NO20101268A1 - Cable Pull Voltage Sensor - Google Patents
Cable Pull Voltage Sensor Download PDFInfo
- Publication number
- NO20101268A1 NO20101268A1 NO20101268A NO20101268A NO20101268A1 NO 20101268 A1 NO20101268 A1 NO 20101268A1 NO 20101268 A NO20101268 A NO 20101268A NO 20101268 A NO20101268 A NO 20101268A NO 20101268 A1 NO20101268 A1 NO 20101268A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- tension sensor
- cable
- cable tension
- attachment points
- inner conductors
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001055 inconels 600 Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
- G01B7/18—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B1/00—Measuring instruments characterised by the selection of material therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/2287—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
Abstract
En kabelstrekkspenningssensor og en fremgangsmåte for strekkmåling med en kabelstrekkspenningssensor, hvor sensoren omfatter en koaksialkabeldel og to feste punkter festet til koaksialkabeldelen. Koaksialkabeldelen omfatter en koaksialskjerm, et isolerende lag, og to indre ledere hvor de indre lederne er sammenkoblet i en første ende av koaksialkabeldelen for å danne en ledende sløyfe mellom to terminaler for de indre lederne i en andre ende av koaksialkabeldelen. Det isolerende laget omfatter mineralisolasjon.A cable tension sensor and a method of tension measurement with a cable tension sensor, the sensor comprising a coaxial cable portion and two attachment points attached to the coaxial cable portion. The coaxial cable portion comprises a coaxial shield, an insulating layer, and two inner conductors wherein the inner conductors are interconnected at a first end of the coaxial cable portion to form a conductive loop between two terminals of the inner conductors at a second end of the coaxial cable portion. The insulating layer comprises mineral insulation.
Description
KABELSTREKKSPENNINGSSENSOR CABLE TENSION SENSOR
Innledning Introduction
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en mineralisolert koaksial kabelstrekkspenningssensor. En slik sensor gjør det mulig å måle strekk over et stort område i ugjestmilde omgivelser. The present invention relates to a mineral-insulated coaxial cable tension sensor. Such a sensor makes it possible to measure tension over a large area in inhospitable surroundings.
I mange anvendelser, slik som f.eks. kjernekraftverk, gasskraftverk eller i prosesseringsindustrien er det behov for å følge nøye med på utvidelse av utstyr som er med i prosessene for å kunne gjøre tiltak før utstyret feiler. Slike feil kan ha alvorlige konsekvenser. Imidlertid, er utvidelse vanskelig å måle med konvensjonelle strekkspenningsmålere. Den foreliggende oppfinnelsen er strålingsresistant og kan benyttes i miljøer hvor temperaturen er over 1000 grader Celsius. I tillegg kan den vikles rundt objekter for enkel måling av variasjoner i tverrsnittet til et objekt. In many applications, such as e.g. nuclear power plants, gas power plants or in the processing industry, there is a need to keep a close eye on the expansion of equipment involved in the processes in order to be able to take measures before the equipment fails. Such mistakes can have serious consequences. However, extension is difficult to measure with conventional tensile strain gauges. The present invention is radiation resistant and can be used in environments where the temperature is above 1000 degrees Celsius. In addition, it can be wrapped around objects for easy measurement of variations in the cross-section of an object.
Bakgrunnsteknikk Background technology
Lineære variable forskyvingstransducere [Eng: Linear Variable Displacement Transducers] er kjente anordninger for å måle forskyvning eller strekk. Imidlertid er de ikke egnet til bruk under driftsforhold som beskrevet ovenfor. I tillegg er det vanskelig å måle endringer i tverrsnittet til et objekt. Linear variable displacement transducers [Eng: Linear Variable Displacement Transducers] are known devices for measuring displacement or strain. However, they are not suitable for use under operating conditions as described above. In addition, it is difficult to measure changes in the cross section of an object.
US 7,696,855 viser en strekkspenningsmåler som hevdes å kunne måle strekk opp til 22-25%. Slike målere påvirkes av stråling og av høye temperaturer, og det er mange anvendelsesområder hvor de ikke kan benyttes. US 7,696,855 shows a tension meter which is claimed to be able to measure tension up to 22-25%. Such meters are affected by radiation and high temperatures, and there are many areas of application where they cannot be used.
Kort sammendrag Short summary
Den foreliggende oppfinnelsen er en strekkspenningssensor som løser problemene i kjent teknikk som er nevnt ovenfor med å måle strekk under driftsforhold med stråling, høye temperaturer og høyt trykk. Den er derfor velegnet til å måle strekk i komponenter relatert til prosessindustri og kraftverk. I tillegg er strekksensoren ifølge oppfinnelsen i stand til å måle strekk over et større område enn strekksensorer ifølge bakgrunnsteknikken. Det har blitt vist at kabelstrekkspenningssensoren ifølge oppfinnelsen kan måle strekk opptil 37,5 % av lengden på kabeldelen mellom de to festepunktene på grunn av det store plastiske området til kabelen. The present invention is a tensile stress sensor which solves the problems in the prior art mentioned above of measuring tension under operating conditions with radiation, high temperatures and high pressure. It is therefore suitable for measuring tension in components related to the process industry and power plants. In addition, the strain sensor according to the invention is able to measure strain over a larger area than strain sensors according to the background technique. It has been shown that the cable tension sensor according to the invention can measure tension up to 37.5% of the length of the cable part between the two attachment points due to the large plastic area of the cable.
Som en følge av den fleksible utformingen kan kabelstrekkspenningssensoren benyttes til å måle strekk der hvor det er vanskelig å installere standard måleutstyr ifølge bakgrunnsteknikken. As a result of the flexible design, the cable tension sensor can be used to measure tension where it is difficult to install standard measuring equipment according to the background technology.
I en utførelse er oppfinnelsen en kabelstrekkspenningssensor som omfatter en koaksialkabeldel og to festepunkter festet til koaksialkabeldelen. Koaksialkabeldelen omfatter en koaksialskjerm, et isolerende lag, og to indre ledere hvor de indre lederne er sammenkoblet i en første ende av koaksialkabeldelen for å danne en ledende sløyfe mellom to terminaler for de indre lederne i en andre ende av koaksialkabeldelen. Det isolerende laget omfatter mineralisolasjon. Mineralisolasjon er strålingsresistent og kan bli benyttet under driftsforhold hvor temperaturene er veldig høye, opp til 1200° C. In one embodiment, the invention is a cable tensile stress sensor comprising a coaxial cable part and two attachment points attached to the coaxial cable part. The coaxial cable part comprises a coaxial screen, an insulating layer, and two inner conductors where the inner conductors are interconnected at a first end of the coaxial cable part to form a conductive loop between two terminals for the inner conductors at a second end of the coaxial cable part. The insulating layer comprises mineral insulation. Mineral insulation is radiation resistant and can be used under operating conditions where temperatures are very high, up to 1200° C.
De indre lederne og koaksialskjermen kan være laget av materiale som er resistent for stråling slik som en legering som omfatter Nikkel og Krom. Mineralisolasjonen kan være f.eks. Aluminiumsoksid eller Magnesiumoksid. The inner conductors and the coaxial shield may be made of material that is resistant to radiation such as an alloy comprising Nickel and Chromium. The mineral insulation can be e.g. Aluminum oxide or Magnesium oxide.
Strekkspenningssensoren kan benyttes for å måle både longitudinale strekk og økningen i diameteren til f.eks. reaktortanker, slik som gasstanker med høy temperatur. I det siste tilfellet er oppfinnelsen ifølge oppfinnelsen en fremgangsmåte for å måle variasjonen i et tverrsnitt av et legeme ved å benytte strekkspenningssensoren som omfatter å vikle strekkspenningssensoren om legemet, feste festepunktene til kabelstrekkspenningssensoren relativt hverandre på tverrsnittet av omkretsen til legemet, måle en variasjon i resistans i den ledende sløyfen mellom terminalene, og omregne variasjonen i resistans til en variasjon i tverrsnitt til legemet. Strekkspenningssensoren kan være viklet rundt legemet som skal måles fra mindre enn en hel omdreining til flere omdreininger. Dersom den vikles i et heliksmønster rundt en seksjonslengde av legemet kan den gjennomsnittlige radielle ekspansjon av lengden til legemet måles. The tensile stress sensor can be used to measure both longitudinal strains and the increase in the diameter of e.g. reactor tanks, such as high temperature gas tanks. In the latter case, the invention according to the invention is a method for measuring the variation in a cross-section of a body by using the tensile stress sensor which comprises wrapping the tensile stress sensor around the body, attaching the attachment points of the cable tensile stress sensor relative to each other on the cross-section of the circumference of the body, measuring a variation in resistance in the conductive loop between the terminals, and convert the variation in resistance into a variation in the cross-section of the body. The tensile stress sensor can be wrapped around the body to be measured from less than one full revolution to several revolutions. If it is wound in a helical pattern around a section length of the body, the average radial expansion of the length of the body can be measured.
Oppfinnelsen vedrører også oppfinneriske festemidler for endepunktene til kabelstrekkspenningssensoren. The invention also relates to inventive fasteners for the end points of the cable tension sensor.
Figurbeskrivelser Figure descriptions
Den foreliggende oppfinnelsen er videre beskrevet med referanse til de vedlagte tegningene, hvori utførelser av oppfinnelsen er vist. The present invention is further described with reference to the attached drawings, in which embodiments of the invention are shown.
Fig. 1 illustrerer et tverrsnitt av kabelstrekkspenningssensoren i Fig. 1a og et longitudinal Fig. 1 illustrates a cross section of the cable tension sensor in Fig. 1a and a longitudinal one
snitt av kabelstrekkspenningssensoren i Fig. 1b. section of the cable tension sensor in Fig. 1b.
Fig. 2 illustrerer festing av kabelstrekkspenningssensoren om et legeme som skal måles. Kabelstreksspenningssensoren som omfatter fastspenningsanordningen er vist i et frontriss i Fig. 2a. Et riss fra venstre som viser tverrsnittet til legemet som skal måles er vist i Fig. 2b, et snitt fra høyre av kabelstrekkspenningssensoren og legemet som skal måles er vist i Fig. 2c, og et perspektivriss er vist i Fig. 2d. Fig. 3 viser resultatet av et eksperimentelt oppsett som viser et lineært forhold mellom forlengelsen og resistansen som kan oppnås for en mineralisolert kabelstrekkspenningssensor ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser i Fig. 4a kabelstrekkspenningssensoren viklet i et heliksmønster om en seksjonslengde av legemet som skal måles. Festemidler ifølge en utførelse av oppfinnelsen er vist i Fig. 4b. Fig. 2 illustrates fixing the cable tension sensor around a body to be measured. The cable line tension sensor comprising the clamping device is shown in a front view in Fig. 2a. A view from the left showing the cross-section of the body to be measured is shown in Fig. 2b, a section from the right of the cable tension sensor and the body to be measured is shown in Fig. 2c, and a perspective view is shown in Fig. 2d. Fig. 3 shows the result of an experimental set-up which shows a linear relationship between the extension and the resistance that can be obtained for a mineral-insulated cable tension sensor according to the invention. Fig. 4 shows in Fig. 4a the cable tension sensor wound in a helix pattern around a section length of the body to be measured. Fasteners according to an embodiment of the invention are shown in Fig. 4b.
Utførelser av oppfinnelsen Embodiments of the invention
Oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til de vedlagte tegningene. Fig. 1 og Fig. 2 illustrerer en utførelse av oppfinnelsen hvor kabelstrekkspenningssensoren (1) omfatter en koaksialkabeldel (2) og to festepunkter (10, 20) festet til koaksialkabeldelen (2). Koaksialkabeldelen (2) omfatter en koaksialskjerm (3), et isolerende lag (4), og to indre ledere (5a, 5b) hvor de indre lederne (5a, 5b) er sammenkoblet i en første ende (a) av koaksialkabeldelen (2) for å danne en ledende sløyfe (7) mellom to terminaler (6a, 6b) for de indre lederne (5a, 5b) i en andre ende (b) av koaksialkabeldelen (2). Det isolerende laget (4) omfatter mineralisolasjon. Mineralisolasjon er strålingsresistent og kan bli benyttet under driftsforhold hvor temperaturene er veldig høye, opp til 1200°C. The invention will be explained with reference to the attached drawings. Fig. 1 and Fig. 2 illustrate an embodiment of the invention where the cable tension sensor (1) comprises a coaxial cable part (2) and two attachment points (10, 20) attached to the coaxial cable part (2). The coaxial cable part (2) comprises a coaxial shield (3), an insulating layer (4), and two inner conductors (5a, 5b) where the inner conductors (5a, 5b) are connected at a first end (a) of the coaxial cable part (2) to form a conductive loop (7) between two terminals (6a, 6b) of the inner conductors (5a, 5b) at a second end (b) of the coaxial cable part (2). The insulating layer (4) comprises mineral insulation. Mineral insulation is radiation resistant and can be used under operating conditions where temperatures are very high, up to 1200°C.
De to festepunktene (10, 20) kan i en utførelse av oppfinnelsen være kabelnippler loddet på koaksialkabeldelen (2). En fleksibel, lavresistant kabel kan bli benyttet som forlengelseskabel mellom kabeldelens (2) andre ende (b) og en anordning for å måle resistansen. The two attachment points (10, 20) can in one embodiment of the invention be cable nipples soldered to the coaxial cable part (2). A flexible, low-resistance cable can be used as an extension cable between the other end (b) of the cable part (2) and a device for measuring the resistance.
De indre lederne er i en utførelse laget av en legering som omfatter Nikkel og Krom. Koaksialskjermen kan også være laget av en legering som omfatter Kikkel og Krom. I et spesifikt testoppsett var de indre lederne og koaksialskjermen laget av Inconel 600. Imidlertid kan andre materialer med samme kvaliteter hva angår temperatur og strålingsresistans også benyttes. The inner conductors are in one embodiment made of an alloy comprising nickel and chromium. The coaxial screen can also be made of an alloy that includes Kikkel and Chromium. In a specific test setup, the inner conductors and the coaxial shield were made of Inconel 600. However, other materials with the same qualities in terms of temperature and radiation resistance can also be used.
Ulike typer mineralisolasjon kan bli benyttet i kabelstrekkspenningssensoren. I en utførelse benyttes Aluminiumoksid ,AI203.1 en annen utførelse benyttes Magnesiumoksid MgO. Andre typer mineralisolasjon med tilsvarende egenskaper kan også benyttes. Different types of mineral insulation can be used in the cable tension sensor. In one embodiment, aluminum oxide, AI203.1 is used, another embodiment uses magnesium oxide MgO. Other types of mineral insulation with similar properties can also be used.
Kabelstrekkspenningssensoren kan bli benyttet for å måle variasjoner i et legeme slik som et rør, en reaktor etc. eller longitudinale variasjoner, slik som utvidelsen av et testlegeme. The cable tension sensor can be used to measure variations in a body such as a pipe, a reactor etc. or longitudinal variations, such as the expansion of a test body.
I en utførelse av oppfinnelsen omfatter kabelstrekkspenningssensoren (1) en fastspenningsanordning (40) innrettet til å holde de to festepunktene (10, 20) og klemme de to festepunktene (10, 20) sammen for å feste kabelstrekkspenningssensoren (1) rundt et legeme (30) som skal måles som illustrert i Fig. 2. Kabelstrekkspenningssensoren (1) som omfatter fastspenningsanordning (40) er vist i et frontriss i Fig. 2a, et riss fra venstre som viser tverrsnittet til legemet som skal måles er vist i Fig. 2b, et snitt fra høyre av kabelstrekkspenningssensoren (1) og legemet (30) som skal måles er vist i Fig. 2c, og et perspektivriss er vist i Fig. 2d. In one embodiment of the invention, the cable tension sensor (1) comprises a clamping device (40) designed to hold the two attachment points (10, 20) and to clamp the two attachment points (10, 20) together to fasten the cable tension sensor (1) around a body (30) ) to be measured as illustrated in Fig. 2. The cable tension sensor (1) comprising clamping device (40) is shown in a front view in Fig. 2a, a view from the left showing the cross-section of the body to be measured is shown in Fig. 2b, a section from the right of the cable tension sensor (1) and the body (30) to be measured is shown in Fig. 2c, and a perspective view is shown in Fig. 2d.
I denne utførelsen er kabelstrekkspenningssensoren strukket rundt legemet og de to festepunktene (10, 20) er festet i en klemmeanordning innrettet til å feste kabelstrekkspenningssensoren (1) rundt legemet (30). fastspenningsanordningen kan være justerbar for å tillate den rette spenningen på kabelstrekkspenningssensoren (1) rundt legemet. In this embodiment, the cable tension sensor is stretched around the body and the two attachment points (10, 20) are fixed in a clamping device designed to fix the cable tension sensor (1) around the body (30). the clamping device can be adjustable to allow the correct tension on the cable tension sensor (1) around the body.
Som man kan se av Fig. 2 kan innfestingen av festepunktene (10, 20) være av ulike typer som f.eks. hurtigkopling, eller en hvilken som helst festeanordning slik det vil bli forstått av en fagmann på området når disse er festet relativt hverandre. For longitudinale målinger er ikke festepunktene (10, 20) festet til hverandre, men i hver ende av legemet hvor lengdeendringer skal måles. As can be seen from Fig. 2, the attachment of the attachment points (10, 20) can be of various types, such as quick coupling, or any fastening device as will be understood by a person skilled in the art when these are fixed relative to each other. For longitudinal measurements, the attachment points (10, 20) are not attached to each other, but at each end of the body where length changes are to be measured.
I en utførelse har kabelstrekkspenningssensoren (1) en lengde på to eller flere ganger omkretsen av legemet (30) som skal måles. Kabelstrekkspenningssensoren (1) kan dermed vikles i et heliksmønster rundt en seksjonslengde til legemet (30) som illustrert i Fig. 4a, for å måle en midlere radial utvidelse av seksjonslengden til legemet (30). Festepunktene (10, 20) kan være direkte festet til legemet som skal måles. Festepunktene (10, 20) kan også være festet med festemidler (50) som vist i Fig. 4b. Festemidlene (50) kan også være innrettet til å forspenne kabelstrekkspenningssensoren (1) for å fjerne slakk i kabelstrekkspenningssensoren (1). I en utførelse omfatter i det minste én av festemidlene en skrue (51) med en slisse for innsetting av kabelstrekkspenningssensoren (1) før forspenning. In one embodiment, the cable tension sensor (1) has a length of two or more times the circumference of the body (30) to be measured. The cable tension sensor (1) can thus be wound in a helix pattern around a section length of the body (30) as illustrated in Fig. 4a, in order to measure a mean radial expansion of the section length of the body (30). The attachment points (10, 20) can be directly attached to the body to be measured. The attachment points (10, 20) can also be attached with fasteners (50) as shown in Fig. 4b. The fasteners (50) can also be arranged to bias the cable tension sensor (1) in order to remove slack in the cable tension sensor (1). In one embodiment, at least one of the fastening means comprises a screw (51) with a slot for inserting the cable tension sensor (1) before biasing.
Kabelstrekkspenningssensoren kan benyttes for å måle både longitudinalt strekk og økning av diameteren til f.eks. reaktortanker, slik som gasstanker med høy temperatur. I denne utførelsen er oppfinnelsen en fremgangsmåte for å måle variasjonen i tverrsnittet til et legeme (30) ved å benytte kabelstrekkspenningssensoren som omfatter følgende steg; The cable tension sensor can be used to measure both longitudinal tension and increase of the diameter of e.g. reactor tanks, such as high temperature gas tanks. In this embodiment, the invention is a method for measuring the variation in the cross-section of a body (30) by using the cable tension sensor which comprises the following steps;
- vikling av kabelstrekkspenningssensoren(l) rundt legemet (30), - winding the cable tension sensor (l) around the body (30),
- feste festepunktene (10, 20) til kabelstrekkspenningssensoren (1) relativt hverandre på tverrsnittets omkrets til legemet, - måle en variasjon i resistans i den ledende sløyfen (7) mellom terminalene (6a, 6b), og - fasten the attachment points (10, 20) of the cable tension sensor (1) relative to each other on the circumference of the cross-section to the body, - measure a variation in resistance in the conductive loop (7) between the terminals (6a, 6b), and
- omregne variasjonen i resistans til en variasjon i tverrsnitt til legemet. - convert the variation in resistance into a variation in cross-section of the body.
I en utførelse av oppfinnelsen måles spenningsfallet over de to terminalene (6a, 6b) når det sendes en likestrøm gjennom sløyfen istedenfor å måle resistansen direkte. In one embodiment of the invention, the voltage drop across the two terminals (6a, 6b) is measured when a direct current is sent through the loop instead of measuring the resistance directly.
I en utførelse omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen steget med å vikle kabelstrekkspenningssensoren (1) to eller flere runder i et heliksmønster rundt en seksjonslengde av legemet (3) for å måle en gjennomsnittlig radiell ekspansjon av seksjonslengden til legemet (3). In one embodiment, the method according to the invention comprises the step of winding the cable tension sensor (1) two or more rounds in a helical pattern around a section length of the body (3) to measure an average radial expansion of the section length of the body (3).
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes for å måle lokal ekspansjonen av et legeme (30). I dette tilfellet er kun en vikling eller mindre nødvendig. I denne utførelsen omfatter fremgangsmåten steget med å klemme de to festepunktene (10, 20) sammen for å feste kabelstrekkspenningssensoren (1) rundt legemet (30) som skal måles. En klemmeanordning som tidligere er beskrevet kan benyttes. The method according to the invention can be used to measure the local expansion of a body (30). In this case, only one winding or less is required. In this embodiment, the method includes the step of clamping the two attachment points (10, 20) together to attach the cable tension sensor (1) around the body (30) to be measured. A clamping device previously described can be used.
En av fordelene med den foreliggende oppfinnelsen er å være i stand til å måle strekk der hvor driftsforholdene er ugunstige, spesielt der hvor temperaturen er høy. Ifølge oppfinnelsen kan fremgangsmåten benyttes der hvor temperaturen til legemet (30) som skal måles eller temperaturen til kabelstrekkspenningssensoren (1) er over 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100 eller 1200 grader Celsius. One of the advantages of the present invention is to be able to measure tension where the operating conditions are unfavorable, especially where the temperature is high. According to the invention, the method can be used where the temperature of the body (30) to be measured or the temperature of the cable tension sensor (1) is above 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100 or 1200 degrees Celsius .
Fig. 3 viser resultatet av det eksperimentelle oppsettet som viser at et lineært forhold mellom utvidelsen og resistansen kan oppnås for en mineralisolert kabel. En temperaturkompensasjon kan benyttes for å kompensere for variasjoner i temperaturen Fig. 3 shows the result of the experimental setup which shows that a linear relationship between the expansion and the resistance can be obtained for a mineral insulated cable. A temperature compensation can be used to compensate for variations in temperature
under målingene. during the measurements.
Resistansen til de indre lederne (5a, 5b) vil vanligvis variere som en funksjon av temperaturen. Når temperaturen varierer kan variasjonen forårsake en variasjon i resistansen i tillegg til variasjonen som skyldes ekspansjonen til legemet (30) som måles. En temperaturkompensering kan benyttes til å kompensere for variasjoner i temperaturen under målingene. The resistance of the inner conductors (5a, 5b) will usually vary as a function of temperature. When the temperature varies, the variation can cause a variation in the resistance in addition to the variation due to the expansion of the body (30) being measured. A temperature compensation can be used to compensate for variations in temperature during the measurements.
Ifølge en utførelse av oppfinnelsen omfatter fremgangsmåten for å måle variasjoner i According to one embodiment of the invention, the method for measuring variations in
tverrsnittet stegene med å måle temperaturen til legemet (30) og kompensere den målte resistansen i den ledende sløyfen (7) basert på temperaturen til legemet (30) og et kjent forhold mellom resistansen og temperaturen til materialet til de to indre lederne (5a, 5b). cross section the steps of measuring the temperature of the body (30) and compensating the measured resistance in the conductive loop (7) based on the temperature of the body (30) and a known relationship between the resistance and the temperature of the material of the two inner conductors (5a, 5b ).
Temperaturen kan måles av f.eks et termoelement når man vet at temperaturen er The temperature can be measured by, for example, a thermocouple when you know what the temperature is
relativt jevnt fordelt over kabelens lengde. Termoelementet måler temperaturen i et punkt, og man må dermed gå ut i fra at temperaturen er den samme i andre punkter langs kabelen. relatively evenly distributed over the length of the cable. The thermocouple measures the temperature at one point, and one must therefore assume that the temperature is the same at other points along the cable.
Dersom temperaturprofilen er svært ikke-uniform over hele kabellengden, vil det være bedre å benytte en såkalt kompensasjonskabel. Dette er en kabel som fortrinnsvis løper i parallell med kabelstrekkspenningssensoren. For best resultat bør kompensasjonskabelen ha samme lengde som kabelstrekkspenningssensoren. Fra endringen i resistans i denne kabelen kan man så temperaturkompensere resistansmålingen i den aktive kabelen. If the temperature profile is very non-uniform over the entire length of the cable, it would be better to use a so-called compensation cable. This is a cable that preferably runs in parallel with the cable tension sensor. For best results, the compensation cable should be the same length as the cable tension sensor. From the change in resistance in this cable, one can then compensate for the temperature of the resistance measurement in the active cable.
Det har blitt vist at kabelstrekkspenningssensoren ifølge oppfinnelsen kan måle strekk opp til 37, 5 % av lengden på kabeldelen (2) mellom de to festepunktene (10, 20) på grunn av det store plastiske området til kabelen. It has been shown that the cable tension sensor according to the invention can measure tension up to 37.5% of the length of the cable part (2) between the two attachment points (10, 20) due to the large plastic area of the cable.
Den mineralisolerte koaksialkabelstrekkspenningssensoren vil kunne benyttes i mange interessante anvendelser. Siden kabelen er nokså fleksibel kan den for eksempel vikles rundt et rør for å måle kryp. En anvendelse er å måle den radielle økningen til trykkberedere, f.eks. i kjernekraftverk. The mineral-insulated coaxial cable tension sensor will be able to be used in many interesting applications. Since the cable is quite flexible, it can, for example, be wrapped around a pipe to measure creep. One application is to measure the radial rise of pressure vessels, e.g. in nuclear power plants.
I tillegg kan den benyttes til å måle ekspansjonen av mye større strukturer, slik som beholdere med diameter på 1 meter. Den kan også benyttes til å måle gradvis deformasjon av store strukturer som broer, bygninger og brudd i bergformasjoner. Kabelstrekkspenningssensoren ifølge oppfinnelsen er egnet til å måle under barske driftsforhold med høye temperaturer, trykk eller stråling. For å måle for eksempel tøyningen av et testlegeme i en strekktestmaskin ved høye temperaturer for å bestemme for eksempel strekkgrensen, vil kabelstrekkspenningssensoren være ideell og mye mindre og billigere enn ekstensiometere som benyttes i dag. Videre kan den også benyttes til å måle kryp av testlegemer i en reaktor, eller måling av ekspansjon i borehull for olje og gass med samtidig høyt trykk og temperatur. Siden kabelstrekkspenningssensoren er basert på en mineralisolert kabel kan den bli benyttet opp til svært høye temperaturer, f.eks. opp til 1200 °C, som gjør den egnet for for eksempel måling av Generasjon IV reaktorer, med svært høye In addition, it can be used to measure the expansion of much larger structures, such as containers with a diameter of 1 meter. It can also be used to measure the gradual deformation of large structures such as bridges, buildings and fractures in rock formations. The cable tension sensor according to the invention is suitable for measuring under harsh operating conditions with high temperatures, pressure or radiation. To measure, for example, the strain of a test body in a tensile testing machine at high temperatures to determine, for example, the tensile limit, the cable tensile stress sensor would be ideal and much smaller and cheaper than extensometers used today. Furthermore, it can also be used to measure creep of test bodies in a reactor, or measurement of expansion in boreholes for oil and gas with simultaneous high pressure and temperature. Since the cable tension sensor is based on a mineral-insulated cable, it can be used up to very high temperatures, e.g. up to 1200 °C, which makes it suitable for, for example, measuring Generation IV reactors, with very high
gassreaktorertemperaturer mellom 600°C og 1100<q>C. gas reactor temperatures between 600°C and 1100<q>C.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20101268A NO20101268A1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Cable Pull Voltage Sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20101268A NO20101268A1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Cable Pull Voltage Sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20101268A1 true NO20101268A1 (en) | 2012-03-12 |
Family
ID=43242287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20101268A NO20101268A1 (en) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Cable Pull Voltage Sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO20101268A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3105139A (en) * | 1958-08-14 | 1963-09-24 | Microdot Inc | Strain gages and installation of the same |
| US4437914A (en) * | 1981-03-10 | 1984-03-20 | Franz Frischen | Method of producing sheathed cables and/or transducers and a device for carrying out this method |
| GB2245709A (en) * | 1990-06-30 | 1992-01-08 | Rolls Royce Plc | Dual readout temperature and strain sensor combinations |
| WO2008021881A2 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Shell Oil Company | Method of applying a string of interconnected strain sensors to an object, a pliable support structure, and method of producing a mineral hydrocarbon fluid |
| DE102006046174A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Schaeffler Kg | Test device for mounting a machine element with an axial bore |
-
2010
- 2010-09-10 NO NO20101268A patent/NO20101268A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3105139A (en) * | 1958-08-14 | 1963-09-24 | Microdot Inc | Strain gages and installation of the same |
| US4437914A (en) * | 1981-03-10 | 1984-03-20 | Franz Frischen | Method of producing sheathed cables and/or transducers and a device for carrying out this method |
| GB2245709A (en) * | 1990-06-30 | 1992-01-08 | Rolls Royce Plc | Dual readout temperature and strain sensor combinations |
| WO2008021881A2 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Shell Oil Company | Method of applying a string of interconnected strain sensors to an object, a pliable support structure, and method of producing a mineral hydrocarbon fluid |
| DE102006046174A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Schaeffler Kg | Test device for mounting a machine element with an axial bore |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101968385B (en) | Method for follow-up testing of temperature of steel billet in furnace | |
| CN101514968B (en) | Heat current densimeter | |
| KR101179169B1 (en) | Temperature compensated load cell comprising strain gauges | |
| CN204214566U (en) | A kind of temperature measuring equipment | |
| CN201314845Y (en) | Armored multi-point thermocouple | |
| NO20101268A1 (en) | Cable Pull Voltage Sensor | |
| CN201306168Y (en) | A multi-point thermocouple for high-temperature ultra-long oil well | |
| CN105547217B (en) | A kind of displacement generator | |
| RU2494357C1 (en) | Temperature sensor | |
| US20150323405A1 (en) | A Method for Locally Resolved Pressure Measurement | |
| JP2015050859A (en) | Electric penetration assembly | |
| JP5018365B2 (en) | Pipe thickness measuring device and method | |
| CN113483678B (en) | Icing monitoring method for insulated terminal | |
| CN207019642U (en) | A kind of new displacement tester | |
| CN112611656B (en) | Accurate measurement method for low-temperature elongation of aluminum alloy for aerospace | |
| RU2619046C1 (en) | Method of mechanical properties determination of materials with shape memory | |
| CN202994322U (en) | Armored platinum resistor with segmented tube joint | |
| CN209919140U (en) | Dynamic stress testing device for welding seam of steam guide pipe of steam turbine of supercritical unit | |
| JP2017090181A (en) | Biaxial stress loading device, and testing method for tubular test pieces | |
| Gill | Three “neutral” loading tests | |
| CN207964109U (en) | A kind of spring-pressing fix type thermocouple | |
| CN201819751U (en) | Combined thermocouple | |
| CN112417740A (en) | Accurate measurement method for low-temperature fracture elongation of aluminum alloy for aerospace | |
| JP2011117823A (en) | Device for measuring pipe wall thickness | |
| CN215598566U (en) | Protection device of optical fiber thermometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |