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Ringmeßleitung Zur Bestimmung der verschiedensten elektrischen Größen
verwendet man in der Dezimeterwellentechnik sogenannte Meßleitungen, auf denen die
elektrische Spannungs- oder Stromverteilung gemessen wird. Um die verhältnismäßig
langwierige Messung der Strom- bzw. Spannungsverteilung mittels Verschiebens einer
Sonde auf der Leitung zu beschleunigen und insbesondere eine Sichtanzeige der Spannungsverteilung
auf der Meßleitung auf einem Braunschen Rohr zu ermöglichen, ist bereits eine sogenannteRingmeßleitung
hekannt.
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Diese Ringmeßleitung besteht aus einem kreisförmig gebogenen Koaxialleiterteil,
dessen Außenmantel an der Innenseite einen Schlitz aufweist, durch welchen eine
rotierende Sonde hindurchgreift, welche die Spannungsverteilung längs des Innenleiters
der Meßleitung kapazitiv abtastet. Die Meßspannung von der Sonde wird entsprechend
gleichgerichtet und auf die Ablenkplatten eines Oszillographen gegeben, dessen Zeitablenkung
synchron mit dem Umlauf der rotierenden Sonde arbeitet. Bei geeigneter Rotationsgeschwindigkeit
der Sonde entsteht dann auf dem Leuchtschirm des Braunschen Rohres direkt die Spannungsverteilung
längs des abgetasteten Meßleitungsteiles.
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Bei der bisher bekannten Ausführungsform einer derartigen Ringmeßleitung
ist die abgetastete ringförmige gebogene Meßleitung schwer lösbar mit einer Grundplatte
verbunden, die gleichzeitig auf einer Seite den Antriebsmotor für die in eine rotierende
Trommel eingebaute Sonde trägt und auf der anderen Seite die Halterung für kapazitive
Schleifringe zum Abnehmen der Sondenspannung aufweist.
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Es hat sich gezeigt, daß eine sehr genaue Einstellung zwischen den
rotierenden Teilen und der Meßleitung erforderlich ist. Maßgebend für ein genaues
Arbeiten sind einmal ein genau gleichbleibender Abstand zwischen Sonde und Innenleiter
der Meßleitung und zweitens ein bestimmter Spaltabstand zwischen dem äußeren Mantel
der die Sonde tragenden Trommel und der inneren Ringleitungsfläche. Dieser Spalt
bildet einen kapazitiven Schluß zwischen beiden genannten Teilen. Kleine Ungenauigkeiten
des Abstandes und ungenaue Zentrierung machen sich auf dem Leuchtbild der Braunschen
Röhre sofort unangenehm bemerkbar, indem beispielsweise die Höhe der einzelnen angezeigten
Spannungsmaxima verschieden groß ist bzw. die bei genauer Anpassung eines zu messenden
Widerstandes an das Leitungssystem auf dem Braunschen Rohr gezeichnete gerade Linie
zur Nullachse schräg verläuft, so daß einwandfreie Messungen wesentlich erschwert
sind. Es bedarf einer ziemlichen Nachbearbeitung und exakten Justierung der einzelnen
Teile der geschilderten Ringmeßleitung, um die skizzierten Fehler einwandfrei zu
beseitigen. Durch diesen Arbeitsaufwand wird eine Auswechselbarkeit der eigentlichen
Meßleitung praktisch unmöglich bzw. außerordentlich erschwert.
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Die erfindungsgemäße Ringmeßleitung, bei der der Innenleiter einer
kreisförmigen Meßleitung von einer in eine Trommel eingebauten rotierenden Sonde
abgetastet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel mit der rotierenden
Sondentrommel einen gesonderten Bauteil bildet und daß die Meßleitung am äußeren
Umfang an drei Punkten verstellbar auf einer feststehenden Platte des Antriebsbauteiles
derart befestigt ist, daß die Meßleitung leicht auswechselbar und zentrierbar und
der kapazitive Schluß zwischen der inneren Meßleitungsffäche und dem äußeren Sondentrommelmantel
für jeden vorgegebenen Umfangswinkel justierbar ist.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erreicht, daß beliebige
Meßleitungen (:EÇoaxialleitungen, Hohlleitungen usw.) auf dieselbe Sondentrommel
aufsetzbar sind und daß die Zentrierung und Einstellung der maßgeblichen Werte durch
die Dreipunktlagerung auf sehr schnelle Weise erreicht werden kann. Das Verfahren
ist folgendes: Man setzt die austauschbare Meßleitung auf den die rotierende Trommel
tragenden Bauteil auf, beobachtet die Anzeige der Spannungsverteilung auf dem Braunschen
Rohr und verschiebt die Meßleitung relativ zur Trommel mittels einfacher Verstellung
der Dreipunktlagerung mittels Schrauben, bis die auf dem Schirm der Braunschen Röhre
geschriebene Leuchtspur bei Anpassung waagerecht zur Nullinie verläuft.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
wobei Fig. 1 einen Schnitt und Fig. 2 die Draufsicht auf die Meßleitung zeigen.
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Auf einer Grundplatte I, deren untere Seite den nicht gezeigten Antriebsmotor
trägt, ist eine Trommel 2 in einem Kugellager 3 drehbar gelagert.
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Die eigentliche Meßleitung, im gezeigten Beispiel bestehend aus einer
Koaxialleitung mit demAußenleiter 4 und dem Innenleiter 5, umgibt die Trommel 2
und ist mittels dreier Halteklötze 6 auf der Grundplatte I leicht - auswechselbar
befestigt.
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Die relative Lage der Meßleitung zur Abtasttrommel ist durch drei
Schrauben 7 einstellbar, so daß sie zur Trommel leicht justierbar ist und entr sprechend
den gegebenen Verhältnissen eingestellt werden kann. Im gezeigten Beispiel ist die
Meßleitung nur halbkreisförmig ausgeführt, so daß der Innenleiter 5 frei tragend
ausgebildet sein kann.
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Uber ein geradliniges Koaxialleiteranschlußstück 8 wird die Meßleitung
von einem Dezimeterwellensender gespeist, und über ein gleiches Anschlußstück am
anderen Ende der Meßleitung läßt sich ein zu messender Widerstand od. dgl. anschließen.
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Die Spannungsverteilung auf der Meßleitung wird durch eine Sonde g
abgegriffen, die durch ein Loch in der Trommelwand in einen Schlitz des Außenleiters
4 der Meßleitung eingreift. Der Wellenwiderstand der Sonde g ist gleich dem Wellenwiderstand
der Meßleitung gewählt. Die Sondenspannung wird über ein Koaxialleitersystem im
Innern der Antriebswelle für die Trommel, bestehend aus Außenleiter 10 und Innenleiter
II, auf eine abstimmbare Leitung oder einen abstimmbaren Topfkreis geführt, in dem
eine Empfangsdiode angeordnet ist. Die gleichgerichtete Dezispannung wird dann den
Ablenkplatten eines Oszillographen zugeführt.
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Der uebergang von der rotierenden Sonde 9 auf den feststehenden Innenleiter
II erfolgt durch eine Buchse 12. Der uebergang von der rotierenden Trommel zum feststehenden
Außenleiter 10 erfolgt beispielsweise über Kohlebürsten. Zu diesem Zweck ist ein
mit der Trommel verbundenes Bronzeblech 13 vorgesehen, welches radial eingeschnitten
ist und an den Enden der so gebildeten Federn Kohlekontakte I4 trägt, die auf einer
mit dem Außenleiter 10 verbundenen Platte 15 schleifen. Die elektrische Verbindung
von der Trommel 2 zum Außenleiter 4 der Meßleitung erfolgt durch den kapazitiven
Schluß (Spalt I6) zwisdien der inneren Ringleitungsfläche und dem äußeren Trommelmantel.
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Wie schon ausgeführt, ist die nachträgliche leichte Einstellung bzw.
Verstellung des Spaltes I6 sehr wichtig, um ein einwandfreies Leuchtbild der Spannungsverteilung
auf dem Braunschen Rohr zu erhalten Diese erforderliche Einstellung bzw.
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Nachstellung läßt sich in einfacher Weise durch Xachstellung der Schrauben
7 bewerkstelligen.
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Um die verwendete Meßleitung durch eine andere, beispielsweise eine
Hohlleitung oder eine konzentrische Leitung oder Hohlleitung, welche mit einem anderen
Dielektrikum als Luft gefüllt ist, zu ersetzen, genügt es, die Schrauben 7 zu lösen,
den Deckel 17 der Trommel 2 abzunehmen und die Sonde g mit ihrer Buchse 12 vom Innenleiter
II abzuheben. Bei der beschriebenen Befestigungsart können die Klötze 6 aus Isoliermaterial
bestehen, wodurch die Meßleitung vom Potential
der Grundplatte I
getrennt ist, so daß auch Mantelwellenuntersuchungen durchgeführt werden können.
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PATENTANSPRVCHE: I. Ringmeßleitung, bei der die Spannungsverteilung
in einer kreisförmigen Meßleitung von einer in eine Trommel eingebauten rotieren;
den Sonde abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel mit der
rotierenden Sondentrommel einen von der eigentlichen Meßleitung gesonderten Bauteil
bildet und daß die Meßleitung am äußeren Umfang an drei Punkten verstellbar auf
einer feststehenden Platte des Antriebsbauteiles derart befestigt ist, daß die Meßleitung
leicht auswechselbar und zentrierbar und der kapazitive Schluß zwischen der inneren
Meßleitungsfläche und dem äußeren Sondentrommelmantel für jeden vorgegebenen Umfangswinkel
justierbar ist.