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Verfahren und Einrichtung zur Messung der Permeabilität von gleichmäßig
induktiv belasteten Fenimeldeadern Für das Glühen kleinerer Längen von Krarupadern
wird im allgemeinen das Topfglühverfahren angewendet, bei dem die gesamte Aderlänge
gleichzeitig in einem Behälter einer Glühung ausgesetzt wird. Nach dem Glühprozeß
wird die Permeabilität der Ader derart gemessen, daß sie bifilar auf eine Trommel
aufgewickelt wird und ihre beiden Enden an eine Maxwell-Brücke angeschlossen werden,
wodurch in Abhängigkeit von Strom und Frequenz der Verlustwiderstand und die Induktivität
und daraus die magnetischen Daten, wie Permeabilität usw., bestimmt werden können.
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Bei der Herstellung von langen Krarupadern werden diese durch einen
Durchziehofen zur Glühung gezogen, und es ist zur laufendeis Kontrolle der Permeabilität
erwünscht, während oder unmittelbar nach der Glúhbehandlung die Permeabilität zu
messen, um Veränderungen der Permeabilität durch Temperaturänderungen sofort ausgleichen
zu können oder die UngleichmäBigkeitsstellen später einer Nachbehandlung unterziehen
zu können. Es ist bereits bekannt, zur Messung der Permeabilität von Krarupadern
während der Herstellung die Krarupadern nach der Glühbehandlung durch eine stromdurchflossene
Spule zu ziehen, die mit einem Anzeigeinstrument in Verbindung steht. Es hat sich
jedoch überraschenderweise gezeigt, daß durch ein derartiges Meßverfahren andere
Meßwerte
der Permeabilität erzielt werden als bei dem bekannten Verfahren, bei dem die Krarupader
nach Beendigung des Glühprozesses nach dem Topfglühverfahren mittels einer Maxwell-Brücke
gemessen wird. Die Abweichungen der nach den beiden Verf;at} ren erhaltenen Permeabilitätswerte
sind da# durch zu erklären, daß bei dem bekannten Verfahren mit Messung mittels
einer Maxwell-Brücke der Strom den belasteten Kupferleiter durchfließt und das magnetische
Feld konzentrische Kreise um den Kupferleiter bildet und dadurch die um den Leiter
gewickelten Belastungsbänder ungefähr in deren Längsrichtung und damit quer zur
Aderachse durchsetzt, In Anbetracht des schranberilinienförmigen Verlaufes der Bänder
muß jede Kraftlinie, um sich zu schlieoben, einen kleinen Luftspalt iiberbrücken.
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Der weitaus größte Weg der magnetischen Kraftlinie verläuft jedoch
im Belastungsband, und zwar in dessen Längs- undWalzrichtung.
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Auch bei dem praktischen Betrieb eines Krarupkabels verlaufen Strom
und Magnetfeld in der gleichen Weise wie bei dieser Meßanordnung. Zum Unterschied
von diesem bekannten Verfahren fließt bei dem oben beschriebenen Verfahren (zur
fortlaufenden Messung der Permeabilität während der Herstellung) im Kupferleiter
kein Strom. Da die Meßspule schraubenlinienförmig gewickelt ist, erhält man im Spuleninnern
ein Magnetfeld in Richtung der Leiterachse, so daß diese Kraftlinien auch 4as Belastungsband
in dieser Richtung durchsetzen und die I Kraftlinien in diesem somit quer zu seinerLängs-
und Walzrichtung verlaufen. Es wurde festgestellt, daß die Längspermeabilität, also
die in Richtung der Aderachse gemessene Anfangspermeabilität der Belastungsbänder
ungefähr 1/15 des Betrages der Querpermeabilität, also der in der Längsrichtung
des Bandes auftretenden und quer zur Aderachse gemessenen Permeabilität beträgt.
Außerdem bestehen unübersichtliche Beziehungen zwischen der Längs- und der Querpermeabilität,
so daß die durch Messung der Längspermeabilität erhaltenen Werte keinen richtigen
Schluß auf die Querpermeabilität des Belastungsbandes zulassen. Ferner erscheint
es in Anbetracht der viel geringeren Größe der Längskomponente unzweckmäßig, die
Veränderung der Querkomponente, auf die es allein ankommt, durch die Veränderung
der kleinen Komponente zu bestimmen.
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Ähnliche Nachteile weist ein anderes bekanntes Meßverfahren auf,
das zur Messung der Permeabilität der Belastungsbänder während der Herstellung der
Adern bestimmt ist.
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Bei diesem bekannten Verfahren wird die mit Belastungsbändern umgebene
Ader nach dem Glühverfahren durch eine Meßspule, die mit einem Anzeigeinstrument
in Verbindung steht, gezogen. Die belastete Ader ist vor und nach der Spule über
elektrische Kontakte geführt, so daß über die Leitungsader und teilweise über das
Belastungsband ein Strom fließt und beim Durchgang durch die Meßspule diese beeinflußt.
Dieses bekannte Verfahren hat aber zwei wesentliche Nachteile.
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Wegen des schraubenlinienförmigen Verlaufes der Belastungsbänder
erhält man auch einen entsprechenden Verlauf der magnetischen Kraftlinien und dadurch
eine Längskomponente (in Richtung der Aderachse), die die Windungen der Meßspule
durchsetzt und in dieser einen StromfluB bewirkt. Wie oben ausgeführt, ist aber
die Längskomponente ein unerwünschter Nebeneffekt, und außerdem ist sie wegen ihrer
Kleinheit als Meßkontrolle für die Querkomponente der Permeabilität der Belastungsbänder
nicht geeignet. Außerdem zielt die Entwicklung dahin, durch Bespinnungsart und Anisotropie
des Materials die Längskomponente möglichst ganz zu vermeiden, da sie zur Kopplung
benachl>arter Leiter beiträgt und infolgedessen im Betrieb unerwünscht ist.
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Durch die Erfindung wird ein Meßverfahren geschaffen, das die erwähnten
Nachteile nicht aufweist und die Messung der Permeabilität während der Herstellung
gestattet. und zwar derart, daß bei der Messung die im praktischen Betrieb vorhandenen
'C'erhältnisse auftreten. Die Erfindung beruht auf einem Verfahren zur Messung der
Permeabilität voll gleichmäßig induktiv belasteten Fernmeldeadern während der Herstellung,
insbesondere während oder unmittelbar nach der Glühbehandlung durch Messung der
Magnetisierung der Belastungsbänder, bei dem die beiden blanken Enden der Ader mit
einer Stromquelle in elektrischer Verbindung stehen, und besteht darin, daß im wesentlichen
die Längsmagnetisierung der Belastungsbänder gemessen wird.
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In der Zeichnung wird an zwei Ausführungsbeispielen die Erfindung
näher erläutert.
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In Fig. I wird die mit Belastungsmaterial umwickelte Ader 1 von der
Trommel 2 abgezogen, läuft durch den Durchziehofen 3 und wird auf die Trommel 4
aufgewickelt. Die beiden blanken Enden der Ader sind über die beiden Schleifringe
5 und 6 mit der Wechselstromquelle 7 in Verbindung. Parallel zur Aderachse liegt
eine Stromsehleife 8, in die das Meßinstrument 9 eingeschaltet ist. Die Stromschleife
8 ist derart angeordnet, daß die eine Hälfte der Schleife8 der Ader 1 sehr viel
näher ist als die andere Hälfte. Die Differenz der in den beiden Schleifenhälften
induzierten elektrischen Kräfte wird durch das
Instrument g angezeigt.
Die Größe der elektromotorischen Kraft hängt unter gleichen Meßverhältnissen von
der Permeabilität des Belastungsmaterials ab. In der Praxis wird man nicht eine
einzige Schleife, sondern zur Erhöhung der induzierten EMK eine nach diesem Prinzip
gewickelte Spule verwenden.
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Fig. 2 zeigt eine andere Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens
gemäß der Erfindung. Die mit Belastungsbändern umwikkelte Ader II läuft von der
Trommel 12 ab, wird durch den Durchziehofen I3 gezogen und auf die Trommel 14 aufgewickelt.
Die beiden blanken Enden der Ader sind über die Schleifringe 15 und I6 mit einer
Meßbrücke I7, z. B. einer Maxwell-Brücke, verbunden.
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Bei konstanter Durchlaufgeschwindigkeit muß die gemessene Induktivität
der ganzen Ader linear mit ider Zeit ansteigen. Auf diese Weise ist es möglich,
Unregelmäßigkeitsstellen zu erkennen, zu markieren und d später evtl. nachzubehandeln
oder auszuscheiden.
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Bei beiden dargestellten Meßeinrichtungen wird eine Messung der Querpermeabilität
des belasteten Leiters erzielt, also der Permeabilität, die in der Längs- oder Walzrichtung
des Bandes verläuft. Durch diese Meßmethoden ist es möglich. die richtigen Meßwerte
zu erzielen, die den im Betrieb auftretenden Werten tatsächlich entsprechen.