DE2656911C2 - - Google Patents
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- G01R31/00—Arrangements 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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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.
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GB52789/75A GB1517768A (en) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | System for localizing a spot along a conductor in which an impedance change such as a break or short circuit occurs |
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---|---|
DE2656911A1 DE2656911A1 (de) | 1977-08-18 |
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Family
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DE19762656911 Granted DE2656911A1 (de) | 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 |
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SE (1) | SE414838B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10141040A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-03-27 | Texas Instruments Deutschland | Serielle Schnittstelleneinheit |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3115200A1 (de) * | 1981-04-15 | 1983-02-03 | Philips Kommunikations Industrie AG, 8500 Nürnberg | Verfahren zur messung von impulslaufzeiten, fehlerorten und daempfung auf kabeln und lichtwellenleitern |
US4413229A (en) * | 1981-06-02 | 1983-11-01 | Grant William O | Method and apparatus for remote indication of faults in coaxial cable R-F transmission systems |
GB2121641B (en) * | 1982-06-07 | 1986-03-26 | Royce Glen Roberts | Measuring pipe lengths |
US4597183A (en) * | 1983-02-24 | 1986-07-01 | Standard Oil Company (Indiana) | Methods and apparatus for measuring a length of cable suspending a well logging tool in a borehole |
US4638244A (en) * | 1984-10-22 | 1987-01-20 | General Electric Company | Ground connection monitor |
US4721902A (en) * | 1985-07-08 | 1988-01-26 | Mts Systems Corporation | Noise rejection in a sonic transducer |
US4739276A (en) * | 1986-06-12 | 1988-04-19 | Maris Graube | Method and apparatus for digital time domain reflectometry |
US4797621A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-10 | Midwesco, Inc. | Leak detector and locator utilizing time domain reflectometry and sampling techniques |
US4887041A (en) * | 1988-02-17 | 1989-12-12 | University Of Connecticut | Method and instrumentation for the detection, location and characterization of partial discharges and faults in electric power cables |
US5155439A (en) * | 1989-12-12 | 1992-10-13 | Tektronix, Inc. | Method of detecting and characterizing anomalies in a propagative medium |
US5212453A (en) * | 1990-08-03 | 1993-05-18 | Imko Micromodultechnik Gmbh | Pulse echo method and apparatus for measuring the moisture content of materials |
US5121420A (en) * | 1990-09-17 | 1992-06-09 | Rolm Systems | Automatic line defect detector |
US5144250A (en) * | 1990-09-27 | 1992-09-01 | Rockwell International Corporation | Power amplifier time domain reflectometer |
US5311124A (en) * | 1991-03-11 | 1994-05-10 | Mts Systems Corporation | Emulated analog output magnetostrictive position transducer with set point selection |
US5134377A (en) * | 1991-06-04 | 1992-07-28 | W. L. Gore & Associates, Inc. | TDR system and method for detecting leakage of a liquid |
US5272439A (en) * | 1992-02-21 | 1993-12-21 | University Of Connecticut | Method and apparatus for the detection and location of faults and partial discharges in shielded cables |
US5521512A (en) * | 1993-08-16 | 1996-05-28 | The Penn State Research Foundation | Time domain reflectometer using successively delayed test pulses and an interleaved sampling procedure |
US7107203B1 (en) * | 2000-09-06 | 2006-09-12 | Quickturn Design Systems Inc. | High speed software driven emulator comprised of a plurality of emulation processors with improved board-to-board interconnection cable length identification system |
US6862546B2 (en) * | 2002-02-22 | 2005-03-01 | Intel Corporation | Integrated adjustable short-haul/long-haul time domain reflectometry |
AT504212B1 (de) * | 2007-01-29 | 2008-04-15 | Bier Guenther Ing | Verfahren zur ortung von rohrleitungsleckagen |
FR2916557A1 (fr) * | 2007-05-24 | 2008-11-28 | Frederic Alexandre Glaubert | Dispositif electronique de securite,servant a la surveillance et a la protection en continu et temps reel de tous types d'equipements informatiques et en particulier des ordinateurs portables et fixe. |
GB2463890A (en) | 2008-09-26 | 2010-03-31 | Genesis Oil And Gas Consultant | Method of Testing a Pipeline Cut |
CN106788694A (zh) | 2010-05-27 | 2017-05-31 | 爱斯福公司 | 多采集otdr方法及装置 |
WO2013163798A1 (en) * | 2012-05-02 | 2013-11-07 | Qualcomm Incorporated | Cable length determination using variable-width pulses |
GB2601921B (en) * | 2016-03-02 | 2022-12-07 | Fisher Rosemount Systems Inc | Detecting and Locating Process Control Communication Line Faults from a Handheld Maintenance Tool |
US10382312B2 (en) | 2016-03-02 | 2019-08-13 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Detecting and locating process control communication line faults from a handheld maintenance tool |
US10101240B1 (en) | 2017-04-27 | 2018-10-16 | Viavi Solutions France SAS | Optical time-domain reflectometer device including combined trace display |
EP3666052B1 (de) | 2018-12-14 | 2021-03-03 | Kverneland A/S | Tankbehälter für eine sämaschine und sämaschine |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3014215A (en) * | 1945-11-19 | 1961-12-19 | Westinghouse Electric Corp | Electronic control system |
US2602834A (en) * | 1947-12-09 | 1952-07-08 | John R A Leslie | Method and means for locating faults in transmission lines |
US2651752A (en) * | 1948-01-07 | 1953-09-08 | Tobe Deutschmann Corp | Electrical fault finder |
US3211997A (en) * | 1960-01-13 | 1965-10-12 | Nippon Electric Co | Fault locating means for electric power transmission lines, having means for recording, reproducing and displaying transmitted and reflected signals |
GB975600A (en) * | 1961-09-07 | 1964-11-18 | Standard Telephones Cables Ltd | Apparatus for the determination of attenuation in waveguides |
US3911358A (en) * | 1969-05-21 | 1975-10-07 | German Mikhailovich Shalyt | Method of and device for determining the distance to a fault in a wire or cable line |
US3647298A (en) * | 1969-09-16 | 1972-03-07 | Us Navy | Pulse chirp laser ranging device |
US3753086A (en) * | 1970-12-09 | 1973-08-14 | W Shoemaker | Method and apparatus for locating and measuring wave guide discontinuities |
DE2318424A1 (de) * | 1973-04-12 | 1974-10-31 | Heinrich C Kosmeier | Vorrichtung zur ortung von kabelfehlern durch impulsreflexionsmessung |
-
1975
- 1975-12-24 GB GB52789/75A patent/GB1517768A/en not_active Expired
-
1976
- 1976-12-16 DE DE19762656911 patent/DE2656911A1/de active Granted
- 1976-12-17 AT AT0938676A patent/AT373696B/de not_active IP Right Cessation
- 1976-12-20 CH CH1604676A patent/CH612011A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-20 DK DK573376A patent/DK148270C/da not_active IP Right Cessation
- 1976-12-20 US US05/752,192 patent/US4104582A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-12-21 FI FI763659A patent/FI59881C/fi not_active IP Right Cessation
- 1976-12-21 NO NO764320A patent/NO144721C/no unknown
- 1976-12-22 SE SE7614480A patent/SE414838B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-23 DD DD7600196586A patent/DD127763A5/de unknown
- 1976-12-23 IT IT30843/76A patent/IT1074097B/it active
- 1976-12-23 CA CA76268622A patent/CA1048605A/en not_active Expired
- 1976-12-23 NL NL7614350A patent/NL7614350A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-12-23 BR BR7608676A patent/BR7608676A/pt unknown
- 1976-12-23 FR FR7638840A patent/FR2336688A1/fr active Granted
- 1976-12-24 BE BE2055554A patent/BE849834A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-12-24 JP JP51156130A patent/JPS5940270B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10141040A1 (de) * | 2001-08-22 | 2003-03-27 | Texas Instruments Deutschland | Serielle Schnittstelleneinheit |
DE10141040B4 (de) * | 2001-08-22 | 2006-10-26 | Texas Instruments Deutschland Gmbh | Serielle Schnittstelleneinheit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT373696B (de) | 1984-02-10 |
FI763659A (de) | 1977-06-25 |
DK148270B (da) | 1985-05-20 |
DD127763A5 (de) | 1977-10-12 |
FI59881C (fi) | 1981-10-12 |
SE7614480L (sv) | 1977-06-25 |
US4104582A (en) | 1978-08-01 |
ATA938676A (de) | 1983-06-15 |
BE849834A (fr) | 1977-04-15 |
GB1517768A (en) | 1978-07-12 |
IT1074097B (it) | 1985-04-17 |
NO144721C (no) | 1981-10-21 |
DK573376A (da) | 1977-06-25 |
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CA1048605A (en) | 1979-02-13 |
DK148270C (da) | 1985-10-28 |
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DE2656911A1 (de) | 1977-08-18 |
NL7614350A (nl) | 1977-06-28 |
FR2336688A1 (fr) | 1977-07-22 |
CH612011A5 (de) | 1979-06-29 |
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