierung durch elektrische Messung von einem oder von beiden Enden der Leiterlänge zu ermöglichen. Der Leiter kann ein elektrisches Kabel oder ein elektrischer Draht sein oder sogar ein Metallrohr in üblicher Verwendung sein; er kann ein Draht sein, der entlang eines langgestreckten Bauteiles verläuft und dazu dient, physikalische Änderungen in der Umgebung des Bauteiles zu ermitteln. Ein spezielles Bei­ spiel ist die Verwendung eines elektrischen Drahtes, der in der Wärmeisolierung eines Rohres unterirdischer Rohr­ systeme, beispielsweise für die Erwärmung von Wohnbezirken, eingebettet ist. In solchen Rohren oder Leitungen ist die Isolierung durch ein äußeres Mantelrohr geschützt zur Ver­ hinderung des Eindringens von Wasser, das die Isolierung unwirksam machen würde und eine Korrosion des metallischen Leitungsrohres bewirken würde. Durch Verwendung eines elek­ trischen Drahtes oder mehrerer solcher Drähte ist es möglich, das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit in das trockene Isolationsmaterial elektrisch zu erfassen und anzuzeigen; 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 Loka­ lisierung des Defektes besteht darin, eine sogenannte Brückenmessung von beiden Enden des Drahtes her durchzu­ führen.
Es sind jedoch geeignetere Meßmethoden entwickelt worden, die auf der Tatsache basieren, daß ein Drahtteil, das in einer Umgebung mit geänderter Impedanz angeordnet ist, in der Lage ist, einen elektrischen Impuls zu re­ flektieren, der auf ein Ende des Drahtes gegeben wird, so daß es ausreicht, von einem Ende des Drahtes aus die Lauf­ zeit eines Impulses zu messen, der von dem Drahtende (oder der Meßeinrichtung) aus wegläuft und bei Reflexion an der "defekten" Stelle wieder zurückläuft, vgl. "Elektro-Technik", Nr. 4/5, 3. Jan. 1960, Seiten 27-29 und US-PS 32 11 997.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Anordnung der letzteren Art, d. h. eine Anordnung, die einen Impuls­ generator zur Übertragung einer Reihe elektrischer Impulse auf den Leiter von einem Ende her aufweist und ferner zu­ geordnete Empfangseinrichtungen zur Abtastung und Anzeige der Impulse, die von der Stelle mit der geänderten Impedanz reflektiert werden, wobei der Generator und die Empfangs­ einrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden sind, die das Zeitintervall zwischen der Übertragung und dem Empfang eines reflektierten Impulses anzeigt und eine ent­ sprechende Anzeige des Ortes der Stelle liefert.
Aus der "Japan Telecommunications Review", Vol. 16, Nr. 4, Seiten 298-304, sind Anordnungen dieser Art bekannt, bei denen Impulse sehr kurzer Dauer wiederholt durch das Kabel geschickt werden und die Rückkehr der reflektierten Impulse mit Hilfe eines Oszillographen registriert wird, der mit extrem hoher Ablenkgeschwindigkeit arbeitet, wo­ durch die Reflexion als Echozeichen irgendwo entlang der Zeitachse des Bildschirmes erkannt wird, wobei die Position des Echozeichens auf dieser Achse den Ort des zu lokali­ sierenden Defektes darstellt. In der Praxis ist die Zeit­ achse 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 (Siemens- Prospekt "Reflektomat", 1964, Nr. Rel 33 L 64, 8 Bl.) ver­ wendet Impulse relativ langer Dauer, nämlich so lange Im­ pulse, daß die Vorderflanke des Impulses das gegenüber­ liegende 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 Impuls­ spannung, bis das refelktierte Signal am Meßpunkt ankommt, wonach die gemessene Spannung die Spannung des erzeugten Impulses überlagert durch die Spannung des reflektierten Impulses ist. Die resultierende Spannungsänderung ist auf einem Oszillographen anzeigbar, jedoch ist die Meßgenauig­ keit wiederum bezüglich des Ortes des Defektes sehr schlecht. In beiden Anordnungen wäre es möglich, mit der sogenannten "Tast"-Technik, die ein schrittweises Abtasten der Ab­ lesungen an vielen Punkten der Zeitachse auf dem Oszillo­ graphen mit sich bringt, genauere Ablesungen zu erhalten, jedoch würde dies eine sehr teure Lösung darstellen und neben der Verwendung eines Oszillographen normalerweise hochqualifizierte Fachleute erfordern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht des­ halb darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Stellen mit Impedanzänderung mit einem höheren Grad an Genauigkeit und mit einer relativ preis­ werten Einrichtung nachweisbar und lokalisierbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 gelöst durch dessen Merkmale im kennzeichnenden Teil.
Bei dieser Anordnung spricht der Detektor in dem Augenblick an, in dem der entsprechende Einzelimpuls eine Länge oder Dauer aufweist, die gerade einer Laufzeit zu und von der reflektierenden Stelle entspricht; dieser Impuls wird automatisch durch die Impulsidentifikations­ einrichtung identifiziert. Sobald seine Impulsdauer be­ kannt ist, wird es mit Hilfe des identifizierten Impulses ermöglicht, die Entfernung zur reflektierenden Stelle auf­ zufinden. Grundsätzlich treten keine Probleme auf, die denen 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 Einzelimpulse in jeder Reihe von Impulsen können, falls gewünscht, zu be­ liebigen Zeitpunkten eingespeist werden, und jede Impuls­ reihe kann so viele Einzelimpulse aufweisen, wie gewünscht; somit können die Impulse extrem kurze gegenseitige Zeit­ differenzen aufweisen, wodurch eine hohe Genauigkeit bei der Lokalisierung der reflektierenden Stelle erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften und bevorzugten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Anordnung werden die Impulse gemäß Anspruch 2 erzeugt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfin­ dungsgemäßen Aufgabenlösung ist im Anspruch 3 angegeben. Wenn der Detektor auf den charakteristisch auftretenden Impuls anspricht, wird bewirkt, daß die Zählung abge­ brochen wird, und der Impuls wird durch eine digitale Wiedergabe identifiziert, die den Zählschritt anzeigt. Auf diese Weist ist es möglich, eine digitale Anzeige zu erhalten, die einfach die Meterzahl anzeigt (oder andere Längeneinheiten) von dem Meßpunkt zum Reflexionspunkt. Hierdurch kann die Anordnung als eine robuste Meßeinrich­ tung ausgeführt werden, die ohne spezielle Fachkenntnisse verwendet werden kann.
Die Erfindung soll nun anhand der Zeich­ nung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 schematisch ein Schaltbild einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine Darstellung eines einzelnen laufenden Impulses in einer Reihe von Impulsen,
Fig. 3 eine Darstellung zweier aufeinander­ folgender Reihen von Impulsen,
Fig. 4 eine Darstellung der Art und Weise, in der die aufeinanderfolgenden Impulse erzeugt werden,
Fig. 5 eine Darstellung einer zu prüfenden Kabellänge, in der ein Defekt vor­ handen ist, und
Fig. 6-9 graphische Darstellungen, die die Art und Weise der Lokalisierung des Defektes zeigen.
Die in der Fig. 1 gezeigte Anordnung dient zur Prü­ fung einer Kabellänge 2 oder eines Kabels mit einem Defekt D beispielsweise aufgrund eines Kurzschlusses irgendwo ent­ lang seiner Länge. Eine Meßeinrichtung wird mit einem Ende M des Kabels verbunden, um die Entfernung vom Ende M bis zum Defekt D mit Hilfe einer Impulsreflexion beim De­ fekt D zu bestimmen. Die Hauptkomponenten und die Funktion der Meßanordnung sind wie folgt:
Ein Impulsgenerator 6 erzeugt wiederholend eine Reihe aufeinanderfolgender Impulsfolgen konstanter Impulsfre­ quenzen, jedoch von graduell zunehmender Impulsbreite, wie in der Fig. 2 dargestellt ist. Die aufeinanderfolgenden Im­ pulsfolgen, wie in der Fig. 3 dargestellt, werden dem Meß­ ende M des Kabels 2 über eine Impedanz 8 zugeführt. Die Im­ pulsfolgen werden außerdem als Taktimpulse einem Detektor 10 über eine Leitung 12 zugeführt, und die Impulse werden weiter­ hin einem Zähler 14 über eine Leitung 16 zugeführt, wobei der Zähler aufeinanderfolgend die einzelnen Impulse in jeder Impulsfolge zählt und eine digitale Wiedergabeeinheit 18 betätigt, die als eine Zählanzeigeeinrichtung dient. Das Meßende M des Kabels 2 ist mit dem Eingang des Detektors 10 durch eine Leitung 20 verbunden, und das Ausgangssignal des Detektors 10 wird dem Zähler 14 über eine Leitung 22 zuge­ führt.
Kurz gesagt, jeder einzelne Impuls, den der Impuls­ generator 6 dem Ende M zuführt, wird dem Detektor 10 über die Leitung 20 zugeführt, einerseits als Hauptimpuls P direkt vom Meßende M, und andererseits als reflektierter Impuls P R , wobei letzterer von der Defektstelle D reflek­ tiert wird. Die charakteristische Impedanz des Impulsgene­ rators 6 und des Kabels 2 sind so aufeinander abgestimmt, daß keine Impulsreflexion stattfindet, wenn kein Defekt im überprüften Kabel 2 vorhanden ist; in diesem Falle wird der Detektor 10 lediglich die Hauptimpulse P empfangen. Wenn ein Defekt D vorhanden ist, können die ersten kurzen Impulse jeder Impulsreihe von einer solch geringen Länge sein, daß der Hauptimpuls P, wie in der Fig. 1 dargestellt, durch den Detektor vor dem Empfang des reflektierten Im­ pulses P R 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 zur Defektstelle D und zurück zum Detektor entspricht, so daß der Detektor zur gleichen Zeit sowohl den Hauptimpuls als auch den reflektierten Im­ puls empfängt und ein Ausgangssignal abgibt. Die Impuls­ breite ist ein Maß für den Abstand vom Kabelende bis zur Defektstelle D, und der Impuls kann durch das Ausgangs­ signal des Detektors 10 identifiziert werden, das dem Zähler 14 zugeführt wird und bewirkt, daß der Zähler an der Zählstufe anhält, die der Zahl des betreffenden einzel­ impulses in der Impulsreihe entspricht.
Insbesondere die ersten Impulse in jeder Reihe sind von äußerst kurzer Dauer. Um den Zähler 14 zu befähigen, diese Impulse zu zählen, kann in der Leitung 16 vom Impuls­ generator 6 zum Zähler 14 eine Impulsbreitensteuerschaltung 24 vorgesehen sein, die dazu dient, die Breite der Impulse, die dem Zähler 14 zugeführt werden, zu erhöhen. Ein weiteres Merkmal betrifft eine Austaststeuerschaltung 26, die in der Ausgangsleitung 22 des Detektors 10 angeordnet ist und mit der Wiedergabeeinheit 18 verbunden ist, um diese so zu steuern, daß sie lediglich dann arbeitet, wenn die Zähl­ stufe erreicht ist, bei der der Detektor 10 das Stoppen des Zählers bewirkt; auf diese Weise arbeitet die Wieder­ gabeeinheit intermittierend und wird die Stopp-Zählerstufe zu jeder Zeit anzeigen, wenn diese durch das Zählen der Impulse in den aufeinanderfolgenden Impulsfolgen erreicht worden ist, und diese Impulsfolgen können einander mit solch hoher Frequenz folgen, daß in der Praxis die Wieder­ gabeeinheit 18 diese Stopp-Zählerstufe stetig anzeigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform überwacht oder überprüft die Meßeinrichtung eine Rohr- oder Kabellänge 2, 4 mit einer Ausdehnung von 1 km, und jede Impulsreihe weist eine Zahl von 1000 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 1000 Impulse (oder bis zu 999), und die erwähnte Stopp-Zählstufe ergibt eine Ablesung, die direkt den Abstand in Metern vom Draht­ ende zum Defektpunkt D anzeigt. Diese Parameter können offensichtlich auch gewählt werden, um anderen Anforde­ rungen zu genügen.
Die aufeinanderfolgenden Impulsfolgen variierender Breite können beispielsweise so erzeugt werden, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, die die kombinierten Ausgangs­ signale zweier sogenannter Sägezahngeneratoren zeigt, von denen einer ein Sägezahnsignal S erzeugt, das aus einem gleichmäßigen Zug dreieckförmiger Impulse mit abfallenden geneigten Sägezahnvorderflanken R 1 besteht, während der andere Sägezahngenerator relativ sehr lange Impulse erzeugt, die jeweils eine leicht geneigte Flanke R 2 aufweisen. Der Beginn jeder Flanke R 2 entspricht dem Beginn einer der in der Fig. 3 gezeigten Impulsfolgen, und die einzelnen Im­ pulse in der Reihe werden von den Überschneidungen zwischen den Flanken R 1 und R 2 abgeleitet, wodurch, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, die Impulse P mit aufeinanderfolgend zunehmender Breite über die Dauer der Flanke R 2 erzeugt werden. Jedoch wird lediglich eine Teillänge der Flanke R 2 für die Impuls­ erzeugung verwendet, wodurch ein Abstand A, siehe Fig. 3, zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsfolgen gebildet wird. Ent­ sprechend der Methode der Erzeugung der einzelnen Impulse versteht es sich, daß die Rückflanken der rechteckförmigen Impulse einen gleichmäßigen Abstand voneinander haben (Ab­ stand B, Fig. 4), während ihre Vorderflanken in stetig zu­ nehmenden Abständen vor den Rückflanken erscheinen.
Die Fig. 5 zeigt eine Rohr- und Kabellänge, in der ein Defekt aufgetreten ist an der Stelle D, die sich in etwa um zwei Drittel der Kabellänge vom Meßende M entfernt be­ findet. Wenn eine Impulsfolge (Fig. 3) übertragen wird, werden die ersten Impulse geringer Breite, z. B. die Im­ pulse P 1 und P 2, wie in der Fig. 6 gezeigt ist, an der Stelle D reflektiert, ohne daß die reflektierten Impulse P R 1 bzw. P R 2 zum Detektor zurückgelangen, bevor die Haupt­ impulse P 1 und P 2 beendet sind. Wie in der Fig. 7 gezeigt, entsteht, während die Impulsbreite noch zunimmt, eine Situa­ tion, in der ein Impuls, z. B. P 716 einen reflektierten Im­ puls P R 716 erzeugt, dessen Vorderflanke den Detektor äußerst kurz nach Beendigung des Hauptimpulses P 716 erreicht, wo­ nach der folgende reflektierte Impuls P R 717 den Detektor vor Beendigung des zugeordneten Hauptimpulses P 717 erreicht. Danach werden selbstverständlich alle nachfolgenden Impulse der gleichen Reihe so reflektiert, daß sie am Detektor vor Beendigung ihrer zugehörigen Hauptimpulse ankommen.
Die Impulse, die vom Impulsgenerator 6 erzeugt werden und dem Detektor 10 über die Leitung 12 zugeführt werden, werden als Markierungsimpulse verwendet, die dazu dienen, einen Schaltkreis zum Abtasten der Spannung des Eingangs­ signales des Detektors anzusteuern und diese Abtastung exakt bei Beendigung des betreffenden Hauptimpulses zu be­ enden. In der Fig. 7 sind die aktiven Perioden des Spannungs­ meßkreises mit V 716 und V 717 bezeichnet. Es versteht sich, daß der Schaltkreis während der Meßperiode V 716 nur die Spannung des Hauptimpulses P 716 mißt, während der Schalt­ kreis am Ende der Periode V 717 nicht nur die Spannung des Hauptimpulses P 717, sondern zusätzlich die des reflektierten Impulses P R 717 mißt, wobei dies eine plötzliche und beträcht­ liche 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 dar­ gestellt, in der die erwähnte Spannungsänderung bei t 717 auftritt.
Der Detektor 10 erzeugt sein Ausgangssignal als Reaktion auf die Spannungsänderung, und beendet dadurch den Betrieb des Zählers 14 und betätigt die Wiedergabe­ einrichtung 18 während der verbleibenden Periode der be­ treffenden Impulsreihen. Der beschriebene Vorgang wird dann wiederholt mit Beginn der nächsten Impulsreihen.
Die Meßanordnung ist nicht nur zum Abtasten eines mehr oder weniger ausgeprägten Kurzschlusses zwischen dem Kabel 2 und dem Rohr 4 geeignet, sondern auch zum Abtasten eines Bruches des Kabels 2 oder irgendeines anderen Leiters, an den die Meßeinrichtung angeschlossen ist. Wenn der De­ fektpunkt D einen Kabelbruch darstellt, werden die reflek­ tierten Impulse positiv sein, während sie negativ sind, wenn der Punkt eine Stelle reduzierter Impedanz darstellt, verglichen mit der charakteristischen Impedanz des Gene­ rators 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 P 667 zum Detektor als reflektierte Impulsflanke zurückläuft, wird sie zum rückwärtigen Teil des Hauptimpulses addiert, wodurch die sich ergebende Spannungsänderung am Ende der V 667-Meßperiode abtastbar ist, wie in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben, so daß es notwendig sein kann, getrennte De­ tektorschaltkreise für die zwei Abtastarten zu verwenden. Die Fig. 9 stellt einen Defekt dar, der bei einer Kabel­ länge 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 Heizungs­ systemes eine getrennte Meßeinrichtung erforderlich machen würde, oder die Einrichtung kann in einer tragbaren bzw. bewegbaren Einheit angeordnet sein zum Anschluß an irgend­ einen Abchnitt einer Vielzahl solcher Teilabchnitte. Im letzteren Falle sollte darauf geachtet werden, daß die ver­ schiedenen Abschnitte impedanzmäßig genau angepaßt sind.
Gewöhnlich ist es nicht wünschenswert, eine Überwachung sehr langer Kabellängen vorzunehmen, weil leicht Störsignale auftreten können. Daher ist bei großen Rohrsystemen, bei­ spielsweise bei komplexen Wohnbezirks-Heizungssystemen oder sehr langen Ölleitungen, die wärmeisolierte Rohre mit einem in der Isolierung eingebetteten Detektordraht aufweisen, die Verwendung von gegenseitig getrennten Detektordraht­ längen, die den individuell zu überwachenden Teil des Ab­ schnittes bilden, vorzuziehen. An jedem Montageort oder Verbindungsort kann die Meßeinrichtung dazu verwendet werden, zwei solcher Abschnitte zu überwachen, nämlich einen Ab­ schnitt an beiden Seiten, wenn geeignete Umschaltmittel ver­ wendet werden. In einem 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 elektro­ nischen Schalters. In einem System mit einer Vielzahl solcher zu überwachender Teilabschnitte ist es auch möglich, die Abtastergebnisse von den einzelnen Abschnitten auf eine zentrale Empfangs- und Überwachungsstation zu übertragen, zum Beispiel mit Hilfe von Trägerwellengeneratoren, die jedem Meßsystem zugeordnet sind und die jeweils eine Träger­ welle bestimmter individueller Frequenz erzeugen, die durch die Meßwerte bzw. Meßergebnisse des zugeordneten Meßsystems moduliert wird, wodurch die Ablesungen sämtlicher Meßsysteme auf eine zentrale Station über einen gemeinsamen Übertra­ gungsdraht übertragen werden können.
Der Zähler 14 braucht nicht vorzugsweise so konzipiert zu sein, daß er seine Zählung beim Auftreten des Ausgangs­ signales vom Detektor 10 unterbricht, da die Zählung auch gut weitergehen kann, wenn gesichert ist, daß die Wieder­ gabeeinheit 18 die 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, auch bewirken, daß der Detektor während des Restes jeder Impulsreihe 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 Impulsreihen ein­ ander in sehr rascher Folge folgen, werden diese kurzen Aufleuchtungen den Charakter eines permanenten Bildes an­ nehmen, wenn auch die letzte Zahl selbstverständlich Schwan­ kungen zeigen kann, insbesondere wenn das Ableseergebnis einer Entfernung zum Reflexionspunkt D entspricht, die auf halbem Wege zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen liegt.
Die Impulse in den aufeinanderfolgenden Impulsreihen brauchen nicht notwendigerweise eine stetig zunehmende Breite zu haben, da es selbstverständlich möglich ist, eine umgekehrte Änderung zwischen den Impulsen P 716 und P 717 ab­ zutasten, wenn die Impulse eine stetig abnehmende Breite aufweisen, wodurch die Spannungsänderung in die entgegen­ gesetzte Richtung geht. In der Fig. 8 ist durch gestrichelte Linien unterhalb der Zeitachse angedeutet, daß durch eine Pegeltransformation das Abfall/Anstiegsverhalten der sich ergebenden positiven Impulsspannung in ein Anstiegs/Abfall­ verhältnis einer entsprechenden negativen Spannung konver­ tiert werden kann, wodurch die sichere Abtastung erleichtert werden kann.
Das erfindungsgemäße System erfordert nicht Impulse stetig zunehmender oder abnehmender Breite oder mit irgend­ einer konstanten Frequenz; es reicht, wenn Einrichtungen vorgesehen sind, die eine teilweise Überlagerung von ge­ sendetem und reflektiertem Impuls feststellen können. Bei einer vereinfachten Ausführungsform des Systems ist es ausreichend, einen Generator 6 zu verwenden, der Impulse mit einstellbrer Breite erzeugt in Abhängigkeit von einer handbetriebenen oder motorbetriebenen Einstellscheibe, während der Detektor 10 an eine Signallampe angeschlossen ist, derart, daß die Lampe die Impulse anzeigt, bei denen eine teilweise Überlagerung von gesendetem und reflektiertem Impuls stattfindet, und das Meßergebnis wird dann durch die besondere Position der Einstellscheibe angezeigt.
Schließlich soll erwähnt werden, daß die diskutierte Stelle mit 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 angeordnet ist, kann ebensogut in der Lage sein, eine ausreichende Impedanzänderung zu be­ wirken, die eine Impulsreflexion verursacht.

Claims (5)

1. Anordnung zur Lokalisierung einer Stelle entlang eines elektrischen Leiters, an der eine Impedanzänderung, wie Unterbrechung oder Kurzschluß aufgetreten ist, mit einem Impulsgenerator zur Übertragung einer Reihe von elektrischen Impulsen an das Meßende des Leiters und mit einer zugeordneten Empfangseinrichtung zum Abtasten des Rücklaufs der von der defekten Stelle reflektierten Im­ pulse, wobei der Generator und die Empfangseinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden sind, die das Zeitinter­ vall zwischen der Übertragung und dem Empfang eines reflek­ tierten Impulses abtastet und die eine entsprechende Anzeige des Ortes der Impedanzänderung liefert, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Impulsgenerator (6) zur Erzeugung einer Reihe von Impulsen (P) veränderlicher Breite dient, daß die Empfangseinrichtung einen ebenfalls an das Meßende (M) angeschlossenen Detektor (10) aufweist, der frühestens bei gleichzeitigem Empfang der Vorderflanke eines reflektierten Impulses (P R ) und der Rückflanke des diesen verursachenden Impulses (P) anspricht und ein Aus­ gangssignal liefert, und daß der Ausgang des Detektors (10) an den Steuereingang einer mit den Impulsen (P) des Impuls­ generators (6) gespeisten Anzeigeeinrichtung (14, 18) an­ gelegt ist, welche bei Auftreten des Ausgangssignals vom Detektor (10) anspricht und dadurch den den betreffenden reflektierten Impuls (P R ) verursachenden Generatorimpuls (P) anzeigt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Impulsgenerator (6) zur Erzeugung einer Reihe von Impulsen von stetig zunehmender oder ab­ nehmender Breite in einem Bereich zwischen einer minimalen Breite, die der Dauer entspricht, in der ein Impuls zu einem relativ nahe am Meßende (M) befindlichen Leiterpunkt und zurück zum Meßpunkt läuft, und einer maximalen Breite ausge­ legt ist, die der Dauer entspricht, in der ein Impuls zu einem nahe dem dem Meßende (M) gegenüberliegenden Ende des zu überwachenden Leiters (2, 4) befindlichen Leiterpunkt und zurück zum Meßende (M) läuft.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Auslegung des Pulsgenerators (6) zur Erzeugung von Impulsfolgen mit Einzelimpulsen (P) mit stetig zu- oder abnehmender Impulsbreite die Anzeigeein­ richtung (14, 18) einen Zähler (14) aufweist, dessen Zähl­ eingang mit dem Impulsgenerator (6) verbunden ist und dessen Zählvorgang durch das Ausgangssignal des Detektors (10) be­ endet wird.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Steuer­ eingang des Detektors (10) mit dem Impulsgenerator (6) verbunden ist, derart, daß er zur Aufnahme einer reflek­ tierten Impulsvorderflanke während der gesamten Dauer eines jeden Generatorimpulses (P) in Betriebszustand gehalten und sofort bei Beendigung des Impulses außer Be­ trieb gesetzt wird.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zählereingang des Zählers (14) und dem Ausgang des Impulsgenerators (6) eine Impulsbreitensteuerschaltung (24) eingeschaltet ist, welche eine Dehnung von Impulsen (P) geringer Breite bewirkt, um einen sicheren Betrieb des Zählers (14) zu gewährleisten.
DE19762656911 1975-12-24 1976-12-16 Anordnung zur lokalisierung einer stelle entlang eines elektrischen leiters, an der eine impedanzaenderung, wie ein bruch bzw. eine unterbrechung oder ein kurzschluss aufgetreten ist Granted DE2656911A1 (de)

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