FI68325B - FREQUENCY REQUIREMENTS FOR FRAMSTARING AV EN I LAUNSRIKTNINGEN VATTENTAET KABEL - Google Patents

FREQUENCY REQUIREMENTS FOR FRAMSTARING AV EN I LAUNSRIKTNINGEN VATTENTAET KABEL Download PDF

Info

Publication number
FI68325B
FI68325B FI763677A FI763677A FI68325B FI 68325 B FI68325 B FI 68325B FI 763677 A FI763677 A FI 763677A FI 763677 A FI763677 A FI 763677A FI 68325 B FI68325 B FI 68325B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cable
capacitance
filling
conductors
pair
Prior art date
Application number
FI763677A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI68325C (en
FI763677A (en
Inventor
Jr James Alphus Hudson
Raymond Alexander Levandoski
Allen Kyle Long
Original Assignee
Western Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/737,752 external-priority patent/US4117398A/en
Application filed by Western Electric Co filed Critical Western Electric Co
Publication of FI763677A publication Critical patent/FI763677A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI68325B publication Critical patent/FI68325B/en
Publication of FI68325C publication Critical patent/FI68325C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/282Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable
    • H01B7/285Preventing penetration of fluid, e.g. water or humidity, into conductor or cable by completely or partially filling interstices in the cable
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • 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
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors
    • G01R31/59Testing of lines, cables or conductors while the cable continuously passes the testing apparatus, e.g. during manufacture
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/30Drying; Impregnating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/32Filling or coating with impervious material
    • H01B13/322Filling or coating with impervious material the material being a liquid, jelly-like or viscous substance
    • H01B13/323Filling or coating with impervious material the material being a liquid, jelly-like or viscous substance using a filling or coating head

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Description

IeiW~l rnl /J4 KUULUTUSJULKAISU /Q70 CIeiW ~ l rnl / J4 ANNOUNCEMENT / Q70 C

^ ™ UTLÄGGNINGSSKRIET 68325 C Patentti ayönr.ctty 12 08 1935 ' Patent seddelat (51) Kv.ik.*/lnt.a.* G 01 R 31/02 // H 01 B 13/00 SUOMI FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 763677 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 21 1 2 76 (FI) ' f (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 21.12 76 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 2^ 06 77^ ™ UTLÄGGNINGSSKRIET 68325 C Patent ayönr.ctty 12 08 1935 'Patent seddelat (51) Kv.ik. * / Lnt.a. * G 01 R 31/02 // H 01 B 13/00 FINLAND FINLAND (21) Patent application - Patentansökning 763677 (22) Date of application - Ansöknlngsdag 21 1 2 76 (FI) 'f (23) Starting date - Giltighetsdag 21.12 76 (41) Has become public - Blivit offentlig 2 ^ 06 77

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. —National Board of Patents and Registration Date of publication and publication. -

Patent- och register Styrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad 30.04.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prioritet 22.12.75 02.11.76 USA(US) 642852, 737752 (71) Western Electric Company, Incorporated, 195 Broadway, New York,Patent- and Register Styrelsen '' Ansökan utlagd och utl.skriften publlcerad 30.04.85 (32) (33) (31) Privilege requested — Begird priority 22.12.75 02.11.76 USA (US) 642852, 737752 (71) Western Electric Company , Incorporated, 195 Broadway, New York,

New York 10007, USA(US) (72) James Alphus Hudson, Jr., Atlanta, Georgia, Raymond Alexander Levandoski, Doraville, Georgia, Allen Kyle Long, Roswell, Georgia, USA(US) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä ja laitteisto täytetyn, pituussunnassa vedenkestävän kaapelin valmistamiseksi - Förfarande och anordning för framstälIning av en i längsriktningen vattentät kabel Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitteistoa täytetyn, pituussuunnassa vedenkestävän kaapelin valmistamiseksi, joka kaapeli sisältää joukon ulompia ja sisempiä pareja kerrattuja johtimia, jolloin mitataan kapasitanssi pituusyksikköä kohti sisemmällä ja ulommalla johdinparilla ja määrätään kaapelin täyttöaste mainitun mittauksen perusteella laskemalla.New York 10007, USA (72) James Alphus Hudson, Jr., Atlanta, Georgia, Raymond Alexander Levandoski, Doraville, Georgia, Allen Kyle Long, Roswell, Georgia, USA (74) Berggren Oy Ab (54) This invention relates to a method and apparatus for making a filled, longitudinally waterproof cable comprising a plurality of outer and inner pairs of outer and inner conductors. per inner and outer pair of conductors and the degree of filling of the cable is determined on the basis of said measurement by calculation.

Viestityskaapelien, erityisesti sellaisten, jotka ovat tarkoitetut maahan haudattaviksi, toivotaan olevan kosteutta kestäviä tarkoituksella ehkäistä transmissiovaikeuksia, joita aiheutuu kosteuden vuotamisesta kaapeliin. Yleensä tällainen kosteudenkestäväksi tekeminen toteutetaan kaapelin valmistuksen kuluessa täyttämällä kaapelin sisätila sopivalla täyteyhdisteellä, esimerkiksi vaseliinilla tai vaseliinin ja polyeteenin seoksella. Haluttujen tulosten aikaansaamiseksi täyttöaineen toivotaan täyttävän olennaisesti kokonaan kaapelin se tilavuus, joka ei ole johtimien ja muiden kaapelin komponenttien miehittämä, mukaanluettuna kierrettyjen johdin-parien välit. Ennestään tunnetaan erilaisia menetelmiä ja laitteistoja kaapelien täyttämiseksi, ks. esim. US-patentit n:ot 3 832 215, 3 854 444, 3 850 139, 3 789 099, 3 876 487 ja 3 733 225.It is desired that the communication cables, especially those intended for burial in the ground, be moisture resistant in order to prevent transmission difficulties caused by moisture leaking into the cable. In general, such dehydration is carried out during the manufacture of the cable by filling the interior of the cable with a suitable filler compound, for example petrolatum or a mixture of petrolatum and polyethylene. To achieve the desired results, it is desired that the filler substantially substantially fill the volume of the cable that is not occupied by the conductors and other cable components, including the spacing of the twisted pair of conductors. Various methods and apparatus for filling cables are already known, cf. e.g., U.S. Patent Nos. 3,832,215, 3,854,444, 3,850,139, 3,789,099, 3,876,487, and 3,733,225.

2 683252,68325

Normaaliin täyttötoimintaan kuuluu täyttöyhdisteen mukaantuominen sen jälkeen kun sydän on muodostettu ja ennenkuin lopullinen side ja vaippa on sijoitettu sydämelle. Valmistuksen tässä vaiheessa sydän on suhteellisen kompakti ja on vaikea viedä täyttöyhdistettä siihen, mutta kuitenkin kosteuden sisääntunkeutumisen estäminen myöhemmässä käytössä vaatii, että on olemassa suuri suhteellinen täyttö koko täytettävissä olevasta tilavuudesta, edullisesti tasan jakaantuneena kautta kaapelin koko poikkileikkauksen.Normal filling operations involve the introduction of a filling compound after the heart has been formed and before the final dressing and sheath have been placed on the heart. At this stage of manufacture, the core is relatively compact and it is difficult to introduce a filler compound into it, however, preventing moisture penetration in subsequent use requires a large relative fill of the total fillable volume, preferably evenly distributed across the entire cable cross-section.

Lukuisia järjestelyitä on suunniteltu täyttöaineen (suhteellisen) määrän tarkistamiseksi kaapelissa, mikä on osoitus täyttötoiminnan tehokkuudesta. Yhteen tällaiseen järjestelyyn kuuluu lopullisen kaapelin pään katkaiseminen ja sen toisen pään saattaminen tunnetun vesipaineen alaiseksi. Jos enemmän kuin ennaltamäärätty määrä vettä virtaa ulos toisesta päästä, kaapeli ei ole hyväksyttävä. Toiseen järjestelyyn kuuluu täytetyn kaapelin lyhyen pituuden punnitseminen. Koska tunnetaan täyttämättömän kaapelin paino ja täyteaineen oikean määrän paino tälle kaapelipituudelle voidaan määrätä, tulee täytetyn kaapelipituuden painon olla vähintään yhtä suuri kuin ensinmainittu-jen kahden painon summa, jotta kaapeli olisi hyväksyttävä.Numerous arrangements have been designed to check the (relative) amount of filler in the cable, which is an indication of the efficiency of the filling operation. One such arrangement involves cutting off the end of the final cable and subjecting the other end to a known water pressure. If more than a predetermined amount of water flows out of the other end, the cable is not acceptable. The second arrangement involves weighing the short length of the filled cable. Since the weight of the unfilled cable is known and the weight of the correct amount of filler for this cable length can be determined, the weight of the filled cable length must be at least equal to the sum of the former two weights for the cable to be acceptable.

Vielä yhteen menetelmään täytetyn kaapelin hyväksyttävyyden määräämiseksi kuuluu se, että mitataan kapasitanssi joukossa lopullisen kaapelin ulompia johdinpareja, sitten mitataan kapasitanssi joukossa sisempiä johdinpareja ja verrataan näitä kahta mittausta toisiinsa. Erotus näiden kahden mittauksen välillä jaettuna ulommalla mittauksella antaa mitan täytön tehokkuudelle, mitä sitten voidaan verrata empiirisesti määrättyihin arvoihin sen tarkistamiseksi, onko kaapeli hyväksyttävä vaiko ei.Yet another method for determining the acceptability of a filled cable involves measuring the capacitance among the outer conductor pairs of the final cable, then measuring the capacitance among the inner conductor pairs, and comparing the two measurements. The difference between the two measurements divided by the outer measurement gives a measure of the filling efficiency, which can then be compared to empirically determined values to check whether the cable is acceptable or not.

Ennestään tunnetuissa menetelmissä täytön tehokkuuden määräämiseksi, joista esimerkkejä on annettu edellä, toiminta suoritetaan lopullisella kaapelilla, mistä johtuen jos täytön tehokkuuden todetaan olevan epätyydyttävän, koko kaapeliajo on romutettava tai on yritettävä kaapelin uudelleentäyttöä. Niissä prosesseissa, joissa mittaukset tai testit tehdään lyhyelle kaapelipituudelle, ei ole olemassa keinoa sen määräämiseksi, onko loppuosa kaapelista samanlainen kuin testattu näyte, mistä johtuen otetaan laskettu riski riippuen testaustuloksista. Niissä järjestelyissä, joissa testataan koko kaapelipi-tuus, kuten esimerkiksi kapasitanssin mittausmenetelmässä, indikaa- 68325 3 tio ei-hyväksyttävyydestä voi johtua vain hyvin lyhyestä viallisesta osasta kaapelia, joka voitaisiin leikata pois, jos sen sijainti kaapelipituudella olisi tunnettu.In the previously known methods for determining the filling efficiency, examples of which are given above, the operation is performed with the final cable, therefore if if the filling efficiency is found to be unsatisfactory, the entire cable run must be scrapped or a cable refilling must be attempted. In those processes where measurements or tests are performed on a short cable length, there is no way to determine if the remainder of the cable is similar to the sample tested, resulting in a calculated risk depending on the test results. In arrangements where the entire cable length is tested, such as in a capacitance measurement method, the indication of non-acceptability can only be due to a very short defective portion of the cable that could be cut off if its location along the cable length were known.

Viimeksimainittu pulma on yleinen käytännöllisesti katsoen kaikissa ennestään tunnetuissa järjestelyissä, sillä ei ole olemassa mitään keinoa sen varmistamiseksi, missä kaapelin pituuden osalla täyttö on laskenut alle hyväksyttävän minimin. Lisäepäkohtana ennestään tunnetuissa testausmenetelmissä on se, että ne suoritetaan lopullisilla kaapeleilla ja ei-hyväksyttävä kaapeli täytyy romuttaa tai uudelleentäyttää, mikä merkitsee sekä lisäaikaa että lisärahaa.The latter dilemma is common in virtually all prior art arrangements, as there is no way to ensure where for a portion of the cable length the filling has fallen below an acceptable minimum. An additional disadvantage of the previously known testing methods is that they are performed with final cables and the unacceptable cable must be scrapped or refilled, which means both extra time and extra money.

Edellä esitetyt pulmat vältetään esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä, jonka tunnusmerkit selviävät oheisesta itsenäisestä patenttivaatimuksesta. Keksinnön mukaisen laitteiston tunnusmerkit ilmenevät vastaavasti vaatimuksesta 3.The above problems are avoided by the method according to the present invention, the features of which are apparent from the appended independent claim. The features of the apparatus according to the invention appear correspondingly from claim 3.

Edellä esitettyjen vaiheiden avulla tulevat osoitetuiksi täytön ei-hyväksyttävien alueiden sijainnit, jotka alueet ovat seuraus täyttötoiminnan täytön tehokkuuden alenemisesta. Täyttötehokkuus tässä yhteydessä on yksinkertaisesti todella täytetyn tilavuuden suhde täytettävissä olevaan kokonaistilavuuteen taikka poikkileikkausta käytettäessä täytön todellisen jakaantuman suhde poikkileikkauspinnalla täytettävään kokonaispoikkileikkauspintaan.The above steps identify the locations of the unacceptable areas of the filling, which areas are the result of a decrease in the filling efficiency of the filling operation. The filling efficiency in this context is simply the ratio of the volume actually filled to the total volume that can be filled or, in the case of cross-section, the ratio of the actual distribution of the filling to the total cross-sectional area to be filled at the cross-sectional area.

Johtuen kapasitanssin muutoksen jatkuvasta tarkkailusta, mikä suoritettiin edellä mainituissa vaiheissa, on esillä olevaa keksintöä käyttäen mahdollista valvoa täyttötoimintaa toiminnan puutteiden poistamiseksi ja tehokkaasti varmistaa hyväksyttävän täytön ylläpitäminen valmistusajon aikana. Täten esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä vei. sisältää lisävaiheita, joissa synnytetään ohjaussignaaleja täytön tehokkuuden poikkeamisista riippuen täyttötoiminnan jonkin parametrin muuttamiseksi tällaisten poikkeamien korjaamiseksi, häihin parametreihin kuuluvat täyttöyhdisteen lämpötila ja paine ja liikkuvan kaapelin linjanopeus, kun se kulkee läpi täyttövuiheen.Due to the continuous monitoring of the change in capacitance carried out in the above-mentioned steps, it is possible using the present invention to control the filling operation to eliminate the defects in operation and to effectively ensure that an acceptable filling is maintained during the manufacturing run. Thus, the method of the present invention took. includes additional steps of generating control signals depending on the filling efficiency deviations to change any parameter of the filling operation to correct such deviations, the wedding parameters including the temperature and pressure of the filling compound and the line speed of the moving cable as it passes through the filling step.

6832568325

Keksintö ja sen toimintatapa tulevat täydellisemmin ymmärretyiksi kun tarkastellaan seuraavaa yksityiskohtaista selitystä ja oheisia piirustuksia.The invention and its mode of operation will become more fully understood upon consideration of the following detailed description and accompanying drawings.

Kuvio 1 kuvaa osaa kaapelisydämestä, täyttölaitetta, pituuslaskijaa ja tarkkailulaitetta kaaviollisessa muodossa.Figure 1 illustrates a part of the cable core, filling device, length counter and monitoring device in schematic form.

Kuvio 2 kuvaa tarkkailulaitetta diagrammamuodossa ja kytkentöjä kaa-pelisydämen kanssa.Figure 2 illustrates the monitoring device in diagrammatic form and the connections with the kaa game core.

Kuvio 3 kuvaa kapasitanssin mittauskytkentää.Figure 3 illustrates the capacitance measurement circuit.

Kuvio 4 kuvaa koodauskytkentää, lähetintä ja vastaanotinta ja dekoo-dauskytkentää, joita käytetään keksintöä käytäntöön sovellettaessa. Kuvio 5 kuvaa aaltomuotoja, joita esiintyy mittauskytkennän eri pisteissä .Figure 4 illustrates an encoding circuit, a transmitter and a receiver, and a decoding circuit used in the practice of the invention. Figure 5 illustrates the waveforms that occur at different points in the measurement circuit.

Kuvio 6 kuvaa tietokoneen vuokaaviota, jota käytetään keksintöä käytäntöön sovellettaessa.Figure 6 illustrates a computer flow chart used in the practice of the invention.

Kuvio 7 esittää graafisesti täytön tehokkuutta tietyn tyyppiselle kaapelille.Figure 7 shows graphically the filling efficiency for a particular type of cable.

Kuviossa 1 nähdään osa kaapelin sydäntä 1, jonka suurin osa on kuvattu antokelalla 2, joka voi pyöriä akselin 14 ympäri. Sydän 1 on kuvattu kulkemassa läpi täyttökammion 3. Sydän 1 etenee läpi täyttö-kammion 3, yli pituuslaskijän 4 ja otetaan sitten vastaanottokelalle (ei esitetty), jota käytetään sopivilla käyttölaitteilla 10. Täyttö-kammion 3 ja pituuslaskijän 4 välissä voi tapahtua useita muita valmistustoimintoja, kuten esim. lopullisen siteen spiraalimainen kiertäminen sydämen päälle, alumiinivaipan sijoittaminen siteen päälle ja eristysvaipan pursottaminen alumiinivaipan päälle, joista toiminnoista mitään ei ole esitetty, mutta jotka kaikki ovat tunnettuja toimintoja telekaapeleiden valmistuksessa.Figure 1 shows a part of a cable core 1, most of which is illustrated by a output coil 2 which can rotate about an axis 14. The core 1 is described as passing through the filling chamber 3. The core 1 passes through the filling chamber 3, over the length counter 4 and is then taken to a take-up reel (not shown) operated by suitable actuators 10. Several other manufacturing operations can take place between the filling chamber 3 and the length counter 4. such as spiral winding of the final bandage over the core, placing the aluminum sheath on the bandage, and extruding the insulating sheath over the aluminum sheath, none of the functions of which are shown, but all of which are known functions in the manufacture of telecommunication cables.

Kuvioista 1 ja 2 voidaan nähdä, että kaapelin sydän 1 sisältää tässä suoritusmuodossa joukon eristettyjen johtimien 6 muodostamia kierrettyjä pareja. Ulompi kierretty johdinpari 7 on kahdella johtimella 8 kytketty sisäänmenoon kapasitanssin mittauspiirissä, koodaajaan, ja lähettimeen, jota on yleisesti osoitettu lohkolla 9, ja joka yksityiskohtaisesti on esitetty kuvioissa 3 ja 4. Lohkon 9 virtapii-ristö on ulosmenojohtimilla 11 kytketty sisäänmenokytkinkelaan 12, joka on pyöritettävä kelan 2 kanssa.It can be seen from Figures 1 and 2 that the cable core 1 in this embodiment comprises a number of twisted pairs of insulated conductors 6. The outer twisted pair 7 is connected by two conductors 8 to an input in a capacitance measuring circuit, an encoder, and a transmitter, generally indicated by block 9, shown in detail in Figures 3 and 4. The circuitry of block 9 is connected by output conductors 11 to an input switch coil 12 with coil 2.

Sisäänmenokytkinkela 12 liittyy ulosmenokytkinkelaan 13, joka on 68325 paikallaan akselilla 14. Kela 13 on johtimilla 16 kytketty vastaanottimeen ja dekooderiin, jota on yleisesti osoitettu lohkolla 17 ja joka on yksityiskohtaisesti esitetty kuviossa 4.The input switch coil 12 is connected to an output switch coil 13 which is 68325 in place on the shaft 14. The coil 13 is connected by wires 16 to a receiver and decoder, generally indicated by block 17, shown in detail in Figure 4.

Samalla tavoin sisempi eristettyjen johtimien muodostama johdinpari 18 (ks. kuvio 2) on kahdella johtimella 19 kytketty sisäänmenoon kapasitanssin mittauspiirissä, kooderiin ja lähettimeen, jota yleisesti on osoitettu lohkolla 21 ja joka on samanlainen kuin lohkon 9 virtapiiristö (ks, kuviot 3 ja 4). Lohkon 21 virtapiiristö on ulos-menojohtimilla 22 kytketty pyörivään kytkinkelaan 12, joka edellä jo mainittiin. Signaalit johtimista 22 on kelan 12 kautta kytketty paikallaan olevaan kytkinkelaan 13 ja johtimien 23 kautta vastaanottimeen 24, joka on samanlainen kuin lohko 17 ja on yksityiskohtaisesti kuvattu kuviossa 4.Similarly, the inner pair of insulated conductors 18 (see Figure 2) is connected by two conductors 19 to an input in a capacitance measuring circuit, an encoder and a transmitter, generally indicated at block 21 and similar to the circuitry of block 9 (see Figures 3 and 4). The circuitry of the block 21 is connected to the rotating switch coil 12 by the output conductors 22, which has already been mentioned above. The signals from the conductors 22 are connected via a coil 12 to a stationary switch coil 13 and via the conductors 23 to a receiver 24, which is similar to block 17 and is described in detail in Figure 4.

Kuvioista voidaan edelleen nähdä, että vastaanottimien 17 ja 24 ulosmenot on syötetty tietokoneeseen eli prosessoriin 26, jona voi olla digitaalinen yleistietokone, tarkoituksessa, joka yksityiskohtaisesti selitetään jäljempänä.It can be further seen from the figures that the outputs of the receivers 17 and 24 are fed to a computer, i.e. a processor 26, which may be a digital general purpose computer, for a purpose which will be explained in detail below.

Kapasitanssin tarkkailupiiri, joka sisältyy lohkoihin 9 ja 17 ja on kuvattu kuvioissa 3 ja 4, edustaa järjestelyä, jolla saavutetaan hyvin suuri tarkkuus tarkkailuprosessissa. On kuitenkin ymmärrettävä, että voidaan myös käyttää muita virtapiirijärjestelyjä kapasitanssin muutosten tarkkailuun riippuen halutusta tarkkuudesta ja reagointinopeudesta. Vaikka seuraava selitys kohdistuu lohkojen 9 ja 17 virtapiireihin kapasitanssin muutosten tarkkailemiseksi johtimien 7 välillä, olennaisesti samanlaisia virtapiirejä edustavat lohkot 21 ja 24 kapasitanssin muutosten tarkkailemiseksi johtimien 18 välillä. Koska kelat 12 ja 13 ovat yhteiset molemmille tarkkailuhaa-roille, lohkojen 21 ja 24 virtapiirit toimivat eri taajuuksilla kuin lohkojen 9 ja 17 virtapiirit.The capacitance monitoring circuit included in blocks 9 and 17 and illustrated in Figures 3 and 4 represents an arrangement that achieves very high accuracy in the monitoring process. However, it is to be understood that other circuit arrangements may also be used to monitor changes in capacitance depending on the desired accuracy and response rate. Although the following description is directed to the circuits of blocks 9 and 17 for monitoring changes in capacitance between conductors 7, blocks 21 and 24 represent substantially similar circuits for monitoring changes in capacitance between conductors 18. Because coils 12 and 13 are common to both monitoring branches, the circuits of blocks 21 and 24 operate at different frequencies than the circuits of blocks 9 and 17.

Kun täyttötoiminta edistyy, lisääntyy johdinparin 7 keskinäinen kapasitanssi, koska johtimien 7 välinen ilma, jonka dielektrisyys-vakio on 1,0, tulee korvatuksi täyttöaineella, jonka dielektrisyys-vakio on olennaisesti erilainen kuin ilman, esimerkiksi 2,2. Lisäksi kun kaapelin sydämen täytetty pituus kasvaa, kasvaa myös kapasitanssi pituuden mukana. Tarkkailulaitetta käytetään periaatteella, että rutiinitoimintaolosuhteissa ulompi johdinpari 7 on likimain 100 % 68325 ympäröity täyttöyhdisteellä, koska tämä johdinpari sijaitsee kaape-lisydämen 1 ulkopinnalla kun sydän kulkee läpi täyttökammion 3.As the filling operation progresses, the mutual capacitance of the pair of conductors 7 increases, because the air between the conductors 7, which has a dielectric constant of 1.0, is replaced by a filler whose dielectric constant is substantially different from that of air, for example 2.2. In addition, as the filled length of the cable core increases, so does the capacitance with the length. The monitoring device is operated on the principle that under routine operating conditions the outer pair of conductors 7 is approximately 100% 68325 surrounded by a filling compound, since this pair of conductors is located on the outer surface of the cable core 1 as the core passes through the filling chamber 3.

Kuvion 3 esittämässä kytkennässä referenssijännitelähde 31 synnyttää ulostulon, edullisesti tasajännitteen, esim. positiivisen 5 volttia, joka johtimen 32 kautta johdetaan kääntävään vahvistimeen 34 ja johtimen 41 kautta yhteen koskettimeen 42 yksinapaisessa kaksiasentoisessa kytkimessä 39. Vahvistimen 34 ulostulo on johtimella 37 kytketty kytkimen 39 toiseen koskettimeen 38. Kytkimellä 39 voi olla mikä tahansa monista sopivista muodoista, se voi olla esimerkiksi puolijohdelaite (solid state device). Koskettimiin 42 ja 38 johdetut jännitteet on kuviossa 5 osoitettu viitenumeroilla 33 ja 36.In the circuit shown in Figure 3, the reference voltage source 31 generates an output, preferably a DC voltage, e.g., 5 volts, which is passed through a conductor 32 to a reversing amplifier 34 and via a conductor 41 to a single contact 42 in a single-pole two-position switch 39. The output of an amplifier 34 is The switch 39 may take any of a number of suitable forms, for example a solid state device. The voltages applied to the contacts 42 and 38 are indicated in Fig. 5 by reference numerals 33 and 36.

Kytkimen 39 kosketinosa 43 johtaa joko positiivisen 33 tai negatiivisen 36 referenssijännitteen puskurivahvistimeen 46 johdon 44 kautta. Kuten jäljempänä esitetystä ilmenee, voidaan esim. kuvion 5 aaltomuoto saada esiintymään johdossa 44 ja vahvistimen 46 ulostulojohdossa 47 periodisesti aktivoimalla kytkin 39. Vahvistimen 46 ulostulo johdetaan differenssivahvistimen (vakiovirtageneraattori) 48 negatiiviseen sisäänmenoon, vm. vahvistimen ulostulo on varausvastuksen 49 kautta yhdistetty johtimiin 7, joiden välinen kapasitanssi tulee sitten varatuksi (ja puretuksi). Vahvistin 48 lisää pienen määrän vahvistusta referenssijännitesisäänmenoon, niin että kapasitanssi voidaan varata joko korkeampiin tai matalampiin jännitteisiin kuin positiivinen ja vast, negatiivinen referenssijännite.The contact portion 43 of the switch 39 conducts either a positive 33 or a negative 36 reference voltage to the buffer amplifier 46 via a line 44. As will be seen below, e.g., the waveform of Fig. 5 can be caused to occur in line 44 and output line 47 of amplifier 46 by periodically activating switch 39. The output of amplifier 46 is conducted to the negative input of differential amplifier (constant current generator) 48, etc. the output of the amplifier is connected via a resistor 49 to conductors 7, between which the capacitance then becomes charged (and discharged). Amplifier 48 adds a small amount of gain to the reference voltage input so that the capacitance can be charged to either higher or lower voltages than the positive and negative reference voltages.

Kapasitanssien varaamista (ja purkamista) tarkkaillaan puskurivahvis-timella 51, jonka tehtävänä on erottaa kapasitanssin varauspiirl kytkennän muiden osien kuormitusvaikutuksista. Vahvistimen 51 ulostulo, jota edustaa käyrä 55 kuviossa 5, johdetaan johdon 66 kautta vahvistimen 48 positiiviseen sisäänmenoon. niin että kun vahvistin 48 tarkkailee erotusta kahden jännitesisäänmenonsa välillä se vastuksen 49 kautta aikaansaa vakiovirtavarauksen tai -purkamisen johtimien 7 kapasitanssille.Capacitance charging (and discharging) is monitored by a buffer amplifier 51, which serves to separate the capacitance charging circuit from the load effects of the other parts of the circuit. The output of amplifier 51, represented by curve 55 in Figure 5, is passed through line 66 to the positive input of amplifier 48. so that when the amplifier 48 monitors the difference between its two voltage inputs through the resistor 49 it provides a constant current charge or discharge to the capacitance of the conductors 7.

Vahvistimen 51 ulostulo on myös johdon 52 kautta suunnattu jännitteen jakajaan, jonka muodostavat vastukset 54 ja 53 ja jonka ulostulo, jota edustaa käyrä 59 kuviossa 5, jolletaan yhtenä sisäänmenona kom-paraattoriparin 57 ja 58 kumpaankin komparaattoriin. Komparaattorien 57 ja 58 sisäänmenoihin on johtimien 41 ja 37 kautta johdettu positiivinen ja negatiivinen referenssijännite.The output of the amplifier 51 is also directed via a line 52 to a voltage divider formed by resistors 54 and 53, the output of which, represented by curve 59 in Figure 5, is provided as a single input to each comparator of the pair of comparators 57 and 58. A positive and a negative reference voltage is applied to the inputs of the comparators 57 and 58 via the conductors 41 and 37.

6832568325

Lisäksi on vahvistimen 51 ulostulo, jota edustaa käyrä 55 kuviossa 5, johdettu molempiin komparaattcreiden 63 ja 64 sisäänmenoihin, joiden komparaattoreiden toisiin sisäänmenoihin on johdettu positiivinen ja negatiivinen referenssijännite johtimien 41 ja 37 kautta.In addition, the output of the amplifier 51, represented by the curve 55 in Fig. 5, is applied to both inputs of the comparators 63 and 64, to the second inputs of the comparators of which a positive and negative reference voltage is applied via the conductors 41 and 37.

Komparaattoreiden 57 ja 58 ulostulot on johdettu flip-flop-piiriin 61, jonka ulostuloa käytetään ohjaamaan kytkintä 39. Kun sisäänmeno-aaltomuoto 59 (kuvio 5) komparaattoriin 57 on yhtä suuri tai suurempi kuin positiivinen referenssijännite johdossa 41, komparaattori 57 tuottaa ulostulon flip-flopin 61 asettelemiseksi ja vuorostaan kytkimen 39 aktivoimiseksi siten, että kosketinelin 43 tulee kosketukseen koskettimen 38 kanssa ja negatiivinen referenssijännite tulee johdetuksi vahvistimeen 46. Päinvastoin, jos sisäänmeno-aaltomuoto 59 (kuvio 5) on yhtä suuri tai enemmän negatiivinen kuin sisäänmeno johdossa 37 komparaattoriin 58, tämä komparaattori synnyttää signaalin flip-flopin 61 kääntämiseksi ja täten kytkimen 39 kääntämiseksi, jolloin positiivinen referenssijännite tulee johdetuksi vahvistimeen 46. Juuri kuvatulla toiminnalla synnytetään kuvion 5 aaltomuoto 45 ja tämä tulee johdetuksi differenssivahvistimeen 48.The outputs of comparators 57 and 58 are applied to a flip-flop circuit 61, the output of which is used to control switch 39. When the input waveform 59 (Fig. 5) to comparator 57 is equal to or greater than the positive reference voltage at line 41, comparator 57 produces output flip-flop. 61 and in turn activate the switch 39 so that the contact member 43 contacts the contact 38 and the negative reference voltage is applied to the amplifier 46. Conversely, if the input waveform 59 (Fig. 5) is equal to or more negative than the input in line 37 to comparator 58, the comparator generates a signal to reverse the flip-flop 61 and thus to reverse the switch 39, whereby a positive reference voltage is applied to the amplifier 46. The operation just described generates the waveform 45 of Fig. 5 and this is applied to the differential amplifier 48.

Voidaan havaita, että tähän asti kuvattu kytkentä tarkkailee johtimien 7 kapasitanssin varautumista kunnes varaus saavuttaa määrätyn referenssitason, sitten aiheuttaa kapasitanssin varauksen purkamisen ja kapasitanssin uudelleen varautumisen vastakkaisessa suunnassa määrättyyn referenssitasoon. Jotta saavutettaisiin cisiänmukainen kapa-sitanssinmuutoksen arviointi, on toivottavaa, että tarkkaillaan varaus- ja purkamisjaksojen aikaväliä. Tämä toteutetaan kuvioiden 3 ja 4 esittämässä järjestelyssä komparaattoreilla 63 ja 64 ja näihin liittyvillä piireillä.It can be seen that the connection described so far monitors the charging of the capacitance of the conductors 7 until the charge reaches a certain reference level, then causes the capacitance to be discharged and the capacitance to recharge in the opposite direction to the specified reference level. In order to achieve a consistent assessment of the change in capacitance, it is desirable to monitor the interval between charge and discharge cycles. This is accomplished in the arrangement shown in Figures 3 and 4 by comparators 63 and 64 and associated circuits.

Kucen edellä selitettiin, seuraa puskurivahvistimen 51 ulostulo joh-dinparin 7 kapasitanssin varausta ja purkamista, tuloksena olevaa aaltomuotoa edustaa kuvion 5 käyrä 55, ja johtaa ulostulonsa kompa-raattoreihin 63 ja 64. Komparaattoreiden 63 ja 64 ulostulot johdetaan kuviosta näkyvällä tavalla NOR-veräjän 67 kanteen sisäänmenoon. Kun signaali puuttuu molemmista sisäänme-noista, NOR-veräjä tuottaa tosisigraalin tunnettuun tapaan, mutta kun signaali esiintyy jommassa kummassa sisäänmenossa, veräjä sulkee tai muulla tavoin osoittaa ei-asennon. Kun vahvistimesta 51 komparaattoriin 63 annettu signaali on pienempi kuin johdon 41 signaali.As described above, the output of the buffer amplifier 51 follows the charging and discharging of the capacitance of the pair of conductors 7, the resulting waveform is represented by curve 55 in Figure 5, and leads its output to comparators 63 and 64. The outputs of comparators 63 and 64 are derived input. When a signal is missing from both inputs, the NOR gate produces a true signal in a known manner, but when a signal occurs at either input, the gate closes or otherwise indicates a non-position. When the signal from the amplifier 51 to the comparator 63 is smaller than the signal from the line 41.

68325 8 komparaattori 64 tuottaa ei-ulostulon.68325 8 comparator 64 produces a non-output.

Samalla tavoin kuin signaali vahvistimesta 51 komparaattoriin 64 on suurempi kuin signaali johdolla 37, komparaattori 64 tuottaa ei-ulostulon. Näissä olosuhteissa NOR-veräjä antaa on-osoituksen. Kuitenkin kun komparaattorin 63 sisäänmeno vahvistimesta 51 on yhtä suuri tai suurempi kuin signaali johdolla 41, komparaattori 63 tuottaa ulostulon, joka kytkee NOR-veräjän 67 ei-asentoon. Samalla merkillä, kun signaali vahvistimesta 51 komparaattoriin 64 on yhtä suuri tai pienempi kuin signaali johdolla 37, komparaattori 64 tuottaa ulostulon, joka kääntää veräjän 67 ei-asentoon. Täten kun kuvion 5 aaltomuoto 55 johdetaan komparaattoreihin 63 ja 64, tuloksena olevaa ulostuloa NOR-veräjästä 67 edustaa kuvion 5 aaltomuoto 68, varaus-jakson pituus eli kesto on annettu on-jaksolla T. Voidaan havaita, että kun kaapeli on täytetty, periodi T kasvaa johtuen kohonneesta kapasitanssista ja tämän johdosta lisääntyneistä varaus- ja purkaus-ajoista, mikä pienentää aaltomuotojen 55 ja 59 kaltevuutta.In the same way that the signal from amplifier 51 to comparator 64 is larger than the signal on line 37, comparator 64 produces non-output. Under these conditions, the NOR gate gives an on-indication. However, when the input of the comparator 63 from the amplifier 51 is equal to or greater than the signal on the line 41, the comparator 63 produces an output which switches the NOR gate 67 to the non-position. By the same token, when the signal from amplifier 51 to comparator 64 is equal to or less than the signal on line 37, comparator 64 produces an output that turns gate 67 to a non-position. Thus, when the waveform 55 of Figure 5 is applied to comparators 63 and 64, the resulting output from the NOR gate 67 is represented by the waveform 68 of Figure 5, the length or duration of the charge period being given by the on-period T. It can be seen that when the cable is filled, period T increases due to the increased capacitance and the consequent increased charging and discharging times, which reduces the slope of the waveforms 55 and 59.

Kuviosta 4 voidaan nähdä, että NOR-veräjän 67 ulostulo johdetaan yhteen sisäänmenoon AND-veräjässä 69, jonka toiseen sisäänmenoon on johdettu kellosignaalit kideoksillaattorikellosta 70. Veräjän 69 ulostulo on johdettu binäärilaskimeen 71. Voidaan nähdä, että kuvion 5 aaltomuodon 68 kunkin periodin T aikana, so. kun NOR-veräjä 67 antaa tosi- tai on-indikaation, sarja digitaalisia pulsseja kellotaajuudella johdetaan laskimeen 71, joka laskee pulssit ja antaa siirtorekisteriin 72 binäärilukuja, jotka osoittavat periodin T pituutta. Ajatus- ja valvontapiiri 73, joka vastaanottaa signaaleja flip-flopista 61 johdon 65 kautta, nollaa laskimen 71 jokaisella flip-flopin 61 tilan vaihdolla ja samanaikaisesti tyhjentää siirto-rekisterin 72 sarjadatavirtauksena vaihtuvamoduli-jakajaan (variable moduls divider) 74. Täten on laskimen 71 laskentajakso tehty yhteen-osuvaksi tarkkailtavoin kapasitanssin varaus- ja purkaus jakso jen kanssa. Edelleen, itse varsinainen laskenta osoittaa varaus- ja purkausjakson pituutta ja muuttuu (kasvaa), kun täyttötoiminta edistyy.It can be seen from Figure 4 that the output of the NOR gate 67 is applied to one input of the AND gate 69, to the other input of which clock signals are applied from the crystal oxilator clock 70. The output of the gate 69 is applied to a binary counter 71. It can be seen that during each period T, . when the NOR gate 67 gives a true or on indication, a series of digital pulses at the clock frequency are applied to a counter 71 which counts the pulses and provides the shift register 72 with binary numbers indicating the length of the period T. The thinking and monitoring circuit 73, which receives signals from the flip-flop 61 via the line 65, resets the counter 71 with each state change of the flip-flop 61 and simultaneously clears the transfer register 72 as a serial data flow to the variable module divider 74. Thus, the calculation period of the calculator 71 is made to coincide with observable capacitance charging and discharging cycles. Further, the actual calculation itself indicates the length of the charging and discharging period and changes (increases) as the filling operation progresses.

Vaihtuvamoduli-jakaja 74 vastaanottaa sisäänmenon kellosta 70 sekä siirtorekisteristä 72 ja tuottaa kaksi ulostulotaajuutta, esim.The variable module divider 74 receives the input from the clock 70 and the shift register 72 and produces two output frequencies, e.g.

6,25 kHz ja 5,68 kHz, joista toinen edustaa siirtorekisterin signaalin binääri l:iä ja toinen binääri 0:ia. Jakajan 74 ulostulo 68325 johdetaan alipäästösuodattimen 76 kautta pyöritettävään kytkentäke-laan 12 signaaleina, jotka osoittavat johtimien 7 varauskapasitans-sia.6.25 kHz and 5.68 kHz, one representing binary 1 of the shift register signal and the other binary 0. The output 68325 of the divider 74 is passed through a low-pass filter 76 to a rotatable switching coil 12 as signals indicating the charge capacitance of the conductors 7.

Tarkkailutoiminnan tässä vaiheessa kuvion 1 esittämässä järjestelmässä on synnytetty äänitaajuisia signaaleja, jotka osoittavat johtimien 7 muuttuvaa kapasitanssia, kun täyttötoiminta edistyy. Samalla tavoin on samanlaiset signaalit synnytetty lähettimen 21 piirillä osoittamaan muuttuvaa kapasitanssia johtimissa 18. On mahdollista toimia näillä signaaleilla halutun vertailun saavuttamiseksi ja täten mitata täytön tehokkuus useilla eri tavoilla. Loppuosa kuvion 4 esittämästä kytkennästä kuvaa yhtä järjestelyä haluttujen tulosten saavuttamiseksi.At this stage of the monitoring operation, the system shown in Fig. 1 has generated audio frequency signals indicating the varying capacitance of the conductors 7 as the filling operation progresses. Similarly, similar signals are generated in the circuit of the transmitter 21 to indicate the variable capacitance in the conductors 18. It is possible to operate these signals to achieve the desired comparison and thus measure the charging efficiency in several different ways. The remainder of the circuit shown in Figure 4 illustrates one arrangement for achieving the desired results.

Äänitaajuussignaalit kelassa 12 otetaan vastaan kelalla 13 ja johdetaan johdoilla 16 kaistanpäästösuodattimeen 77. Suodatin 77 läpäisee ne taajuudet, jotka kuvaavat kapasitanssia ja kapasitanssin muutoksia johtimissa 7. Samanlainen suodatin vastaanottimessa 24 läpäisee vain ne taajuudet, jotka osoittavat kapasitanssia ja kapasitanssin muutoksia johtimissa 18.Audio frequency signals in coil 12 are received by coil 13 and passed on wires 16 to a bandpass filter 77. Filter 77 passes those frequencies that describe capacitance and capacitance changes in conductors 7. A similar filter in receiver 24 passes only those frequencies that indicate capacitance and capacitance 18 in conductors.

Suodatettu signaali johdetaan konvertteriin (muuttajaan) 78, joka synnyttää jänniteulostulon, jonka suuruuden määrää se, kumpi taajuus (6,25 kHz tai 5,68 kHz) on johdettu sen sisäänmenoon. Konvertterin (muuttajan) ulostulo johdetaan jännitekomparaattoriin 79, joka synnyttää binääriluvun, joka osoittaa mikä jännite vastaanotettiin sen sisäänmenossa ja sen binääriulostulo johdetaan siirtorekisteriin 81. Komparaattori 79 ja siirtorekisteri 81 jatkuvasti vastaanottavat asynkronisen sarjadatan lähettimestä.The filtered signal is applied to a converter (converter) 78, which generates a voltage output, the magnitude of which is determined by which frequency (6.25 kHz or 5.68 kHz) is applied to its input. The output of the converter (converter) is applied to a voltage comparator 79 which generates a binary number indicating which voltage was received at its input and its binary output is applied to a shift register 81. The comparator 79 and the shift register 81 continuously receive asynchronous serial data from the transmitter.

Komparaattorin 79 ulostulo johdetaan myös loogiseen synkronointipii-riin 83, joka tuntee, milloin täydellinen signaalisana on siirtore-kisterissä 81 ja signaloi datasalpapiiriä 82, joka on kytketty rekisterin 81 ulostuloon, sanan varastoimiseksi. Salpapiiri synnyttää sitten lukukäskysignaalin, joka johdon 85 kautta johdetaan tietokoneeseen 26 ja tämä lukee ja varastoi signaalin lukituspiirissä johtojen 86 kautta. Tietokoneen 26 johtojen 86 vastaanottamat binääri-signaalit osoittavat kapasitanssin muutosta johtimien 7 välillä kun täyttötoiminta edistyy. Pituuslaskin 4 (kuvio 1) myös antaa signaaleja tietokoneeseen 26 johtojen 88 kautta. Samanaikaisesti johtimien 10 68325 18 välisen kapasitanssin muutosta edustavat signaalit johdetaan tietokoneeseen 26 johtojen 87 kautta. Lakimen 4 signaali on edullisesti pulssi yhtä pituusyksikköä kohden, esimerkiksi yksi pulssi sen ohittavan kaapelin metriä kohden.The output of comparator 79 is also fed to a logic synchronization circuit 83 which knows when a complete signal word is in the shift register 81 and signals a data latch circuit 82 connected to the output of register 81 to store the word. The latch circuit then generates a read command signal which is routed to computer 26 via line 85 and this reads and stores the signal in the latch circuit via lines 86. The binary signals received by the wires 86 of the computer 26 indicate a change in capacitance between the wires 7 as the filling operation progresses. The length counter 4 (Figure 1) also provides signals to the computer 26 via wires 88. At the same time, signals representing the change in capacitance between conductors 10 68325 18 are fed to computer 26 via wires 87. The signal of law 4 is preferably a pulse per unit length, for example one pulse per meter of cable passing it.

Tietokoneen 26 suorittamien laskentavaiheiden toiminta voidaan parhaiten ymmärtää tarkastelemalla kuvion 6 esittämää tietokoneen vuokaaviota. Kuten edellä jo mainittiin, kelaan 12 johdetut signaalit yhdessä pituussignaalien kanssa sisältävät tarpeelliset tiedot täyttötoiminnan täytön tehokkuuden laskemiseen. Vastaanottimen 17 (kuvio 4) virtapiiristö on suunniteltu valmistamaan tämä informaatio tietokoneen 26 käytettäväksi, mutta on ymmärrettävä, että seuraajassa kuvattu toiminta voitaisiin toteuttaa muillakin keinoin kuin tietokoneella, jos niin halutaan.The operation of the calculation steps performed by the computer 26 can best be understood by looking at the computer flow chart shown in Figure 6. As already mentioned above, the signals applied to the coil 12 together with the length signals contain the necessary information for calculating the filling efficiency of the filling operation. The circuitry of the receiver 17 (Figure 4) is designed to prepare this information for use by the computer 26, but it should be understood that the operation described in the follower could be performed by means other than a computer, if desired.

Kuvion 6 vuokaaviossa lohko 91 edustaa datasisäänmenoja tietokoneelle 26. Sitten tietokone 26 määrää kapasitanssin kasvun käsiteltävän kaapelin 1 pituusyksikköä kohden, eli kaltevuuden, ulommalle kierretylle johdinparille 7 ja sisemmälle kierretylle johdinparille 18 jakamalla kapasitanssin muutoksen täytetyn kaapelin käsitellyn pituuden muutoksella, kuten on osoitettu kuvion 6 lohkossa 92.In the flowchart of Figure 6, block 91 represents data inputs to computer 26. Computer 26 then determines the increase in capacitance per unit length of cable 1, i.e. slope, for outer twisted pair 7 and inner twisted pair 18 by dividing capacitance change by .

Sen jälkeen tietokone 26 vertaa ulomman kierretyn johdinparin 7 kapasitanssin täten saatua kaltevuutta ennaltamäärättyyn kaltevuus-arvoon ja laskee näiden kahden välisen kapasitanssieron prosentuaalisen arvon, mikäli tätä pidetään tarpeellisena. Ennaltamäärätty kal-tevuusarvo on laskettu täytetyn kaapelin perusteella, jossa keskimääräinen keskinäinen parikapasitanssi on 52 nF/km. Tämä on osoitettu kuvxon 6 lohkossa 93.The computer 26 then compares the thus obtained slope of the capacitance of the outer twisted pair of conductors 7 with a predetermined slope value and calculates the percentage value of the capacitance difference between the two, if this is considered necessary. The predetermined slope value is calculated on the basis of a filled cable with an average mutual pair capacitance of 52 nF / km. This is indicated in block 93 of picture 6.

Tietokone 26 suorittaa samat laskut myös sisemmälle kierretylle johdinparille 18 määrätäkseen prosentuaalisen eron kapasitanssissa, mutta verraten ulomman parin kapasitanssin kaltevuusarvoon, kuten on osoitettu kuvion 6 lohkossa 94.Computer 26 also performs the same calculations on the inner twisted pair of conductors 18 to determine the percentage difference in capacitance, but compared to the slope value of the capacitance of the outer pair, as shown in block 94 of Figure 6.

Sen jälkeen käytetään tietokonetta 26 laskemaan täytön tehokkuus ulommalle kierretylle johdinparille 7 kuten on osoitettu kuvion 6 lohkossa 96.The computer 26 is then used to calculate the filling efficiency for the outer twisted pair 7 as shown in block 96 of Figure 6.

Täytön tehokkuus määrätään keskinäisen kapasitanssin erotuksesta ja 68 3 25 se on funktio kahdesta merkittävästä muuttujasta. Ensimmäinen huo-mi-onotettava muuttuja on kahden eristetyn johtimen 7 geometrinen välimatka toisistaan ja muista eristetyistä johtimista 6 kaapelissa 1. Toinen muuttuja on sen eristysaineen dielektrisyysvakio, joka ympäröi johtimia ja menee niiden välisiin tiloihin.The filling efficiency is determined by the difference in mutual capacitance and 68 3 25 it is a function of two significant variables. The first variable to be considered is the geometric distance between the two insulated conductors 7 from each other and from the other insulated conductors 6 in the cable 1. The second variable is the dielectric constant of the insulating material that surrounds the conductors and enters the spaces between them.

Käytännön lähtökohtana voidaan kuitenkin olettaa, että geometrisen välimatkan muuttuja pysyy suhteellisen vakiona läpi kaapelin koko täyttöprosessin ja siten se voidaan olettaa vakioksi laskelmissa. Tämä siten jättää johtimia ympäröivän eristysaineen dielektrisen vakion huomioonotettavaksi muuttujaksi, mutta se on laskelmissa laskettava keskinäisenä kapasitanssina.However, as a practical starting point, it can be assumed that the geometric distance variable remains relatively constant throughout the entire cable filling process and thus can be assumed to be constant in the calculations. This thus leaves the dielectric constant of the insulating material surrounding the conductors as a variable to be taken into account, but it must be calculated in terms of mutual capacitance.

Täytön tehokkuus, kuten edellä mainittiin, on määritelty osoitukseksi täytettävästä poikkileikkauspinta-alasta, joka on tullut täytetyksi vedenkestäväksi tekevällä yhdisteellä, verrattuna siihen poikkileikkauksen kokonaisalaan, joka voitaisiin täyttää, jotta tuloksena olisi 100 % täyttö.Filling efficiency, as mentioned above, is defined as an indication of the cross-sectional area to be filled that has been filled with a waterproofing compound compared to the total cross-sectional area that could be filled to result in 100% filling.

Edelleen, se osa täytettävissä olevasta pinta-alasta, joka on täytetty yhdisteellä, suhteessa täytettävissä olevaan kokonaisalaan, on funktio täytettävissä olevan kokonaisalan dielektrisyysvakiosta.Further, the portion of the fillable area filled with a compound relative to the total fillable area is a function of the dielectric constant of the total fillable area.

Täten täytön tehokkuus voidaan määrätä käyttämällä seuraavaa yhtälöä : Täytön (Ep - Epj) (1+2 Epj) 100 % tehokkuus = 1 - —--------- (Ep -i- 2EpJ) (1 - Epj) 2 missä Ep = kaapelin täytettävissä olevan poikkileikkausalan dielektrisyysvakioThus, the filling efficiency can be determined using the following equation: Filling (Ep - Epj) (1 + 2 Epj) 100% efficiency = 1 - —--------- (Ep -i- 2EpJ) (1 - Epj) 2 where Ep = dielectric constant of the fillable cross-sectional area of the cable

= puhtaan täyttöyhdisteen dielektrisyysvakio JTiJ= dielectric constant JTiJ of the pure filler compound

Sitten mittaamalla tämän dielektrisyysvakion muutos voidaan määrätä täyttöyhdisteen se määrä, joka on tullut lisätyksi.Then, by measuring the change in this dielectric constant, the amount of filler compound that has been added can be determined.

12 „ - _ Λ _ 68325 Tätä muutosta ei kuitenkaan voida mitata välittömästi, vaan on käytettävä yhtälöä, joka suhteuttaa tämän muutoksen keskinäisen kapasitanssin kokonaismuutokseen, joka voidaan mitata. Tämä yhtälö on: ΔΕρ = ΔΕ (REp - RE + E - Ep ) rMaks min (Ez - REj) missä: Ep = maksimiarvo E:lie 100 % täytöllä maks E„ = ilma 5¾ 1,00 min E = kokonaisdielektrisyysvakio12 „- _ Λ _ 68325 However, this change cannot be measured immediately, but an equation must be used that relates this change to the total change in mutual capacitance that can be measured. This equation is: ΔΕρ = ΔΕ (REp - RE + E - Ep) rMax min (Ez - REj) where: Ep = maximum value of E at 100% filling max E „= air 5¾ 1.00 min E = total dielectric constant

Ej. = johtimien eristeen dielektrisyysvakio P _ keskinäinen kapasitanssi ilman täyttöä keskinäinen kapasitanssi 100 % täytölläEj. = dielectric constant of the conductor insulation P _ mutual capacitance without filling mutual capacitance at 100% filling

Jos yhtälö tai arvo Eptlle sijoitetaan edellä esitettyyn yhtälöön, on mahdollista ratkaista täytön tehokkuuden arvo.If an equation or value for Ept is placed in the above equation, it is possible to solve the filling efficiency value.

Ensin esitettyä yhtälöä voidaan kuitenkin edelleen yksinkertaistaa käyttäen määrätyn tyyppistä kaapelia.However, the first equation can be further simplified by using a certain type of cable.

Esimerkkinä mainittakoon, että koestettaessa yhtä kaapelityyppiä teollisuudessa, kuten polypropeenieristetyillä johtimilla varustettua kaapelia, jossa keskinäinen kapasitanssi on 52 nF/km, yhtälöksi tulee Täytön ___1__% = 100 50 19,4 - 0,224 tehokkuus 'ξΤ'Έ missä ΔΕ = kapasitanssiero ulomman parin ja ennaltamäärätyn arvon välillä tai sisemmän ja ulomman parin kapasitanssien erotus (lohkot 93 ja 94 kuviossa 6).As an example, when testing one type of cable in industry, such as a cable with polypropylene insulated conductors with a mutual capacitance of 52 nF / km, the equation becomes Filled ___ 1 __% = 100 50 19.4 - 0.224 efficiency 'ξΤ'Έ where ΔΕ = capacitance difference between the outer pair value or the difference between the capacitances of the inner and outer pairs (blocks 93 and 94 in Figure 6).

Esillä olevan esimerkin mukaisessa kaapelissa ΔΕ on rajoitettu alueeseen 0-16.In the cable according to the present example, ΔΕ is limited to the range 0-16.

Kaikki edellä mainitut laskemiset on osoitettu suoritettaviksi kuvion 6 lohkoissa 96 ja 103.All of the above calculations are shown to be performed in blocks 96 and 103 of Figure 6.

13 6832513 68325

Kuvio 7 esittää käyrää, joka kuvaa edellä esitettyä kaavaa täytön tehokkuudelle funktiona prosentuaalisesta erosta keskinäisessä kapasitanssissa edellä mainitulla kaapelityypillä.Fig. 7 is a graph illustrating the above formula for filling efficiency as a function of the percentage difference in mutual capacitance for the above-mentioned cable type.

Kuten edellä mainittiin, normaaleissa toimintaolosuhteissa oletetaan, että ulompi kierretty johdinpari 7 saa 100 % täytön. Jos tämä tosiaan tapahtuu, kun kaltevuus lasketaan lohkossa 93 kuviossa 6, täytön tehokkuus lasketaan ja laskennan tulos on yhtä kuin maksimi 100 % lohkossa 6. Jos tulos on pienempi kuin ennaltamäärätty arvo, tietokone 26 syöttää signaalit johtoparin 98 (kuvio 1) kautta ohjaamaan täyttökammiossa 3 venttiiliä 99 lisäämään täyteyhdisteen painetta tarkoituksella saavuttaa ennaltamäärätty täyttötila ulommassa kierretyssä johdinparissa 7. Tämä on esitetty kuvion 6 lohkossa 101. Venttiili 99 voi olla digitaalinen virtausventtiili kuten esim. Model 6-607D, Digital Dynamics, Inc., Sunnyvale, California.As mentioned above, under normal operating conditions, it is assumed that the outer twisted pair 7 is 100% filled. If this is indeed the case when the slope is calculated in block 93 in Figure 6, the filling efficiency is calculated and the result of the calculation is equal to a maximum of 100% in block 6. If the result is less than a predetermined value, computer 26 feeds signals through wire pair 98 (Figure 1) to control a valve 99 to increase the pressure of the filler compound to intentionally achieve a predetermined fill state in the outer twisted pair of conductors 7. This is shown in block 101 of Figure 6. Valve 99 may be a digital flow valve such as, e.g., Model 6-607D, Digital Dynamics, Inc., Sunnyvale, California.

Edelleen, tietokone 26 voi muös antaa signaalin kuvion 1 johtoparin 102 kautta lisäämään lämpötilaa täyttökammiossa 3 täyttöyhdisteen tekemiseksi vähemmän viskoosiksi. Vielä on mahdollista tietokoneella synnyttää signaaleja ohjauskäyttövälineille 10 johtojen 110 kautta muuttamaan etenevän kaapelin 1 linjanopeutta.Further, the computer 26 may also provide a signal through the pair of wires 102 of Figure 1 to increase the temperature in the filling chamber 3 to make the filling compound less viscous. It is still possible with the computer to generate signals for the control drive means 10 via the lines 110 to change the line speed of the advancing cable 1.

On ilmeistä, että tietokone 26 voi synnyttää signaaleja ohjaamaan yhtä tai yhdistelmänä kaikkia edellä mainittuja muuttujia, kun se jatkuvasti tarkkailee suhteellista täyttötehokkuutta.It will be appreciated that computer 26 may generate signals to control one or a combination of all of the above variables as it continuously monitors relative filling efficiency.

Tietokone 26 laskee myös sisemmän kierretyn johdinparin 18 täytön tehokkuuden adellä esitettyjä yhtälöitä käyttäen kuten on osoitettu kuvion 6 lohkossa 103. Laskettu arvo voi olla erilainen kuin ulommalle kierrettyjen johtimien parille 7 (kuvion 6 lohko 96), koska kaltevuudet voivat olla erilaiset (ks. kuvion 6 lohkoja 93 ja 94).The computer 26 also calculates the filling efficiency of the inner twisted pair 18 using the equations shown in block 103 of Figure 6. The calculated value may be different from that of the outer twisted pair 7 (block 96 in Figure 6) because the slopes may be different (see Figure 6). blocks 93 and 94).

Siinä tapauksessa että laskettu arvo todetaan pienemmäksi kuin ennaltamäärätty vaatimus määrättynä kuvion 6 lohkossa 104, tietokone 26 synnyttää signaleja muuttujien ohjaamiseksi, kuvion 6 lohko 106. Nämä signaalit ovat samanlaisia kuin kuvion 6 lohkossa 101 synnytetyt, samalla tavoin ohjatakseen täyttöyhdisteen painetta tai lämpötilaa taikka kaapelin 1 linjanopeutta.In the event that the calculated value is found to be less than a predetermined requirement determined in block 104 of Figure 6, computer 26 generates signals to control variables, block 106 of Figure 6. These signals are similar to those generated in block 101 of Figure 6. Similarly to control filler pressure or temperature or cable 1 line speed. .

Laitteiston toiminnan aikana tietokone 26 lähettää signaaleja 14 68325 johtojen 107 kautta aiheuttaakseen sen, että täytön tehokkuuden jatkuvan tarkkailun tulokset tulevat tallennetuiksi tallennuslaitteeseen 108. Talennuslaitteena voi olla sarja todellisten arvojen lukemia kirjoittimessa vastaavine kaapelisydämen 1 pituusarvoineen tai se voi olla tietojen ja pituuksien muistiinmerkintää, kuten niiden tietojen, jotka lasketaan kuvion 6 lohkoissa 96 ja 103.During operation of the apparatus, the computer 26 transmits signals 14 via 68325 lines 107 to cause the results of continuous filling efficiency monitoring to be stored in the storage device 108. The storage device may be a series of actual value readings in the printer with corresponding cable core lengths or record data and lengths. , which are calculated in blocks 96 and 103 of Figure 6.

Vaihtoehtoisesti on mahdollista saada kaapelin täytön tehokkuus, mutta ei yhtä täsmällisesti kuin edellä selitettiin, mittaamalla yhden kierretyn johdinparin kapasitanssin muutos, esim. johdinparin 18 kapasitanssin muutos. Tätä kapasitanssia kuvaavat signaalit käsiteltäisiin samalla tavoin kuin edellä selitettiin ja sijoitettaisiin tietokoneeseen 26. Tietokoneeseen 26 olisi myös varastoitu tietyn tyyppisen täytettävän kaapelin kapasitanssimuutokset ja tietokone käsittelisi mitattuja muutoksia käyttäen kuvion 6 lohkoja 93, 96, 97, 101 ja 108.Alternatively, it is possible to obtain the filling efficiency of the cable, but not as accurately as described above, by measuring the change in capacitance of one twisted pair of conductors, e.g. the change in capacitance of a pair of conductors 18. The signals describing this capacitance would be processed in the same manner as described above and placed in the computer 26. The capacitance changes of a certain type of inflatable cable would also be stored in the computer 26 and the computer would process the measured changes using blocks 93, 96, 97, 101 and 108 in Figure 6.

Claims (4)

1. Sätt att tiilverka en fylld, i längsriktningen vattentät kabel, vilken innehäller ett an tai yttre och inre par (7,1?) av tvin-racle ledare, varvid man mäterkapacitansen per längdenhet för ett inre och yttre ledarpar och bestämmer kabelns fyllningsgrad genom beräkning pä basen av nämnda mätning, kännetecknat av att kapacitansmätningen utföres kontinuerligt under kabelns (1) fylining, att man kontinuerligt mäter kapacitansförändringarna i vartdera av nämnda ledarpar och jämför förändringarna med en jämförelsesignal (59, fig 5), beräknar kapacitansens relativa skillnad i relation till jämförelsevärdet för det yttre Jedar-paret. (7) , beräknar kapacitansens relativa skillnad för det inre ledarparet (18) i jämförelse med det yttre ledarparets Π) relativa kapacitansskillnad, och att man intermittent och separat för sig bestämmer fyllningsgraden i det yttre ledarparet (7) och det inre ledarparet (18) pä basen av de beräknade kapaci-tansskillnaderna.1. A method of producing a filled, longitudinally waterproof cable, which contains one or more outer and inner pairs (7.1?) Of twine racle conductors, measuring the capacitance per unit length of an inner and outer conductor pair and determining the degree of filling of the cable by calculating on the basis of said measurement, characterized in that the capacitance measurement is performed continuously during the filling of the cable (1), that the capacitance changes in each of said conductor pairs are continuously measured and the changes are compared with a comparison signal (59, Fig. 5), calculating the relative difference in relation to the comparative value of the outer Jedar pair. (7), calculates the relative difference in capacitance of the inner conductor pair (18) compared to the relative capacitance difference of the outer conductor pair, and that the degree of filling between the outer conductor pair (7) and the inner conductor pair (18) is determined separately. on the basis of the calculated capacity differences. 2. Sätt enligt. patentkravet 1, kännetecknat av att man bildar styrsignaler i och för förändring av en eller flere fyllningsparametrar, säsom fyllningsmedlets tryck och temperatur, eller kabelns matningshastighet för regleringsändamäl, i mot-svarighet tili skillnaderna mellan fyllningsgradens uppmätta värden och motsvarande jämförelsevärden.2. Procedure according to. Claim 1, characterized in that control signals are formed in and for changing one or more filling parameters, such as the pressure and temperature of the filler, or the cable feed rate for control purposes, in correspondence to the differences between the measured values of the filling degree and the corresponding comparison values. 3. Anordning för framställning av en fylld, i längdriktningen vattentät kabel, vilken kabel (1) innefattar ett antal yttre och inre par (7, 18) av tvinnade ledare (7, 18) , varvid anordningen omfat-tar organ (9, 17; 21, 24) för mätning av kapacitansen per längdenhet för ett inre och ett yttre ledarpar, känneteck- n a d av första organ (9, 17) för att kontinuerligt mätä kapacitansför-ändringen hos ett yttre ledningspar (7) i kabeln da denna pas-serar genom fyllningskammaren, andra organ (21, 24) för att kontinuerligt mätä kapacitansför-ändringen i ett inre ledarpar (18) i kabeln dä denna passerar genom fyllningskammaren, och tili nämnda första och andra organ anslutna organ (77-82 , 26) för generering av signaler som indikerar förändringar i ledarparens (7, 18) kapacitanser, dä förändringar förekommer.Apparatus for producing a filled, longitudinally waterproof cable, said cable (1) comprising a plurality of outer and inner pairs (7, 18) of twisted conductors (7, 18), the device comprising means (9, 17) 21, 24) for measuring the capacitance per unit length of an inner and outer conductor pair, characterized by first means (9, 17) for continuously measuring the change in capacitance of an outer conductor pair (7) in the cable as this pass through the filling chamber, second means (21, 24) for continuously measuring the change in capacitance of an inner conductor pair (18) in the cable as it passes through the filling chamber, and means for said first and second means connected (77-82, 26) for generating signals indicating changes in the capacitances of the lead pair (7, 18) where changes occur.
FI763677A 1975-12-22 1976-12-21 FREQUENCY REQUIREMENTS FOR FRAMSTARING AV EN I LAUNSRIKTNINGEN VATTENTAET KABEL FI68325C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64285275A 1975-12-22 1975-12-22
US64285275 1975-12-22
US73775276 1976-11-02
US05/737,752 US4117398A (en) 1975-12-22 1976-11-02 Method and apparatus for measuring the filling effectiveness of a cable during filling

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI763677A FI763677A (en) 1977-06-23
FI68325B true FI68325B (en) 1985-04-30
FI68325C FI68325C (en) 1985-08-12

Family

ID=27094133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI763677A FI68325C (en) 1975-12-22 1976-12-21 FREQUENCY REQUIREMENTS FOR FRAMSTARING AV EN I LAUNSRIKTNINGEN VATTENTAET KABEL

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5913808B2 (en)
CA (1) CA1064109A (en)
CH (1) CH607247A5 (en)
DE (1) DE2657884C2 (en)
DK (1) DK151660C (en)
ES (1) ES454478A1 (en)
FI (1) FI68325C (en)
FR (1) FR2336687A1 (en)
GB (1) GB1529010A (en)
IT (1) IT1072250B (en)
NL (1) NL167793C (en)
SE (1) SE431375B (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832215A (en) * 1971-06-21 1974-08-27 Western Electric Co Methods of manufacturing waterproof cable
US3767454A (en) * 1971-06-21 1973-10-23 Western Electric Co Methods of manufacturing waterproof cable
US3854444A (en) * 1971-06-21 1974-12-17 Western Electric Co Apparatus for manufacturing waterproof cable
US3789099A (en) * 1971-11-09 1974-01-29 Western Electric Co Methods of manufacturing waterproof cable
US3876487A (en) * 1971-11-09 1975-04-08 Western Electric Co Apparatus for manufacturing waterproof cable

Also Published As

Publication number Publication date
DE2657884C2 (en) 1981-10-29
CA1064109A (en) 1979-10-09
DE2657884A1 (en) 1977-06-30
FR2336687A1 (en) 1977-07-22
DK575676A (en) 1977-06-23
GB1529010A (en) 1978-10-18
JPS5913808B2 (en) 1984-04-02
DK151660C (en) 1988-06-06
DK151660B (en) 1987-12-21
NL7614203A (en) 1977-06-24
JPS5284481A (en) 1977-07-14
SE7613801L (en) 1977-06-23
FI68325C (en) 1985-08-12
FR2336687B1 (en) 1981-05-29
SE431375B (en) 1984-01-30
NL167793C (en) 1982-01-18
NL167793B (en) 1981-08-17
ES454478A1 (en) 1978-03-01
FI763677A (en) 1977-06-23
CH607247A5 (en) 1978-11-30
IT1072250B (en) 1985-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4117398A (en) Method and apparatus for measuring the filling effectiveness of a cable during filling
FI68325B (en) FREQUENCY REQUIREMENTS FOR FRAMSTARING AV EN I LAUNSRIKTNINGEN VATTENTAET KABEL
US6873159B2 (en) Device and method for monitoring a capacitor bushing
JP2022505739A (en) State analysis of electrical operating means
FI81682C (en) Cable break detector
KR100632018B1 (en) Device and method for monitoring an electrical battery in a submarine
US4164703A (en) Methods of and apparatus for detecting openings in cable jackets
CA1228133A (en) Process and device for monitoring single strands in stranding processes
US4418250A (en) Telephone cable splicers test set and method of testing
FI56799C (en) REFERENCE DETAILS FOR DETECTING AV HJULPLATTOR PAO RAELSGAOENDE FORDON
US7010985B2 (en) Gauge for measuring fuel level in a tank, and a system for measuring the weight of fuel in the tank
US4260566A (en) Strand shield defect detector
KR800001083B1 (en) Method and apparatus for measuring the filling offectiveness of a cable during filling
EP0647951A2 (en) Electrical cables
JPS61150305A (en) Life diagnosing equipment for oil-filled electric apparatus
Patsch et al. Improvement of the return voltage method for water tree detection in XLPE cables
Eager et al. Corona detection experience in commercial production of power cables with extruded insulation
SU468149A1 (en) Device for determining the coordinates of the point of solidification of the thread
US3979897A (en) Method for locating conductor breaks during the two stage twisting of a communications cable
US4571544A (en) Microwave examination of semiconductive shields
US20230160943A1 (en) System for a cable section, transmission system for transmitting electric energy, and method for operating the system
KR820000376B1 (en) Methods of and apparatus controlling capacitance unbalance-to-grourd in cables
SU1377767A1 (en) Method of checking density of core of cord artiles in forming
JP3629424B2 (en) CV cable insulation diagnosis method
US4084997A (en) Apparatus for monitoring core charging of waterproof communication cable

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired
MA Patent expired

Owner name: WESTERN ELECTRIC COMPANY, INCORPORATED