JP2012047665A - 導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置および劣化測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ホールド部材2に保持されたケーブルCが、マイクロ波空洞共振器1のピンホール12の外側開口部を密着状態に被覆可能である一方、ガン発振器3から発振されたマイクロ波がサーキュレータ4により導波管11を介してマイクロ波空洞共振器1内に導入され、このマイクロ波の一部が前記ピンホール12における外側開口部から漏出可能であって、この漏出したマイクロ波が、前記ホールド部材2に保持されたケーブルCの絶縁体Aに照射され、かつ、導入されたマイクロ波が当該マイクロ波空洞共振器1内において反射して、アンプ5によって増幅されてマイクロ波観測器6により検知して観測可能にする。
【選択図】 図4
Description
導波管11を有し、かつ、壁面にピンホール12が開設されたマイクロ波空洞共振器1と;
このマイクロ波空洞共振器1の導波管11の側傍に配設され、前記ケーブルCを保持可能なホールド部材2と;
マイクロ波を発振可能なガン発振器3と;
このマイクロ波を前記マイクロ波空洞共振器1内に導入可能なサーキュレータ4と;
前記マイクロ波空洞共振器1に導入され、反射してきたマイクロ波を増幅させるアンプ5と;
この増幅させたマイクロ波を検知可能なマイクロ波観測器6と;を少なくとも具備して構成されており、
前記ホールド部材2に保持されたケーブルCが、前記マイクロ波空洞共振器1のピンホール12の外側開口部を密着状態に被覆可能である一方、
前記ガン発振器3から発振されたマイクロ波がサーキュレータ4により導波管11を介してマイクロ波空洞共振器1内に導入され、
このマイクロ波の一部が前記ピンホール12における外側開口部から漏出可能であって、
この漏出したマイクロ波が、前記ホールド部材2に保持されたケーブルCの絶縁体Aに照射され、かつ、導入されたマイクロ波が当該マイクロ波空洞共振器1内において反射して、
こうして反射されたマイクロ波が前記アンプ5によって増幅されてマイクロ波観測器6により検知して観測可能にするという技術的手段を採用したことによって、導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置を完成させた。
導波管11を有するマイクロ波空洞共振器1の壁面にピンホール12を開設する一方、
ホールド部材2に前記ケーブルCを保持して、このマイクロ波空洞共振器1の側傍に配設して、このケーブルCを、前記マイクロ波空洞共振器1のピンホール12の外側開口部に密着させて被覆する一方、
ガン発振器3からマイクロ波を発振して、サーキュレータ4によってこのマイクロ波を導波管11を介して前記マイクロ波空洞共振器1内に導入し、このマイクロ波の一部を前記ピンホール12における外側開口部から漏出させて、
この漏出したマイクロ波を、前記ホールド部材2に保持されたケーブルCの絶縁体Aに照射せしめて、かつ、当該マイクロ波空洞共振器1内において反射したマイクロ波を前記アンプ5によって増幅し、マイクロ波観測器6により検知して観測するという技術的手段を採用したことによって、導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定方法を完成させた。
前記ホールド部材に保持されたケーブルを、前記マイクロ波空洞共振器のピンホールの外側開口部を密着状態に被覆可能にする一方、前記ガン発振器から発振されたマイクロ波をサーキュレータにより導波管を介してマイクロ波空洞共振器内に導入して、このマイクロ波の一部が前記導波管のピンホールにおける外側開口部から漏出可能にして、この漏出したマイクロ波を、前記ホールド部材に保持されたケーブルの絶縁体に照射して、かつ、導入されたマイクロ波を当該マイクロ波空洞共振器内において反射せしめて、こうして反射されたマイクロ波を前記アンプによって増幅されてマイクロ波観測器により検知することによって、導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化状態を測定することができる。
まず、マイクロ波空洞共振器1の電場強度の高い位置に相当する壁面にピンホール12を開設する。本実施形態のピンホール12は、1.0mm×2.5mmのサイズにする。また、マイクロ波は水に吸収されやすいため、湿度(空気中の水分)の影響を無くすため、マイクロ波空洞共振器1中に乾燥空気を注入し、内部の水分を取り除く。具体的には、ガス導入管13より乾燥空気を注入してピンホール12から空気を逃がす。
以下に、実験装置を用いた本実施形態の具体的な実験例を示す。
(K−band)
装置:マイクロ電子(株)製
共振周波数 23.710GHz
共振モード TE111
負荷Q >4200
ピンホール 2.0mm×2.5mm
(Q−band)
装置:マイクロ電子(株)製
モード TE111
負荷Q >2000
共振周波数 43.065GHz
ピンホール 1.0mm×2.5mm
スペクトラム・アナライザー Rohde & Schwarz社製 SMR50
パワーメーター Rohde & Schwarz社製 NRP
パワーセンサー Rohde & Schwarz社製 NRP-Z56
アナログ信号発生器 Rohde & Schwarz社製 FSU50
以下の〔表1〕にQ-bandマイクロ波測定装置による難燃EPゴム(導体有り)の測定における、出力電圧の最大値(Vmax)と最小値(Vmin)及び式(3)を用いた計算により得たa、bの厚みを示す。出力電圧を厚みで割ることにより求めた値Vmax/aと破断時伸びの測定結果を図11に示す。
11 導波管
12 ピンホール
13 ガス導入管
2 ホールド部材
21 スリット溝
22 抑えカバー
3 ガン発振器
31 ガン発振器用電源
4 サーキュレータ
5 アンプ
51 アンプ用電源
6 マイクロ波観測器
7 周波数カウンター
8 アイソレーター
9 可変抵抗減衰器
C ケーブル
P 導体
A 絶縁体
Claims (9)
- 導体(P)が絶縁体(A)により被覆されてなるケーブル(C)について、この絶縁体(A)の劣化状態を測定するための装置であって、
導波管(11)を有し、かつ、壁面にピンホール(12)が開設されたマイクロ波空洞共振器(1)と;
このマイクロ波空洞共振器(1)の側傍に配設され、前記ケーブル(C)を保持可能なホールド部材(2)と;
マイクロ波を発振可能なガン発振器(3)と;
このマイクロ波を前記マイクロ波空洞共振器(1)内に導入可能なサーキュレータ(4)と;
前記マイクロ波空洞共振器(1)に導入され、反射してきたマイクロ波を増幅させるアンプ(5)と;
この増幅させたマイクロ波を検知可能なマイクロ波観測器(6)と;を少なくとも具備して構成されており、
前記ホールド部材(2)に保持されたケーブル(C)が、前記マイクロ波空洞共振器(1)のピンホール(12)の外側開口部を密着状態に被覆可能である一方、
前記ガン発振器(3)から発振されたマイクロ波がサーキュレータ(4)により導波管(11)を介してマイクロ波空洞共振器(1)内に導入され、
このマイクロ波の一部が前記ピンホール(12)における外側開口部から漏出可能であって、
この漏出したマイクロ波が、前記ホールド部材(2)に保持されたケーブル(C)の絶縁体(A)に照射され、かつ、導入されたマイクロ波が当該マイクロ波空洞共振器(1)内において反射して、
こうして反射されたマイクロ波が前記アンプ(5)によって増幅されてマイクロ波観測器(6)により検知して観測可能であることを特徴とする導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。 - マイクロ波空洞共振器(1)の外形が立方体であって、内部が円筒形にくりぬかれており、平板状の壁面にピンホール(12)が成形されていることを特徴とする請求項1記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。
- ケーブル(C)を固定するためのホールド部材(2)が、ポリスチレンまたはポリエチレン製板材であって、スリット溝(21)が形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。
- ケーブル(C)を固定するためのホールド部材(2)に、樹脂製の抑えカバー(22)が設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。
- ガン発振器(3)から発振されるマイクロ波の電波帯域が、Qバンド帯(33〜50GHz)であることを特徴とする請求項1〜4の何れか一つに記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。
- マイクロ波観測器(6)が、ダイオードであることを特徴とする請求項1〜5の何れか一つに記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。
- ケーブル(C)の絶縁体(A)がポリエチレン、シリコーンゴム、EPゴム(エチレンプロピレンゴム)のいずれかであることを特徴とする請求項1〜6の何れか一つに記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定装置。
- 導体(P)が絶縁体(A)により被覆されてなるケーブル(C)について、この絶縁体(A)の劣化状態を測定するための方法であって、
導波管(11)を有するマイクロ波空洞共振器(1)の壁面にピンホール(12)を開設する一方、
ホールド部材(2)に前記ケーブル(C)を保持して、このマイクロ波空洞共振器(1)の側傍に配設して、このケーブル(C)を、前記マイクロ波空洞共振器(1)のピンホール(12)の外側開口部に密着させて被覆する一方、
ガン発振器(3)からマイクロ波を発振して、サーキュレータ(4)によってこのマイクロ波を導波管(11)を介して前記マイクロ波空洞共振器(1)内に導入し、このマイクロ波の一部をピンホール(12)における外側開口部から漏出させて、
この漏出したマイクロ波を、前記ホールド部材(2)に保持されたケーブル(C)の絶縁体(A)に照射せしめて、かつ、当該マイクロ波空洞共振器(1)内において反射したマイクロ波を前記アンプ(5)によって増幅し、マイクロ波観測器(6)により検知して観測することを特徴とする導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定方法。 - ホールド部材(2)に保持したケーブル(C)を所定の等角度ごとに回転させて、マイクロ波観測器(6)からの出力電圧をストレージオシロスコープにより測定することを特徴とする請求項8記載の導電ケーブルにおける被覆絶縁体の劣化測定方法。
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