NO152158B

NO152158B - METHOD AND DEVICE FOR THERMOCHEMICAL FLAMMING

Info

Publication number: NO152158B
Application number: NO773725A
Authority: NO
Inventors: Stephen August Engel
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1985-05-06
Also published as: PL201834A1; MX147766A; SU824883A3; FR2400985A1; ATA777477A; BE860373A; DE2748789A1; IT1090241B; YU205282A; GB1591746A; PH16020A; NO773725L; YU39827B; AT379098B; TR19979A; BR7707262A; JPS5435849A; SE433577B; DE2748789C3; JPS5653461B2

Description

Anordning for bærefrekvenssystemer. Device for carrier frequency systems.

Oppfinnelsen vedrører en anordning beregnet for bærefrekvenssystemer i hvilke etter modulering i ett eller flere trinn overføres frekvensbånd, som hvert overvåkes av et særskilt overvåkningssignal, et såkalt pilotsignal, hvis nivå reguleres i spesielle i systemet innkoblete reguleringskretser for også ved store variasjoner i pilotsignalets nivå i et meget kort tidsrom å kunne innregulere nevnte nivå til en forutbestemt verdi. The invention relates to a device intended for carrier frequency systems in which, after modulation in one or more stages, frequency bands are transmitted, each of which is monitored by a special monitoring signal, a so-called pilot signal, the level of which is regulated in special control circuits connected to the system for even large variations in the level of the pilot signal in a very short period of time to be able to regulate said level to a predetermined value.

I bærefrekvenssystem tilkoblet f. eks. kraftledningsnett overføres dels et tale-band, dels et antall målekanaler. Det frekvensbånd som talebåndet og målekana-lene tilsammen utgjør, overvåkes av et særskilt overvåkningssignal, det såkalte pilotsignal. Frekvensbåndet underkastes en eller flere modulasjoner før det utsendes pa ledningen. Det utsendte frekvensbånds nivå måles og korrigeres om nødvendig i passende punkter langsetter den strekning som bærefrekvensforbindelsen omfatter. I bærefrekvensanlegg på kraftledninger kan meget store nivåvariasjoner forekomme på grunn av belastningsendringer og omkob-linger i kraftledningsnettet. Variasjoner på opptil 40 dB kan da forekomme. Det kreves nu at disse store nivåvariasjoner skal kunne korrigeres i overvakningspunktene. Dessuten stilles det krav at innreguleringen av nivået til fastslått verdi skal skje innenfor et meget kort tidsrom. Ofte ønskes det at 10 dB skal kunne innreguleres på mindre enn 0,1 sekund. In a carrier frequency system connected, e.g. power line network, partly a speech band and partly a number of measurement channels are transmitted. The frequency band that the voice band and the measurement channels together make up is monitored by a special monitoring signal, the so-called pilot signal. The frequency band is subjected to one or more modulations before it is transmitted on the line. The level of the transmitted frequency band is measured and, if necessary, corrected at appropriate points along the stretch covered by the carrier frequency connection. In carrier frequency systems on power lines, very large level variations can occur due to load changes and switching in the power line network. Variations of up to 40 dB can then occur. It is now required that these large level variations must be able to be corrected at the monitoring points. In addition, there is a requirement that the adjustment of the level to the determined value must take place within a very short period of time. It is often desired that 10 dB should be able to be adjusted in less than 0.1 second.

I korrigeringspunktene i bærefrekvens-nettet anvendes de reguleringskretser i hvilke bl. a. inngår et båndpassfilter for utfiltrering av pilotfrekvenser av det over-førte frekvensbånd. Dette filter må ha meget smalt passbånd, slik at bare pilotsignalets frekvens slippes igjennom. På grunn av dette smale passbånd oppstår imidlertid innsvingningsfenomener i filteret, hvilket igjen virker tilbake på i reguleringskretsen inngående signalmottagere og forsterkere på en sådan måte at hvis det angitte tids-vilkår skal være oppfylt, begynner forsterkeren å selvsvinge. Da de ovenfor nevnte vilkår må være oppfylt, blir det derfor i praksis meget vanskelig å tilveiebringe en stabil reguleringskrets ved hjelp av hvilken kan fåes en effektiv nivåregulering. In the correction points in the carrier frequency network, the control circuits are used in which, among other things, a. includes a bandpass filter for filtering out pilot frequencies of the transmitted frequency band. This filter must have a very narrow passband, so that only the frequency of the pilot signal is allowed through. Due to this narrow passband, however, oscillation phenomena occur in the filter, which in turn affects the signal receivers and amplifiers included in the control circuit in such a way that if the specified time condition is to be met, the amplifier begins to self-oscillate. As the above-mentioned conditions must be met, it therefore becomes very difficult in practice to provide a stable regulation circuit with the help of which an effective level regulation can be obtained.

Hensikten med foreliggende oppfinnel-se er å tilveiebringe en anordning ved hjelp av hvilken de ovenfor omtalte betin-gelser kan oppfylles uten at det forekom-mer uheldige svingningsfenomener. An-ordningen kjennetegnes da ved at efter et filter, som utfiltrerer det aktuelle frekvensbånd er, før selve reguleringskretsen og parallelt med den til denne via gaffeltransformatorer innkommende ledning, innkoblet en gren, som inneholder en modulator, et båndpassfilter med passbånd for pilotfrekvensen og en forsterker og at reguleringskretsen omfatter en til den innkommende ledning koblet reguleringsforsterker, et til dennes utgang koblet filter, som bare slipper igjennom pilotfrekvensen og som har en sådan båndbredde at forstyrrende innsvingningsfenomener unngåes, og en mellom dette filters utgang og forsterkeren innkoblet signalmottager, til hvilken er koblet en referansespenningskilde, som er innstilt på nevnte forutbestemte verdi. The purpose of the present invention is to provide a device by means of which the above-mentioned conditions can be fulfilled without the occurrence of undesirable oscillation phenomena. The arrangement is characterized by the fact that after a filter, which filters out the frequency band in question, before the control circuit itself and in parallel with the line coming into it via fork transformers, a branch is connected, which contains a modulator, a bandpass filter with a passband for the pilot frequency and an amplifier and that the regulation circuit comprises a regulation amplifier connected to the incoming line, a filter connected to its output, which only passes through the pilot frequency and which has such a bandwidth that disturbing oscillation phenomena are avoided, and a signal receiver connected between the output of this filter and the amplifier, to which is connected a reference voltage source, which is set to said predetermined value.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse med tegningene, hvor The invention shall be described in more detail in connection with the drawings, where

fig. 1 viser frekvensbåndet som over-føres i modulert og umodulert tilstand. fig. 1 shows the frequency band that is transmitted in modulated and unmodulated state.

fig. 2 viser en reguleringsanordning av hittil kjent utførelse, fig. 2 shows a regulation device of hitherto known design,

fig. 3 viser en nivåendring i til den kjente anordning innkommende spenning og derav følgende virkninger i reguleringskretsen, fig. 3 shows a level change in the voltage coming into the known device and the resulting effects in the control circuit,

fig. 4 viser en reguleringsanordning ifølge oppfinnelsen, fig. 4 shows a regulation device according to the invention,

fig. 5 viser det modulerte frekvensbånd med pilotfrekvensen utfiltrert, og fig. 5 shows the modulated frequency band with the pilot frequency filtered out, and

fig. 6 viser en nivåendring i til en anordning ifølge oppfinnelsen innkommende spenning og derav følgende virkninger i reguleringsanordningen. fig. 6 shows a level change in the incoming voltage to a device according to the invention and the resulting effects in the regulation device.

På fig. 1 vises det umodulerte frekvensbånd som skal overføres. Det omfatter fre-kvensområdet mellom frekvensene f, og f2 og består dels av et talebånd, dels av et antall målefrekvenser. Hele frekvensbåndet overvåkes av en overvåkningsfrekvens, pilotfrekvensen f',,,. Innen frekvensbåndet utsendes på overføringsledningen, module-res det i ett eller flere trinn. Etter modulering antas frekvensbåndet å omfatte området mellom frekvensene F, og F2. Ved moduleringen er altså også frekvensen f',,, blitt modulert, slik at den nu befinner seg innenfor frekvensbåndet F,-F2. Dette frekvensbånd utsendes på overføringsled-ningen og kommer litt etter hvert inn til en i ledningen innkoblet reguleringskrets. På fig. 2 vises en sådan av hittil anvendt utførelse. Den består av en reguleringsforsterker 11 som er innkoblet etter et båndpassfilter 10 for utfiltrering av passende frekvensbånd. Til forsterkerens 11 utgang er koblet et båndpassfilter 12 i serie med en modulator 13. Mellom modulatorens 13 utgang og en signalmottager 15 som påvirkes av pilotsignalet er koblet et båndpassfilter med passbånd bare for pilotfrekvensen. Det er da ikke nødvendig at den pilot-frekvens som utfiltreres stemmer overens med den innmatede, idet den kan avvike fra denne i avhengighet av i hvilket modu-leringstrinn pilotsignalet utfiltreres. Signalmottageren er videre koblet til regule-ringsforsterkeren 11 og til en referansespenningskilde 16. Ved variasjoner i det innkommende signals nivå påvirkes signalmottageren 15 som sammenligner nivå-endringen med et referansenivå. Ved avvikelse fra dette referansenivå påvirkes forsterkeren 11 således at dens forsterkning øker ved negativ nivåavvikelse, henholds-vis minsker ved positiv avvikelse. Dette vises i fig. 3 hvor en nivåendring i det innkommende signal vises, og derav følgende virkninger i forskjellige punkter i reguleringskretsen. Den i innledningen angitte betingelse at reguleringen skal finne sted innenfor et meget kort tidsrom, gjelder for denne reguleringskrets. I punktet 1 opptrer i tidspunktet t, en nivåøkning. Denne ni-våøkning gjenfinnes også etter forsterkeren 11 i punktet 2. (I fig. 3 vises altså ni-våets variasjoner i aktuelle punkter i reguleringskretsen). Ved pilotfrekvensfilte-rets 14 utgang i punktet -3 fåes imidlertid ikke noen nivåspenning i tidspunktet tt. På grunn av innsvingningsfenomen i filteret opptrer ikke noen nivåendring etter filteret før ved tidspunktet t2. Da begynner nivået her å øke. Dette medfører at signalmottageren 15 registrerer en positiv nivåavvikelse, hvorfor signalmottagerens utgangsnivå i punktet 4 endres i negativ ret-ning. Forsterkeren 11 vil derved minske sin forsterkning. Denne minskning pågår inn-til forsterkningen har nådd sin laveste verdi, hvilket inntreffer i tidspunktet t:). Fra dette tidspunkt og frem til tidspunktet t4 fåes på grunn av innsvingningsforløpet i pilotfilteret 14 en konstant verdi av nivået i punktene 2, 3 og 4. Etter tidspunktet t, begynner nivået i punktet 3 å minske, hvilket medfører en økning av nivået i punktet 4 der igjen medfører en økning av nivået i punktet 2. Forsterkningen av forsterkeren 11 vil nu øke, og denne økning pågår inn-til forsterkningen har oppnådd sin høyeste verdi. Dette inntreffer ved tidspunktet t-. På grunn av på ny inntredende innsving-ningsforløp i pilotfilteret 14 fåes igjen un-der et visst tidsintervall en konstant verdi i punktene 2, 3 og 4, hvorpå nivået i punktet 3 øker, hvilket innebærer en minskning av nivået i punktet 4. Forsterkeren 11 minsker derved sin forsterkning, og nivået i punktet 2 minsker. Denne senkning av nivået pågår da til forsterkningen har nådd sin laveste verdi. Forsterkeren 11 vil altså stå og svinge mellom sin høyeste og sin laveste verdi. In fig. 1 shows the unmodulated frequency band to be transmitted. It covers the frequency range between the frequencies f and f2 and consists partly of a speech band and partly of a number of measurement frequencies. The entire frequency band is monitored by a monitoring frequency, the pilot frequency f',,,. Before the frequency band is sent out on the transmission line, it is modulated in one or more steps. After modulation, the frequency band is assumed to comprise the area between the frequencies F, and F2. During the modulation, the frequency f',,, has also been modulated, so that it is now within the frequency band F,-F2. This frequency band is emitted on the transmission line and gradually enters a control circuit connected to the line. In fig. 2 shows such an embodiment used so far. It consists of a control amplifier 11 which is connected after a bandpass filter 10 for filtering out suitable frequency bands. A bandpass filter 12 is connected to the output of the amplifier 11 in series with a modulator 13. A bandpass filter with a passband only for the pilot frequency is connected between the output of the modulator 13 and a signal receiver 15 which is affected by the pilot signal. It is then not necessary that the pilot frequency that is filtered out corresponds to the input frequency, as it can deviate from this depending on the modulation step in which the pilot signal is filtered out. The signal receiver is further connected to the control amplifier 11 and to a reference voltage source 16. Variations in the level of the incoming signal affect the signal receiver 15, which compares the level change with a reference level. In the event of a deviation from this reference level, the amplifier 11 is affected so that its amplification increases with a negative level deviation, correspondingly decreases with a positive deviation. This is shown in fig. 3 where a level change in the incoming signal is shown, and the resulting effects at various points in the control circuit. The condition stated in the introduction that the regulation must take place within a very short period of time applies to this regulatory district. At point 1, a level increase occurs at time t. This nine-level increase is also found after the amplifier 11 at point 2. (In Fig. 3, the variations of the nine-level are thus shown at relevant points in the regulation circuit). At the output of the pilot frequency filter 14 at point -3, however, no level voltage is obtained at time tt. Due to the oscillation phenomenon in the filter, no level change occurs after the filter until time t2. Then the level here starts to rise. This means that the signal receiver 15 registers a positive level deviation, which is why the output level of the signal receiver at point 4 changes in a negative direction. The amplifier 11 will thereby reduce its gain. This reduction continues until the gain has reached its lowest value, which occurs at time t:). From this time until time t4, a constant value of the level at points 2, 3 and 4 is obtained due to the oscillation process in the pilot filter 14. After time t, the level at point 3 begins to decrease, which causes an increase in the level at point 4 which again results in an increase in the level at point 2. The amplification of the amplifier 11 will now increase, and this increase continues until the amplification has reached its highest value. This occurs at time t-. Due to the newly occurring oscillation course in the pilot filter 14, a constant value is again obtained during a certain time interval in points 2, 3 and 4, after which the level in point 3 increases, which implies a reduction in the level in point 4. The amplifier 11 thereby reduces its gain, and the level in point 2 decreases. This lowering of the level then continues until the gain has reached its lowest value. The amplifier 11 will therefore oscillate between its highest and its lowest value.

Disse selvsvingningsfenomener for forsterkeren kan unngås ved anvendelse av en anordning ifølge oppfinnelsen. Eksem-pel på en slik vises på fig. 4. I denne anordning er det etter filteret 20 som utfiltrerer det aktuelle frekvensbånd, før selve réguleringskretsen parallelt med den til denne via gaffeltransformatorer 21 og 22 innkommende ledning, innkoblet en gren som inneholder en modulator 23, et båndpassfilter 24 for pilotfrekvensen og en forsterker 25. Reguleringskretsen omfatter en til den innkommende ledning koblet reguleringsforsterker 26, et til dennes utgang koblet filter 27 og en mellom dette filters utgang og forsterkeren 26 innkoblet signalmottager 28. Til signalmottageren er dessuten koblet en referansspenningskilde. Siden aktuelle frekvensbånd som her omfatter området mellom frekvensene F, og F2 utfiltreres av båndpassfilteret 20 som er koblet til den innkommende ledning, føres en del av frekvensbåndets effekt gjennom gaffeltransformatoren 21 til modulatoren i grenledningen. I modulatoren 23 skjer da en nedmodulering. Av det frekvensbånd som fåes etter modulasjonen utfiltreres ved hjelp av båndpassfilteret i grenkretsen pilotfrekvensen f" 2. Dette filter har et meget smalt passbånd og slipper bare gjennom pilotfrekvensen. Etter forsterkning påføres det utfiltrerte pilotsignal via en gaffel-transformator 22 inngangen av den i reguleringskretsen inngående forsterker 26. Til denne kommer altså inn dels frekvensbåndet F,-F2, dels pilotfrekvensen f"l2. Som det fremgår av fig. 5 er da pilotfrekvensen vel adskilt fra frekvensbåndet F,-F2. Det er derfor mulig i reguleringskretsen å an-vende et filter 27 med bredt passbånd for utfiltrering av pilotfrekvensen f" 2. These self-oscillation phenomena for the amplifier can be avoided by using a device according to the invention. An example of such is shown in fig. 4. In this device, after the filter 20 which filters out the frequency band in question, before the regulation circuit itself, in parallel with the incoming line via fork transformers 21 and 22, a branch containing a modulator 23, a bandpass filter 24 for the pilot frequency and an amplifier 25 is connected The regulation circuit comprises a regulation amplifier 26 connected to the incoming line, a filter 27 connected to its output and a signal receiver 28 connected between the output of this filter and the amplifier 26. A reference voltage source is also connected to the signal receiver. Since the relevant frequency band, which here includes the range between the frequencies F, and F2, is filtered out by the bandpass filter 20 which is connected to the incoming line, part of the frequency band's effect is passed through the fork transformer 21 to the modulator in the branch line. A down-modulation then takes place in the modulator 23. From the frequency band obtained after the modulation, the pilot frequency f" 2 is filtered out with the help of the bandpass filter in the branch circuit. This filter has a very narrow passband and only passes through the pilot frequency. After amplification, the filtered out pilot signal is applied via a fork transformer 22 to the input of the input in the control circuit amplifier 26. The frequency band F,-F2, and the pilot frequency f"12 therefore come into this. As can be seen from fig. 5, the pilot frequency is then well separated from the frequency band F,-F2. It is therefore possible in the control circuit to use a filter 27 with a wide passband for filtering out the pilot frequency f" 2.

En endring i den innkommende signal-spennings nivå i punktet 5 i fig. 4 i tidspunktet tn medfører at i punktet 6, forsterkerens inngang, opptrer en tilsvarende endring etter en viss tidsforskyvning. Denne tidsforskyvning fåes på grunn av innsvingningsfenomen i pilotfilteret 24 i grenkretsen. I fig. 6 vises nu en økning i nivået for den innkomne spenning i punktet 5 og hva dette medfører for endringer i nivået i punktene 6, 7, 8 og 9 i reguleringskretsen. En økning av nivået i punktet 5 medfører altså at først i tidspunktet tl2 begynner en økning av nivået i punktet 6. I tidspunktet tl2 begynner også en økning av nivået ved forsterkerens utgang i punktet 7. I reguleringskretsen anvendes av foran nevnte grunn et filter 27 med bredt passbånd for utfiltrering av pilotfrekvensen, f. eks. et lavpassfilter. Dette medfører at noen ge-nerende innsvingningsfenomener ikke vil inntre i dette filter. I punktet 8 etter pilotfilteret opptrer derfor i samme tidspunkt t,g som i punktene 6 og 7 en økning av nivået. I tidspunktet tl2 begynner derfor også signalmottageren 28 å påvirkes. En økning av dens inngangsnivå har til følge at dens utgangsnivå i punktet 9 begynner å minske. Dette medfører igjen at forsterkeren 26 begynner å minske sin forsterkning. I tidspunktet tis har utgangsspenningen fra signalmottageren 28 nådd en slik verdi, at forsterkningen av forsterkeren er blitt påvir-ket i en sådan grad, at forsterkerens utgangsnivå i punktet 7 er blitt endret således, at den stort sett kompenserer den ni-våøkning som har funnet sted i punktet 6. A change in the incoming signal voltage level at point 5 in fig. 4 at time tn means that at point 6, the amplifier's input, a corresponding change occurs after a certain time shift. This time shift is obtained due to the oscillation phenomenon in the pilot filter 24 in the branch circuit. In fig. 6 now shows an increase in the level of the incoming voltage at point 5 and what this entails for changes in the level at points 6, 7, 8 and 9 in the control circuit. An increase in the level at point 5 means that only at time tl2 does an increase in the level at point 6 begin. At time tl2 does an increase in the level at the output of the amplifier also begin at point 7. In the regulation circuit, for the aforementioned reason, a filter 27 with wide passband for filtering out the pilot frequency, e.g. a low pass filter. This means that any annoying oscillation phenomena will not enter this filter. In point 8 after the pilot filter, an increase in the level therefore occurs at the same time t,g as in points 6 and 7. At time tl2, therefore, the signal receiver 28 also begins to be affected. An increase in its input level results in its output level at point 9 beginning to decrease. This in turn causes the amplifier 26 to begin to reduce its gain. At time tis, the output voltage from the signal receiver 28 has reached such a value that the amplification of the amplifier has been affected to such an extent that the output level of the amplifier at point 7 has been changed such that it largely compensates for the level increase that has found place in point 6.

(En viss restfeil kan selvsagt ikke unngås). Etter tidspunktet t13 inntrer så en stabil tilstand i reguleringskretsen. Ved den anordning ifølge oppfinnelsen som er blitt beskrevet er altså oppnådd en reguleringskrets som komprimerer meget store nivåvariasjoner som har meget kort reaksjonstid, og som dessuten er stabil. Derved unngås de i de tidligere utførelser forekommende forstyrrende innsvingnings-forløp i filter og derav følgende selvsving-ninger for forsterkerne. (A certain residual error cannot of course be avoided). After the time t13, a stable state occurs in the control circuit. With the device according to the invention that has been described, a control circuit has thus been obtained which compresses very large level variations which have a very short reaction time, and which is also stable. Thereby, the disruptive oscillations occurring in the previous designs in the filter and the resulting self-oscillations for the amplifiers are thereby avoided.

Claims

Device for carrier frequency systems, in which, after modulation in one or more stages, frequency bands are transmitted, each of which is monitored by a special monitoring signal, a so-called pilot signal, the level of which is regulated in special control circuits connected to the system for even large variations in the level of the pilot signal in very short

period of time to be able to regulate said level to a predetermined value, characterized in that after a filter (20), which filters out the frequency band in question, before the regulation circuit itself and in parallel with it to the incoming line via fork transformers (21 and 22), a branch is connected , which contains a modulator (23), a bandpass filter (24) with a passband for the pilot frequency and an amplifier (25) and that the regulation circuit comprises a regulation amplifier (26) connected to the incoming line, a filter (27) connected to its output, which only passes through the pilot frequency and which has such a bandwidth that disturbing oscillation phenomena are avoided, and a signal receiver (28) connected between this filter's output and the amplifier (26), to which is connected a reference voltage source (29), which is set to said predetermined value.