-
Einrichtung zum Messen elektrischer und/oder magnetischer Felder im
Innern von Hohlrohr-Meßleitungen oder koaxialen Meßleitungen
Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Messen elektrischer und/oder magnetischer Felder im Innern
von Hohlrohr-Meßleitungen oder koaxialen Meßleitungen, hei der eine als Spannungsabtastorgan
dienende hin und her schiebbare Meßsonde in den Innenraum der Meßleitung eingreift.
-
Derartige Meßeinrichtungen werden zum Beispiel zur Bestimmung der
elektrischen Eigenschaften von dielektrischen Rohrkabeln, wie Dämpfung und Wellenreflexionsfaktor,
verwendet. Je nach der Anschaltung der Meßleitung an das zu untersuchende Kabel
kann die Hohlrohr-Meßleitung im Innern einen vorzugsweise zentral angeordneten Innenleiter
enthalten oder mit freiem Innenraum ausgeführt sein. Das Hinundherschieben der Meßsonde
zum Abtasten der Spannung, um z. B. die Spannungsmaxima festzustellen, wurde nach
den bisherigen Vorschlägen durch Anordnung eines Längsschlitzes in der Wandung der
Meßleitung ermöglicht, durch den die Meßsonde nach innen geführt und dadurch die
Verschiebung der Meßsonde in Längsrichtung ermöglicht wurde. Dies erfordert aber
die Anwendung zusätzlicher Maßnahmen zur Abschirmung des Längsschlitzes derart,
daß die Abschirmung des Längsschlitzes bei jeder Stellung der Meßsonde gewährleistet
ist.
-
Erfindungsgemäß wird die Anordnung eines Längsschlitzes in der Meßleitung
durch Verwendung eines teleskopartig hin und her schiebbaren Teils der Meßleitung
vermieden in dessen Wandung die nach innen geführte Meßsonde befestigt ist. Zu diesem
Zweck kann die Meßleitung teleskopartig mit den in der Meßrichtung vorgesehenen
Anschlußrohren für den.Sender und für das zu untersuchende
Kabel
bzw. für andere Meßobjekt verbunden werden. Vorzugsweise wird die Meßleitung aus
mehr als zwei teleskopartig miteinander verbundenen Teilrohren zusammengesetzt,
wobei die an den Enden der Meßleitung liegenden Teilrohre mit den Anschluß rohren
der Meßeinrichtung entweder fest, z. B. durch eine feste, aber leicht lösbare Kupplung,
oder ebenfalls teleskopartig verbunden werden können. Bei einer derartigen Ausführung
ist es möglich, mehrere Peilrohre mit Meßsonden zu versehen, so daß die Messungen
über eine größere Länge hin ausführbar sind. Besondere Vorteile entstehen durch
die Möglichkeit, die geometrische Länge der Meßleitung durch Wahl der Anaahl der
Teilrohre und durch mehr oder weniger starkes Ineinanderschieben der Teilrohre zu
ändern. Auf diese Weise kann bei Messungen an Kurzwellenkabeln auch die elektrische
Gesamtlänge des unter suchten Kabels verlängert und verkürzt werden.
-
Vorzugsweise besteht die Meßleitung abwechselndi aus Innenteilrohren
und Außenteilrohren, was so zu verstehen ist, daß die Innenteilrohre im Innern der
Außenteilrnhre gleiten. Zur Erzielung einer guten Kontaktgabe zwischen den teleskopartig
verbundenen Teilvohren dienen vorteilhaft federnde Kontakthülsen bzw. -rohre, die
mit dem einen Rohren ende fest verbunden sind und gegen die Wandung des anschließenden
Teilrohres gleiten.
-
Um den Kontaktwiderstand zwischen teleskopartig verbundenen Teilrohren
konstant zu halten und schwankende bzw. falsche Meßresultate zu vermeiden, werden
die Teilrohre mit Vorteil in der Weise teleskopartig miteinander verbunden, daß
an der Kontaktstelle zwischen den Teilrohren kurzgeschlossene Schlitze entstehen,
deren Tiefe gleich oder angenähert gleich der halben Wellenlänge der zu messenden
Ströme ist. Dadurch entsteht ein elektrischer Kurzschluß zwischen den aufeinanderfolgenden
Teilrohren, wenn die Kontaktgabe zwischen den Teilrohren in der Mitte des Kurzschlußschlitzes
erfolgt.
-
In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall
der Ausführung von Messungen an dielektrischen Rohrkabeln dargestellt.
-
Hiernach ist das in die Meßrichtung fest eingebaute Anschlußrohr für
den Sender mit 10 und das Anschluß rohr für das zu untersuchende Kabel mit 11 bezeichnet.
Die Meßleitung besteht aus drei teleskopartig ineinander schiebbaren Teilrohren,
und zwar aus dem Aubentteilrohr 12 und den beiden Innenteilrohren 13 und 14. In
der Wandung des Außenteilrohres 12 ist die nach innen geführte Meßsonde 15 befestigt.
Die Kontaktgabe zwischen den Teil rohren wird durch die federnden Kontakthülsen
I6 erreicht, die an den Enden der Teilrohre 13 und I4 befestigt sind und mit ihrem
Kontakt I7 an der Innenfläche des Außenteilrohres 12 gleiten. Zur Vergrößerung der
Federwirkung und zur Verbesserung der Kontaktgabe können die Kontakthülsen mit Längsschlitzen
versehen sein. Die Kontakthülsen sind so gestaltet undl so bemessen, daß ein zirkular
verlaufender Schlitz I8 entsteht, dessen Tiefe t möglichst genau mit der halben
Wellenlänge der in dem oder in den Rohren auftretenden Wellen übereinstimmt. Der
Kontakt I7 befindet sich in der Mitte der Schlitztiefe t, so daß die Entfernung
des Kontaktes I7 sowohl von der tiefsten Stelle des Schlitzes als auch vom Anfang
des Schlitzes gleich einer Viertelwellenlänge (2/4) ist, wie dies aus der Figur
hervorgeht. Durch Ilinundherschieben des Außenteilrohres 12 kann der Innenraum der
Meßleitung mittels der Meßsonde 15 abgetastet und dadurch beispielsweise die Spannungsmaxima
bzw. der Spannungsverlauf bestimmt werden, so daß bei jeder Stellung der Meßsonde
eine völlige Abschirmung des Innenraumes der Meßleitung gewä'hrleistet ist.
-
Es ist sehr wichtig, die teleskopartige Verbindung der Meßleitung
mit den Anlschlußrohren 10 und II und die Teilrohre untereinander konstruktiv so
auszuführen, daß störende Stoßstellen, zwischen den Rohren, wie sie z. B. durch
erhebliche Durchmesserdifferenzen verursacht sein können, vermieden werden. Beispielsweise
können derartige Fehler dadurch vermindert werden, daß das eine oder auch beide
Enden des oder der miteinander zu verbindenden Rohre einen Ansatz mit ein wenig
vermindertem bzw. vergrößertem Durchmesser erhalten und die Ansätze so bemessen
sind, daß sie teleskopartig ineinandergreifen und dabei der Innendurchmesser zumindest
angenähert unverändert bleibt. Etwaige Stoßstellen würden sich insbesondere im Bereich
zwischen der Meßsonde und dem untersuchten Kabel od. dgl. störend bemerkbar machen,
so daß es unter Umständen genügt, nur in diesem Bereich auf die Vermeidung von Stoßstellen
zu achten. Eine besonders wirksame Maßnahme, Stoßstellen unwirksam zu machen, besteht
darin, dem oder den Rohren eine Länge gleich einem Mehrfachen der halben Wellenlänge
der in dem oder in den Rohren auftretenden Wellen zu geben.
-
In dem Falle der Anwendung für koaxiale Meßleitungen erhalten die
Anschlußrohre 10 und II sowie die Teilrohre der Meßleitung einen zentral gelagerten
Innenleiter, wobei die Innenleiter der Teilrohre ebenfalls teleskopartig ineinander
verschiebbar sind.
-
Auch in anderer Hinsicht sind Abänderungen von dem dargestellten
Ausführungsbeispiel möglich, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Unter anderem
kann es vorteilhaft sein, die Teilrohre I3 und 14 an den äußeren Enden mit den Anschlußrohren
10 und II fest zu verbin'den, möglichst unter Anwendung von leicht lösbaren Kupplungen.
Eine weitere Abweichung besteht darin, die Meßleitung mit zwei oder mehr einzeln
mit einer Meßsonde ausgerösteten Teilrollren aufzubauen. Dabei ist es zweckmäßig,
einerseits die Außenteilrohre und andererseits die Innenteilrohre unter sich gleichartig
auszuführen, so daß die Meßleitung aus einer beliebigen ungeraden Anzahl von Teil
rohren zusammengesetzt werden kann. Durch zweckentsprechende konstruktive Ausgestaltung
kann die Meßleitung aber auch aus einer geraden Anzahl von Teilrohren aufgebaut
werden, indem z. B. das eine oder auch beide Enden der miteinander zu verbindenden
Teil-
rohre einen Ansatz mit vermindertem bzw. vergrößerem l)urehmesser
erhalten und diese Ansätze teleskopartig ineinandergreifen Die Meßsonde kann naturgemäß
auch an einem Innenteilrohr befestigt werden. Es ist auch möglich, die Anschlußrohre
10 und ii unter Einbau von Rohrwinkelstücken rechtwinklig an die Meßleitung heranzuführen,
um auf diese Weise die Länge der gesamten Meßeinrichtung zu reduzieren. Bei dieser
Anordnung können z. B. die Anschludrohre 10 und 1 1 mit Innenleitern versehen werden,
die als Dipolantennen in die Hohlrohr-Meßleitung hineinragen. Im übrigen richtet
sich die Ausbildung der Meßleitung nach der jeweils gegebenen tthertragungsart der
Wellen, beispielsweise kann die Meßleitung auch zwei Innenleiter enthalten. Die
Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar für Meßleitungen mit rechteckigem oder mit
einem anderen von der Kreisform abweichenden Querschnitt. Die Übertragung der von
der Meßsonde aufgenommenen Ströme, beispielsweise über einen Gleichrichter zu einem
geeigneten Anzeigegerät, kann in heliel,iger und bekannter Weise erfolgen.
-
PATEXTANSPRECIIE: 1. Einrichtung zum Messen elektrischer und/ oder
magnetiseher Felder im Innern von Hohlrohr-Meßleitungen oder koaxialen Meßleitungen
mittels einer in den Innenraum der Meßleitung eingreifenden, als Spannungsabtastorgan
dienenden Nfeßsonde gekennzeichnet durch einen teleskopartig hin und her schiebbaren
Teil der Nleßleitung, in dessen Wandung die nach innen gefiihrte Afeßsollde befestigt
ist.