NO842648L - Fremgangsmaate og innretning for detektering av oppnaaelse av informasjon om endringer i variable stoerrelser - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår fremgangsmåter og innretninger for detektering og oppnåelse av informasjon om (særlig lokalisering av) endringer i variable størrelser.

En rekke metoder er blitt foreslått for detektering og loaklisering av endringer i variable størrelser langs en langstrakt bane, f.eks. forekomsten av en lekkasje (av vann eller en annen væske eller gass), utilstrekkelig eller for høyt trykk, for høy eller for lav temperatur, tilstedeværelse eller fravær av lys eller en annen form for elektromagnetisk stråling, eller en endring i den fysiske stilling av en bevegelig del, f.eks. en ventil i et kjemisk prosessan-legg eller et vindu i en bygning som er utstyrt med et inn-bruddsalarmsystem. Endringer av denne type betegnes i den foreliggende beskrivelse med den felles betegnelse "hendelse". Det kan eksempelvis henvises til US-patentskriftene 1 084 910, 2 581 213, 3 248 646, 3 384 493, 3 800 216 og 3 991 413, GB-patentskrift 1 481 850 og DE-offentliggjørel-sesskriftene 3 001 150 og 3 225 742. De kjente metoder er imidlertid kostbare og/eller unøyaktige, og/eller kan ikke benyttes når hendelsen forårsaker elektrisk forbindelse mellom to ledere via en forbindelse som har høy eller ubestemt motstand, f.eks. et ioneledende forbindelseselement.

Man har nå tilveiebrakt en enkel og nøyaktig fremgangsmåte og innretning for overvåkning med henblikk på forekomsten av en hendelse, og for deteksjon og oppnåelse av informasjon om hendelsen ved forekomsten av denne (dvs.

så snart den inntreffer eller en viss tid etter at den har inntruffet). Ved forekomst av en hendelse dannes det ved denne fremgangsmåte minst én elektrisk forbindelse mellom en kildedel og en lokaliseringsdel med kjente impedansegenskaper, idet forbindelsen eller forbindelsene er effektive i et første punkt i hvilket hendelsen finner sted (eller hvis beliggenhet er definert ved en annen egenskap til hendelsen). En strøm av kjent størrelse drives da gjennom den eller de elektriske forbindelser og ned langs lokaliseringsdelen til et andre punkt hvis beliggenhet er kjent. Spenningsfallet mellom de første og andre punkter måles deretter, og beliggenheten av det første punkt kan da bestemmes.

Når forekomsten av hendelsen forårsaker at en eneste eller meget kort forbindelse dannes mellom lokaliseringsdelen og kildedelen, vil det "første punkt" bli identifisert uten vanskelighet, da det er det eneste forbindelsespunkt. Når imidlertid hendelsen resulterer i forbindelse på to eller flere innbyrdes adskilte steder og/ eller over en bestemt lengde av lokaliseringsdelen, er det "første punkt", dvs. det punkt hvis beliggenhet bestemmes ut fra det målte spenningsfall, ett eller annet mellomliggende punkt (som, dersom det finnes forbindelser på to eller flere innbyrdes adskilte steder, kan befinne seg på et sted på hvilket det ikke finnes noen forbindelse mellom lokaliserings- og kildedelene). Det er av denne grunn at forbindelsen med lokaliseringsdelen her betegnes som om den er "effektiv" i det første punkt.

Oppfinnelsen overvinner én eller flere av ulempene ved de kjente metoder. For mange anvendelser er det en spesielt viktig fordel at den oppnådde informasjon kan være uavhengig av impedansen til forbindelsen med lokaliseringsdelen, dvs. den oppnådde informasjon forblir den samme selv dersom en vesentlig og ukjent endring gjøres i forbindelsens impedans .

Ifølge ett aspekt tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for overvåkning med henblikk på forekomsten av en hendelse, og for detektering og oppnåelse av informasjon om hendelsen ved forekomsten av denne, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at den omfatter de trinn

(1) at det ved forekomsten av hendelsen dannes

elektrisk forbindelse mellom en lokaliseringsdel og en kildedel,

idet forbindelsen med lokaliseringsdelen er effektiv i et første punkt hvis beliggenhet er definert ved minst én egenskap til hendelsen,

idet dannelsen av forbindelsen muliggjør dannelse av en prøvekrets som omfatter (a) forbindelsen,

(b) den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom det første punkt og et andre punkt som har en kjent beliggenhet på lokaliseringsdelen, og (c)

en kraftkilde som forårsaker at en elektrisk strøm av kjent størrelse overføres mellom de første og andre punkter på lokaliseringsdelen, og strømmen og lokaliseringsdelen er slik at den romlige sammenheng mellom de første og andre punkter kan bestemmes ved å måle spenningsfallet mellom de første og andre punkter,

(2) at spenningsfallet mellom de første og andre

punkter måles, og

(3) at informasjon angående hendelsen oppnås ut

fra målingen som utføres i trinn (2).

Spenningsfallet mellom de første og andre punkter bestemmes fortrinnsvis ved hjelp av en spenningsmålende anordning som utgjør en del av en referansekrets, idet referansekretsen omfatter

(a) den spenningsmålende anordning,

(b) den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom de første og andre punkter, og (c) en returdel som (i) er elektrisk forbundet med lokaliseringsdelen i det andre punkt og i et annet punkt på lokaliseringsdelen hvis avstand fra det andre punkt er i det minste like stor som avstanden fra det andre punkt til det før-ste punkt, idet begge avstander måles langs

lokaliseringsdelen-, og (ii) ellers er elektrisk

isolert fra lokaliseringsdelen,

idet den spenningsmålende anordning har en impedans som er meget høy sammenliknet med en vilkårlig ukjent del av impedansen til de andre komponenter i referansekretsen.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en innretning for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvilken innretning omfatter

(1) en langstrakt lokaliseringsdel hvis impedans fra den ene ende til et vilkårlig punkt på lokaliseringsdelen definerer den romlige. i sammenheng mellom denne ende og dette punkt, (2) en langstrakt kildedel, (3) en hendelsesfølsom forbindelsesanordning som ved forekomst av en hendelse forårsaker en elektrisk forbindelse mellom lokaliseringsdelen og kildedelen, idet forbindelsen er effektiv i et første punkt på lokaliseringsdelen som er definert ved minst én egenskap til hendelsen, (4) en spenningsmålende anordning for bestemmelse av spenningsfallet mellom det første punkt og et andre punkt som befinner seg ved lokaliseringsdelens ene ende, og (5) en kraftkilde som er elektrisk forbundet med det andre punkt på lokaliseringsdelen og som, ved fravær av en hendelse, ellers ikke er forbundet med lokaliseringsdelen, slik at når forekomst av en hendelse forårsaker at en elektrisk forbindelse dannes mellom lokaliserings-og kildedelene, muliggjør denne dannelsen av en prøvekrets slik som foran angitt.

Oppfinnelsen omfatter også nye, langstrakte artikler som kan benyttes som lokaliseringsdel (og valgfritt også som kildedel) ved fremgangsmåten og i innretningen ifølge oppfinnelsen, særlig artikler som omfatter

(A) en langstrakt kjerne som er dannet av et metall hvis temperaturresistivitetskoeffisient i gjennomsnitt er mindre enn 0,003 pr. °C over temperaturområdet 0 - 100° C, og i hvilket hvert lengdeav--4

snitt har en motstand som er fra3,3*10 til 3,.3- 10 ohm/meter, og

(B) en langstrakt kappe som er dannet av en ledende polymer som elektrisk omgir kjernen, og i hvilken

hvert lengdeavsnitt har en motstand som er minst 100 ganger kjernens motstand i dette lengdeavsnitt ved alle temperaturer fra 0° til 100° C.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under hénvisning til tegningene, der fig. 1 viser et genera-lisert, skjematisk koplingsskjerna som illustrerer fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, fig. 2-29 viser skjematiske koplingsskjemaer som illustrerer fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen, fig. 30 - 32 er grafiske frem-stillinger som viser hvordan spenningsfallet mellom de første og andre punkter på lokaliseringsdelen kan variere i forskjellige systemer ifølge oppfinnelsen, og fig. 33 - 38 viser skjematiske tverrsnitt av utførelser av innretningen ifølge oppfinnelsen.

Av hensyn til klarheten inneholder den etterføl-gende, nærmere beskrivelse av oppfinnelsen avsnitt som hoved-sakelig eller utelukkende angår en spesiell del av oppfinnelsen. Man må imidlertid være klar over at sammenhengen mellom forskjellige deler av oppfinnelsen er av vesentlig betydning, og den etterfølgende, nærmere beskrivelse må leses i.': lys av denne forståelse. Man må også være klar over at der hvor trekk ved oppfinnelsen blir beskrevet i forbindelse med spesielle tegningsfigurer, kan den samme beskrivelse også anvendes på oppfinnelsen generelt og på andre figurer, i den grad sammenhengen tillater dette.

I. Oppfinnelsens elektriske egenskaper

De grunnleggende elektriske egenskaper ved oppfinnelsen kan best forstås under henvisning til fig. 1 som skjematisk illustrerer et vesentlig antall av de foretrukne utførelser av fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen. På fig. 1 er vist en langstrakt lokaliseringsdel II, en langstrakt kildedel 12, en spenningsmålende anordning 14, en kraftkilde 15 og en langstrakt returdel 16. Kildedelen er via kraftkilden elektrisk forbundet med lokaliseringsdelens ene ende, og ved fravær av en hendelse finnes det ingen annen elektrisk forbindelse mellom lokaliseringsdelen og kildedelen. Mellom kilde- og lokaliseringsdelene (men ikke vist på fig. 1) finnes en hendelsesfølsom forbindelsesanordning (idet dette uttrykt benyttes til å omfatte en kontinuerlig, hendelsesfølsom forbindelsesanordning og et antall innbyrdes adskilte, hendeIsesfølsomme forbindel-sesanordninger) som blir ledende på hvilket som helst sted hvor en hendelse inntreffer. På fig. 1 har en hendelse inntruffet i et første punkt 1 som ligger ett eller annet sted på lokaliseringsdelen, men hvis beliggenhet forøvrig er ukjent. Som et resultat av hendelsen er en elektrisk forbindelse E blitt dannet mellom lokaliserings- og kildedelene. Kraftkilden 15 er via en forbindelsesanordning 152 forbundet med lokaliseringsdelen 11 ved dennes ene ende, betegnet med tallet 2, som er det "andre punkt" i de foran angitte definisjoner av fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen. (Det andre punkt kan befinne seg i hvilket som helst punkt med kjent beliggenhet mellom enden

.av lokaliseringsdelen 11 og forbindelsespunktet 1, forutsatt at den spenningsmålende anordning er innrettet til å måle spenningsfallet mellom de første og andre punkter.) Kraftkilden 15 er også forbundet med kildedelen 12 ved hjelp av en hjelpeforbindelsesdel 13. Slik som skjematisk angitt ved hjelp av antallet av forbindelser 151, kan forbindelsen mellom kraftkilden og kildedelen dannes i hvilket som helst eller i flere punkter på kildedelen. Videre kan disse forbindelser ha hvilken som helst og ukjent impedans, forutsatt at kraftkilden kan drive en kjent strøm mellom de første og

andre punkter på lokaliseringsdelen. Dannelsen av forbindelsen i punkt 1 resulterer således i dannelse av en prøvekrets som omfatter forbindelsen, lokaliseringsdelen mellom punktene 1 og 2, kraftkilden 15, hjelpeforbindelsesdelen 13 og

(med mindre en eneste forbindelse 151 dannes mellom kraftkilden og kildedelen på forbindelsespunktet) en del av kildedelen 12. Slik det skal beskrives nærmere i det etter-følgende, kan vesentlige fordeler oppnås dersom den eneste variable i prøvekretsens impedans er impedansen av forbindelsen mellom kilde- og lokaliseringsdelen. Dette resultat kan oppnås ved å gjøre bruk av en kildedel som har de samme impedansegenskaper som (lokaliseringsdelen, og en hjelpedel som er forbundet med kildedelen bare ved den ende av denne som ligger på avstand fra punkt 2.

Den spenningsmålende anordning 14 er forbundet med det andre punkt 2 på lokaliseringsdelen (via returdelen 16), og er også forbundet med lokaliseringsdelen 11 i ett eller flere punkter som ligger minst like langt fra det andre punkt som det første punkt. Slik som skjematisk antydet ved antallet av forbindelser 141, må disse forbindelser ha kjent impedans eller en impedans som er meget liten sammenliknet med impedansen til den spenningsmålende anordning. Den spenningsmålende anordning utgjør således en del av en referansekrets som omfatter anordningen 14, i det minste dem del av lokaliseringsdelen 11 som ligger mellom punktene 1 og 2, og returdelen 16.

SpenningskiIden 15 og den spenningsmålende anordning 14 kan være forbundet med punktet 2 på lokaliseringsdelen 11 på hvilken som helst passende måte. Slik som antydet ved antallet av forbindelser 15 3, kan således forbindelsesdelen 152 og returdelen 16 være forbundet med hverandre på hvilket som helst eller på flere steder.

Det vil innses at beliggenheten av punkt 1 kan beregnes dersom følgende størrelser er kjente:

(a) strømmen som flyter mellom punktene 1 og 2,

(b) impedansen av komponentene i referansekretsen,

(c) spenningsfallet som måles av den spenningsmålende

anordning,

(d) beliggenheten av punkt 2, og

(e) impedansen av lokaliseringsdelen mellom punkt 2 og hvert punkt på lokaliseringsdelen.

Systemer i hvilke disse trekk er kjente, kan tilveiebringes på en rekke forskjellige måter. Den nøyaktighet med hvilken det første punkt kan lokaliseres, er begrenset av forholdet mellom impedansen av den spenningsmålende anordning og en vilkårlig ukjent del av impedansen av de andre komponenter i referansekretsen, og i de fleste tilfeller er det hensiktsmessig å benytte sådanne komponenter at forholdet mellom anordningens impedans og den totale impedans av resten av referansekretsen er meget høyt. Følgelig bør disse forhold fortrinnsvis være minst 100, særlig minst 1000 og spesielt minst 10 000. Det er av disse grunner at forbindelsene 141 og 153 på fig. 1 er vist å ha lav motstand.

I motsetning til dette påvirker impedansen av forbindelsen mellom lokaliserings- og kildedelene, og impedansen av de andre komponenter i prøvekretsen, ikke nøyaktigheten av den oppnådde informasjon. Dette er en vesentlig fordel ved oppfinnelsen.

2. Informasjon som kan tilveiebringes om en hendelse

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen detekterer ikke bare at en spesiell hendelse har funnet sted, men tilveie bringer også informasjon om hendelsen. I mange tilfeller er den informasjon som tilveiebringes om hendelsen, dennes beliggenhet, særlig når hendelsen finner sted ved (eller nær) beliggenheten av det første punkt. Den tilveiebrakte informasjon kan imidlertid også være annen informasjon. Når for eksempel temperaturen på et spesielt sted overvåkes, kan det ene punkt på lokaliseringsdelen identifiseres når temperaturen ligger i ett temperaturområde, og et annet punkt kan identifiseres når temperaturen ligger i et forskjellig temperaturområde. Slik som nettopp bemerket, kan beliggenheten av hendelsen være ved, eller nær opp til, det første punkt på lokaliseringsdelen. Dette er imidlertid ikke nød-vendigvis slik. For eksempel kan én eller flere fjernt-liggende, hendelsesdetekterende stasjonær være tilkoplet, elektrisk eller på annen måte, til forskjellige punkter på en sentral lokaliseringsdel, idet beliggenheten av forbindel-sespunktene er karakteristisk for beliggenheten av de hendelsesdetekterende stasjoner. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil tilveiebringe noe av, men ikke nødvendigvis hele denønskede informasjon om hendelsen. For eksempel kan fremgangsmåten effektivt benyttes til å bestemme at en gitt hendelse (f.eks. åpningen av en ventil) har funnet sted på ett eller flere av et forholdsvis lite antall forskjellige steder av et forholdsvis stort antall mulige steder for hendelsen, slik at det etterlates til visuell inspeksjon eller en eller annen form for prøve (som kan være en ytterligere og forskjellig metode ifølge oppfinnelsen) å bestemme nøyaktig hvor hendelsen har funnet sted.

3. Hendelser som kan detekteres, og hendelsesfølsom forbindelsesanordning for deteksjon av disse

Den hendelse som detekteres ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan være en hendelse som ikke er ønsket (en feil) eller en hendelse som ønskes.Hendelsen kan være eksistensen av en spesiell tilstand eller en endring av en eneste variabel, f.eks. en økning i trykk over en spesiell verdi, eller en samtidig eller fortløpende endring av to eller flere variable, f.eks. en økning i trykk ledsaget av en økning i temperatur. Hendelsen kan være en endring av en variabel som varer i bare en meget kort tid, eller en endring av en variabel som opprettholdes i en viss minimums-tid. Hendelsen kan være av hvilken som helst type som direkte eller indirekte tillater eller forårsaker at strømmen overføres mellom det første punkt og det andre punkt på lokaliseringsdelen. Slik som foran bemerket, er den oppnådde informasjon uavhengig av forbindelsens impedans. Forbindelsen mellom lokaliserings- og kildedelene kan således være av hvilken som helst type, for eksempel en elektronisk forbindelse (som kan ha i hovedsaken null impedans eller kan ha en vesentlig impedans), eller en ioneforbindelse som skriver seg fra tilstedeværelsen av en elektrolytt, eller en induk-tiv forbindelse. Den endring som finner sted for å forårsake forbindelsen mellom lokaliserings- og kildelederne, er fortrinnsvis en reversibel endring. Oppfinnelsen er imidlertid også nyttig når endringen er en permanent endring, slik at innretningen må utskiftes eller repareres før systemet igjen er operativt. Systemet kan være anordnet slik at det signalerer en hendelse bare mens hendelsen finner sted, eller slik at det signalerer at en hendelse har inntruffet i fortid. I det sistnevnte tilfelle vil systemet normalt være anordnet slik at det kan nullstilles.

Eksempler på hendelser som kan detekteres, omfatter, men er ikke begrenset til de følgende: A. Tilstedeværelse av vann eller en annen elektrolytt som tilveiebringer en ioneforbindelse mellom avdekkede overflater av lokaliserings- og kildedelene, særlig når i det minste en del av minst én av disse omfatter en metallkjerne som er omgitt av en ledende polymer. I dette tilfelle kan den hendelsesfølsomme forbindelsesanordning ganske enkelt være et rom mellom lokaliserings- og kildedelene, eller den kan være en forbindelsesdel på hvilken elektrolytten samler seg eller som absorberer elektrolytten.

B. Eksistensen av en temperatur som ligger under en første temperatur T, eller over en andre temperatur T2• I én innretning for deteksjon av en sådan tilstand kontaktes lokaliserings- og kildedelene fysisk av en forbindelsesdel som isolerer delene fra hverandre ved temperaturen , og forbinder dem med hverandre ved temperaturen T2. For eksempel kan i det minste en del av forbindelsesdelen omfatte (a) et første materiale og (b) et andre materiale som er dispergert i det første materiale og som danner mobile ionearter når temperaturen endrer seg fra til T2. Det første materiale kan således være et materiale som endrer fase, f.eks. smelter, når temperaturen endrer seg fra T\ til T2.

I en annen innretning for deteksjon av en tempera-turendring er lokaliserings- og kildedelene adskilt fra hverandre ved hjelp av et deformerbart, isolerende medium, f.eks. et isolerende medium som er i det minste delvis et fluidum, f.eks. luft, og innretningen omfatter en forbindelsesdel som skifter form når temperaturen endrer seg fra T-^til T2, slik at delene tvinges til innbyrdes kontakt ved å deformere det isolerende medium, eller dersom forbindelsesdelen selv er ledende, ved å tvinge forbindelsesdelen gjennom det isolerende medium for å sammenkople delene. Forbindelsesdelen kan omfatte en varmerestituerbar eller varme-gjenvinnbar polymer eller et varmegjenvinnbart hukommelsesmetall, eller den kan omfatte en bimetallisk strimmel. Uttrykket "hukommelsesmetall" benyttes her til å betegne én av de metall-legeringer (spesielt forskjellige messinglegerin-ger og nikkel-titan-legeringer) som eksisterer i en kraftig austenittisk tilstand over en omvandlingstemperatur og i en svak martensittisk tilstand under denne omvandlingstemperatur, og som, dersom de fremstilles i en første form i den austenittiske tilstand, avkjøles til den martensittiske tilstand og deretter deformeres, vil bevare den deformerte konfigurasjon inntil de omformes på nytt til den austenittiske tilstand hvor de vil vende tilbake (eller forsøke å vende tilbake) mot den opprinnelige form. Der hvor en reversibel virkning ønskes, må det benyttes en spesiell type hukommelsesmetall, eller hukommelsesmetalldelen kan kombineres med en konvensjonell fjærmetalldel for å frembringe en forbindelsesdel som vil forbinde lokaliserings- og kildedelene enten når temperaturen stiger over omvandlingstemperaturen eller når den faller under omvandlingstemperaturen (slik som nærmere beskrevet nedenfor i forbindelse med figurene). For ytterligere detaljer angående hukommelsesmetaller og anordninger som omfatter disse, kan det henvises for eksempel til US-patentskriftene 3 174 851, 3 740 839, 3 753 700, 4 036 669, 4 144 104, 4 146 392, 4 166 739 og 4 337 090 hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved refe-ranse . C. En endring i konsentrasjonen av et spesielt stoff som kan være f.eks. en gass, en væske eller et fast stoff som er dispergert i en gass eller en væske, idet lokaliserings- og kildedelene kontaktes fysisk av forbindelsesdelen som isolerer delene forut for den nevnte endring, og som forbinder delene elektrisk som et resultat av endringen. Den elektriske forbindelse kan for eksempel være et resultat av en kjemisk reaksjon mellom stoffet og i det minste en del av forbindelsesdelen, slik at det for eksempel frigjøres en mobil ioneart. Alternativt kan tilstedeværelsen av stoffet for eksempel forårsake at i det minste en del av forbindelsesdelen endrer form, slik som for eksempel der hvor stoffet forårsaker svelling av en ledende polymer-forbindelsesdel, eller der hvor stoffet er et løsningsmiddel for en klebende eller polymerisk holdedel som opprettholder en fjærdel i en deformert tilstand, eller tilstedeværelsen av stoffet kan endre tilstanden av et ionisas jon skammer, for eksempel i en røkdetektor, eller transmissiviteten til en fotocelle som på sin side vil forårsake at en bryter sammenkopler lokaliserings- og returdelene. D. En endring fra et første trykk P^til et andre trykk Pidet lokaliserings- og kildedelene kontaktes av en forbindelsesdel som isolerer delene fra hverandre ved trykket P-^, men tillater elektrisk forbindelse mellom delene ved trykket P,,. For eksempel kan forbindelsesdelen være deformerbar, f.eks. bestå av luft eller et annet flytende isolasjonsmateriale.

E. En endring av intensiteten eller en annen egenskap av elektromagnetisk stråling, idet lokaliserings- og kildedelene kontaktes fysisk av en forbindelsesdel som utsettes for den nevnte stråling, som isolerer delene fra hverandre forut for den nevnte endring, og som forbinder delene elektrisk med hverandre etter endringen. En passende innretning kan for eksempel omfatte en fotoelektrisk celle.

F. En endring av stillingen av en ventil, f.eks. i et raffineri eller et annet kjemisk behandlingsanlegg, slik at stillingen av en bryter i en forbindelsesdel mellom lokaliserings- og kildedelene endres.

(4) Innstilling av et maksimum for impedansen av forbindelsen mellom kilde- og lokaliseringsdelene

I noen situasjoner er det ønskelig at systemet ikke skal signalere en hendelse når forbindelsen mellom kilde- og lokaliseringsdelene har en impedans over en på forhånd valgt verdi, for eksempel når tilstedeværelsen av en liten mengde elektrolytt danner en forbindelse med meget høy motstand. I disse situasjoner er systemet fortrinnsvis slik innrettet av forekomsten av en hendelse ikke signaleres når strøm i prøvekretsen ligger under en på forhånd valgt verdi.

Dette er spesielt viktig når kraftkilden, slik det foretrekkes, er en fast strømkilde, da voltmeteret ellers kan tilveiebringe en falsk angivelse av hendelsens beliggenhet. Dette er på grunn av at den faste strømkilde bare vil tilveiebringe den forventede, faste strøm dersom kraftkildens overensstemmende spenning er tilstrekkelig høy til å drive den faste strøm gjennom prøvekretsen. Dersom prøve-kretsens impedans er for høy, vil derfor den virkelige strøm i prøvekretsen være mindre enn den "faste" strøm, og spenningsfallet mellom de første og andre punkter på lokaliseringsdelen vil ikke på riktig måte representere beliggenheten av det første punkt. Denne vanskelighet kan unngås ved å tilsløre fremvisningen på (eller knyttet til) voltmeteret dersom strømmen ligger under den faste verdi, eller ved at det i prøvekretsen inkluderes en strømbryter som vil hindre strømmer under den "faste" strøm fra å flyte i prøvekretsen.

Selv når den informasjon som tilveiebringes om hendelsen, er riktig, kan avgivelse av denne informasjon være uønsket. Under disse omstendigheter, når det benyttes en konstantstrømkilde, kan utgangsspenningen fra kilden overvåkes, og avgivelse av informasjon hindres med mindre utgangsspenningen ligger i et forutbestemt område. Når det benyttes en konstantspenningskilde, kan på liknende måte strømmen i prøvekretsen overvåkes, og avgivelse av informasjon hindres (for eksempel ved bruk av en strømbryter eller ved å tilsløre fremvisningen på, eller knyttet til, voltmeteret) med mindre strømmen ligger i et forutbestemt område.

I et system av denne type er den kritiske parameter (ved bestemmelse av om informasjonen avgis eller ikke) impedansen av prøvekretsen, og det er derfor ønskelig at den eneste variable impedans i prøvekretsen er impedansen av forbindelsen. Dette kan oppnås ved at i prøvekretsen inkluderes en komponent som (1) er koplet i serie med den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom de første og andre punkter, og (2) har en impedans som er i hovedsaken lik for-skjellen mellom lokaliseringsdelens totale impedans og impedansen av den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom de første og andre punkter. En sådan komponent tilveiebringes fortrinnsvis ved å gjøre bruk av en kildedel, som har den samme impedanskarakteristikk som lokaliseringsdelen, og ved å sikre at prøvekretsen inneholder komplementære partier av kilde- og lokaliseringsdelene som til sammen har den samme impedans uansett hvor forbindelsen dannes. Dette kan gjøres ved å bringe returdelen til å utgjøre en del av prøve-kretsen (som vist på fig. 9), eller ved å innlemme en hjelpedel som er forbundet med den ende av kildedelen som ligger på avstand fra det andre punkt. Dersom en sådan komponent er til stede, vil systemets følsomhet være den samme over hele dettes lengde..' Ved fravær av en sådan komponent vil impedansen av lokaliseringsdelen (mellom de første og andre punkter) også være en variabel, og det vil ikke være mulig å fastsette nøyaktig det område av impedanser av forbindelsen som vil forårsake at en hendelse blir signalert. Når ingen sådan komponent er til stede, bør den begrensende verdi eller de begrensende verdier av impedansen av forbindelsen fortrinnsvis være minst to ganger, særlig minst fem ganger og spesielt minst ti ganger, impedansen av hele lengden av lokaliseringsdelen.

Følsomheten av sådanne systemer kan lettvint endres (for eksempel slik at lekkasjer med forskjellige minimumsstør-relser signaleres). Da det benyttes en fast strømkilde, kan

følsomheten endres ved å endre kildens overensstemmende spenning og/eller ved å innlemme en kjent impedans i prøvekretsen, og/eller ved å endre det på forhånd valgte område av utgangsspenningen. Når det benyttes en fast spenningskilde, kan størrelsen av spenningen endres, og/eller en kjent impedans kan inkluderes i prøvekretsen, og/eller den på forhånd valgte strømverdi kan endres.

Oppfinnelsen omfatter en innretning som er egnet for forbindelse med lokaliserings-, kilde- og returdeler for å tilveiebringe et system i hvilket informasjon rapporteres bare når forholdet V/I ligger i et forutbestemt område, idet innretningen omfatter

(1) en første kontaktklemme ,

(2) en andre kontaktklemme,

(3) en tredje kontaktklemme,

(4) en anortdning for, tilkopling av de første og andre kontaktklemmer til en kraftkilde, (5) en spenningsmålende anordning for måling av spenningsfallet mellom de andre og tredje kontaktklemmer, (6) en fremvisningsenhet for fremvisning av informasjon avledet fra et spenningsfall som måles av den spenningsmålende anordning, og (7) en anordning som, når de første og andre kontaktklemmer er tilkoplet til en kraftkilde og er forbundet med hverandre via en lokaliseringsdel og en kildedel og således danner en prøvekrets, hindrer at fremvisningsenheten fremviser informasjon dersom verdien av forholdetV/I ligger utenfor et forutbestemt område, hvor I er strømmen i prøvekretsen i ampere og V er kraftkildens utgangsspenning i volt.

Denne innretning vil ofte omfatte en støttedel til hvilken komponentene (1) - (7) er festet, og/eller et hus som tilveiebringer fysisk og/eller elektrisk beskyttelse for komponentene.

(5) Måling av spenningsfallet langs lokaliseringsdelen ved hjelp av en referanseimpedans

Når en "fast" strømkilde benyttes for å tilveiebringe en meget lav strøm, kan strømmen variere vesentlig (f.eks. med ca. 4 %) fra den "faste" verdi (selv når utgangsspenningen er mindre enn den overensstemmende spenning). Andre faktorer kan også forårsake at strømmen i prøvekretsen varierer med tiden. Under disse omstendigheter inneholder prøvekretsen fortrinnsvis en referanseimpedans som er koplet i serie med lokaliseringsdelen, og beliggenheten av det før-ste punkt beregnes ut fra forholdet mellom spenningsfallet mellom de første og andre punkter og spenningsfallet over referanseimpedansen. I virkeligheten måler denne metode strømmen i prøvekretsen ved å måle spenningsfallet over referanseimpedansen. For ytterligere detaljer henvises til US patentsøknad nr. 60 3 484 som ble innlevert avBonomi og Frank den 24. april 1984.

(6) Lokaliseringsdelen

Lokaliseringsdelen er fortrinnsvis en langstrakt del, idet dette uttrykk benyttes for å betegne en del med en lengde som er vesentlig større, f.eks. minst 100 ganger større, ofte minst 1000 ganger større, iblant minst 10 000 ganger større eller selv minst 100 000 ganger større, enn hvilken som helst av dens andre dimens jorer. Lokaliseringsdelen kan imidlertid også være i form av et ark eller en plate eller en annen mer sammensatt form.

Loakliseringsdelen har fortrinnsvis tilstrekkelig impedans til å forårsake et spenningsfall som måles lettvint og nøyaktig. Den har derfor fortrinnsvis en motstand som i gjennomsnitt er minst 0,33 ohm/m, særlig minst 3,3 ohm/m, f.eks. 3,3 - 16,5 ohm/m. På den annen side bør dens motstand fortrinnsvis ikke være for høy, og den er fortrinnsvis i gjennomsnitt mindre enn 3,3 x 10 4 ohm/m, særlig mindre enn 3,3 x 10 2 ohm/m, spesielt mindre enn 65,5 ohm/m. Et nøkkel- trekk ved den foreliggende oppfinnelse er at lokaliseringsdelens impedans under driftsforhold er avhengig i hovedsaken bare av avstanden mellom de første og andre punkter. Dette er vesentlig på grunn av at det ellers ikke er mulig å be-regne beliggenheten av det første punkt ut fra den endring i spenning som måles av den spenningsmålende anordning. Lokaliseringsdelen kan ha konstant tverrsnitt langs sin lengde, slik at dens motstand pr. lengdeenhet er konstant og spenningsendringen er direkte proporsjonal med avstanden mellom de første og andre punkter. Dette er imidlertid ikke vesentlig, forutsatt at impedansen endrer seg på kjent måte langs delens lengde, slik at spenningsendringen og avstanden kan korreleres. Under noen omstendigheter kan således bety-delige fordeler komme som et resultat av anvendelse av en lokaliseringsdel som omfatter et antall innbyrdes adskilte impedanser som er forbundet ved hjelp av mellomliggende, langstrakte komponenter med lav impedans, slik som beskrevet i den patentsøknad som ble innlevert i USA av Paul Hauptly den (dato ikke oppgitt) 1984. Den mest vanlige variable som påvirker lokaliseringsdelens resistivitet (og dermed motstand) er temperaturen. Mange materialer, og særlig kobber og andre metaller som mest vanlig benyttes for elektriske ledere, har en resistivitet (spesifikk motstand) som endrer seg med temperaturen i en grad som, selv om det er uvesentlig for mange formål, kan resultere i uakseptable feilmarginer ved lokalisering av det første punkt under tilstander ved hvilke temperaturen kan variere vesentlig og uforutsigelig langs lokaliseringsdelens lengde. Det foretrekkes derfor at lokaliseringsdelen skal ha en impedans (vanligvis motstands)-temperaturkoeffisient som i gjennomsnitt er mindre enn 0,003, særlig mindre enn 0,0003, spesielt mindre enn 0,00003 pr. °C over minst ett 25°'s temperaturområde mellom -10 0° C og +500° C, og fortrinnsvis over temperaturområdet 0° til 100° C, spesielt over temperaturområdet 0° til 2 0 0° C. For en enkel metall-leder er impedanstemperaturkoeffisienten den samme som resistivitetstemperaturkoeffisienten. Verdien for kobber er ca. 0,007 pr. °C. Metaller med lavere resistivitetstempera-turkoeffisienter er velkjente og omfatter konstantan (også kjent som eureka), raanganin og copel, og andre som er angitt for eksempel i International Critical Tables, utgitt 192 9

av McGraw-Hill Book Co., Vol. VI, sidene 156 - 170 t

Det er selvsagt viktig at lokaliserings-, kilde-og returdelene må være tilstrekkelig sterke, og må være mon-tert på en slik måte at de kan motstå påkjenningene på disse under installasjon og bruk. For returdelen byr dette vanligvis ikke på noe problem på grunn av at den kan være og fortrinnsvis er sikkert innelukket i en konvensjonell polymer-isolasjonskappe. Elektrisk kontakt er imidlertid nødvendig i mellomliggende punkter av lokaliserings- og kildedelene, og kan være nødvendige i mellomliggende punkter av returdelen også. Dette kan resultere i problemer, særlig når én eller flere av delene er en ledningstråd med forholdsvis lite tverrsnitt. Man har imidlertid funnet at det ved mange anvendelser av oppfinnelsen, særlig de hvor hendelsen er tilstedeværelsen av en elektrolytt, kan oppnås en utmerket kombinasjon av ønskede egenskaper ved benyttelse av en lokaliseringsdel og/eller en del som omfatter en metallkjerne og en langstrakt mantel eller kappe som elektrisk omgir kjernen og som er dannet av en ledende polymer. Uttrykket "elektrisk omgir" benyttes her i den betydning at alle elektriske baner til kjernen (mellom dennes ender) passerer gjennom kappen. Normalt vil den ledende polymer omgi kjernen fullstendig, idet den påføres for eksempel ved hjelp av en smelteekstru-sjonsprosess. Det er imidlertid også mulig å gjøre bruk av en mantel eller kappe som har vekslende, isolerende avsnitt og ledende avsnitt.

Uttrykket "ledende polymer" benyttes her til å betegne en sammensetning som omfatter en polymerkomponent (f.eks. en termoplast eller en elastomer eller en blanding av to eller flere sådanne polymerer) og, dispergert i poly-merkomponenten, et partikkelformet, ledende fyllstoff (f.eks. kjønrøk, grafitt, et metallpulver eller to eller flere av disse). Ledende polymerer er velkjente og er beskrevet, sammen med en rekke forskjellige anvendelser for disse, i for eksempel US-patentskriftene 2 952 761, 2 978 665, 3 243 753, 3 351 882, 3 571 777, 3 757 086, 3 793 716, 3 823 217,

3 858 144, 3 861 029, 4 017 715, 4 072 848, 4 117 312, 4 177 446, 4 188 276, 4 237 441, 4 242 573, 4 246 468, 4 250 400, 4 255 698, 4 271 350, 4 272 4 71, 4 304 987, 4 309 596, 4 309 597, 4 314 230, 4 315 237, 4 317 027,

4 318 881 og 4 330 704; J. Applied Plymer Science nr. 19,

813 - 815 (1975), Klason og Kubat;Polymer Engineering and Science nr. 18, 649 - 653 (1978), Narkis et al; DE-OS 2 634 999, 2 755 077, 2 746 602, 2 755 076, 2 821 799; EP-patentsøknader nr. 38 718, 38 715, 38 718, 38 713, 38 714, 38 716; UK-patentsøknad nr. 2 076 106A; og de søknader som svarer til US-patentsøknader nr. 184 647 (Lutz), 250 491 (Jacobs et al), 2 73 525 (Walty), 274 010 (Walty et al),

2 72 854 (Stewart et al), 300 70 9 (van Konynenburg et al),

369 309 (Midgley et al), og 380 400 (Kamath) .

Resistiviteten av ledende polymerer endrer seg vanligvis med temperaturen med en hastighet som ligger godt over den foretrukne resistivitetstemperaturkoeffisient som er angitt foran, og de PTC-ledende polymerer øker ofte i resistivitet med en faktor på 10 eller mer over et område på 100° C. I en lokaliseringsdel som omfatter en ledende polymerkappe er det følgelig viktig at hvert lengdeavsnitt av den ledende polymerkappe, ved alle temperaturer som sannsyn-ligvis vil bli påtruffet, f.eks. ved alle temperaturer fra 0° til 100° C, har en motstand som er minst 100 ganger, fortrinnsvis minst 1000 ganger, motstanden av kjernen i dette lengdeavsnitt. På denne måte (da kjernen og kappen er koplet i parallell) gir kappen ikke noe vesentlig bidrag til den langstrakte leders motstand, og en eventuell endring i dens motstand med temperaturen er uvesentlig.

Det andre punkt på lokaliseringsdelen må ha en kjent beliggenhet, og det er normalt et fast punkt. Når systemet er konstruert for å detektere forskjellige typer av hendelser som opptrer uavhengig av hverandre, er det andre punkt fortrinnsvis det samme faste punkt for deteksjon av de forskjellige hendelser. Når det dreier seg om en langstrakt lokaliseringsdel, vil det andre punkt normalt være beliggende ved den ene eller den andre ende av lokaliseringsdelen. Oppfinnelsen omfatter imidlertid for eksempel samtidig eller fortløpende anvendelse av et antall andre punkter for å bestemme beliggenhetene av et antall første punkter når et antall forskjellige hendelser har identifisert et antall første punkter.

(7) Kildedelen

Kildedelen har fortrinnsvis den samme generelle utforming og følger den samme generelle bane som lokaliseringsdelen. Det foretrekkes således at lokaliserings- og kildedelene er langstrakte deler som følger den samme langstrakte bane, ofte (men slett ikke nødvendigvis) parallelt med hverandre. Dersom de tilgrensende ender av kilde- og lokaliseringsdelene er forbundet med hverandre (via kraftkilden), vil en rekke forskjellige langstrakte, elektriske forbindelsesdeler tilveiebringe den nødvendige forbindelse med den hendelsesfølsomme forbindelsesanordning, og der hvor det er passende, også tilveiebringe den hendelsesfølsomme forbindelsesanordning. Kildedelen kan således være den samme som, eller forskjellig fra, lokaliseringsdelen. Spesielt når lokaliseringsdelen er en ledningstråd som er elektrisk omgitt av en ledende polymerkappe, er kildedelen fortrinnsvis en ledningstråd som er elektrisk omgitt av en ledende polymerkappe. Redegjørelsen i det foregående avsnitt 6 om ledende polymerer er også anvendelig på kildedelen.Kildedelen har fortrinnsvis i hovedsaken ingen reaktans. For å redusere den inngangsspenning som er nødvendig for å tilveiebringe en styrt strøm i prøvekretsen, kan kildedelen ha en lavere motstand pr. lengdeenhet enn lokaliseringsdelen.

Når kilde- og lokaliseringsdelene er koplet slik

at de tilveiebringer en prøvekrets i hvilken den eneste variable impedans er den forbindelse mellom kilde- og lokaliseringsdelene som forårsakes av hendelsen, er kildedelen fortrinnsvis i hovedsaken identisk med lokaliseringsdelen.

( 8) Returdelen

I mange tilfeller har også returdelen den samme generelle konfigurasjon og følger den samme generelle bane som lokaliseringsdelen. Dette foretrekkes når returdelen er elektrisk forbundet med lokaliseringsdelen ved dennes ender, men forøvrig er isolert fra denne. På den annen side er dette ikke nødvendig når lokaliserings- og kildedelene følger en bane i form av en sløyfe, da returdelen da kan være en forholdsvis kort del som forener (via den spenningsmålende anordning) de to ender av lokaliseringsdelen. Returdelen vil vanligvis følge den samme generelle bane som kilde- og lokaliseringsdelene i en annen utførelse i hvilken det, når en hendelse inntreffer, ikke bare dannes en forbindelse mellom lokaliserings- og kildedelene, men det også dannes en elektrisk forbindelse med kjent motstand mellom returdelen og lokaliseringsdelen i det første punkt eller i et annet punkt på lokaliseringsdelen som ligger lenger borte fra det andre punkt. Returdelen har fortrinnsvis i hovedsaken ingen reaktans og kan hensiktsmessig være en enkel, isolert ledningstråd hvis motstand pr. lengdeenhet er tilstrekkelig lav til at motstanden av returdelen kan ignoreres ved oppnåelse av den ønskede informasjon om hendelsen, f.eks. mindre enn 0,01 ganger motstanden pr. lengdeenhet av lokaliseringsdelen.

( 9) Montering av de langstrakte forbindelsesdeler

Kilde- og lokaliseringsdelene, vanligvis returdelen, hjelpedelen når den er til stede, og eventuelle andre, langstrakte deler som kan være ønsket (f.eks. for å kontrollere kontinuiteten eller tilveiebringe fysisk styrke), kan kombineres sammen på hvilken som helst passende måte for å tilveiebringe en kabel som kan anbringes langs den ønskede, langstrakte bane. Dersom det ønskes, kan returdelen, eller lokaliseringsdelen, eller en ytterligere del, være forholdsvis stor og sterk og således være en styrkedel til hvilken de andre deler er festet, f.eks. ved omvikling, fortrinnsvis i form av en fletning som kan omfatte ytterligere langstrakte deler. For en mer detaljert beskrivelse av forskjellige omviklede konfigurasjoner henvises til US-patentsøknadene 556 740 og 556 82 9 som er innlevert av Robert Wasley.

( 10) Anvendelse av i hovedsaken identiske lokaliserings-

og kildedeler

Meget verdifulle forbedringer kan oppnås ved anvendelse av en lokaliseringsdel som har sådanne impedansegenskaper og som er koplet på en slik måte at den eneste variable impedans i prøvekretsen er impedansen av den forbindelse som frembringes ved forekomsten av hendelsen. Slik som foran angitt, gjør dette det mulig å konstruere et system som i alle punkter langs sin lengde vil være følsomt bare overfor hendelser som frembringer en forbindelse hvis impedans ligger innenfor et forutbestemt område. En annen viktig fordel er at impedansen av selve forbindelsen kan måles. Dette kan gjøres for eksempel

(a) når en konstantstrømkilde benyttes, ved måling av

utgangsspenningen,

(b) når en konstantspenningskilde benyttes, ved måling

av strømmen i prøvekretsen, eller

(c) ved å innlemme et koplings- eller bryterarrangement slik at det, etter at hendelsens beliggenhet er blitt bestemt, frembringes en ny krets i hvilken den spenning som måles av voltmeteret, er et mål på hendelsens impedans. Når lokaliseringsdelen er av den type som er beskrevet i den foran nevnte US-patentsøknad som ble innlevert av Paul Hauptly 1984, hvor lokaliseringsdelen omfatter et antall innbyrdes adskilte impedanskomponenter, omfatter kildedelen fortrinnsvis tilsvarende, innbyrdes adskilte impedanskomponenter. For å bygge opp et sådant system, er det hensiktsmessig å benytte formonterte moduler som kan innkoples i lokaliserings- og kildedelene for å tilveiebringe impedanskomponenter i disse deler, og en hendelsesfølsom forbindelsesdel for å forbinde disse deler når en hendelse finner sted. Sådanne moduler er nye og utgjør en del av den foreliggende oppfinnelse. I et videre aspekt tilveiebringer således oppfinnelsen en hendelsesfølsom modul som er egnet for benyttelse ved en fremgangsmåte for detektering for oppnåelse av informasjon om en hendelse, og som omfatter (1) en første impedanskomponent som har en vesentlig impedans, (2) en første leder som har en forholdsvis meget liten impedans og hvis ene ende er forbundet med den første impedanskomponent, (3) en andre impedanskomponent som har den samme impedans som den første impedanskomponent, (4) en andre leder som har en forholdsvis meget liten impedans og hvis ene ende er forbundet med den andre impedanskomponent, idet den første impedanskomponent og den første leder, ved fravær av en hendelse, er elektrisk isolert fra den andre leder og den andre impedanskomponent, og (5) en hendelsesfølsom forbindelsesanordning som, ved forekomst av en hendelse, kan forårsake elektrisk forbindelse mellom de første og andre ledere,

idet den første impedanskomponent og den første leder kan koples i serie med innkommende og utgående partier av en langstrakt, elektrisk ledende lokaliseringsdel, og den andre impedanskomponent og den andre leder kan koples i serie med innkommende og utgående partier av en langstrakt, elektrisk ledende kildedel.

Modulen omfatter fortrinnsvis også en tredje impedanskomponent som er koplet til den andre ende av den første leder, og en fjerde impedanskomponent som er koplet til den andre ende av den andre leder, idet de tredje og fjerde komponenter har den samme impedans som de første og andre komponenter. Når man benytter en sådan foretrukket modul, spiller det ingen rolle om det innkommende parti av lokaliseringsdelen er koplet til den første komponent og det utgående parti av lokaliseringsdelen er koplet til den tredje komponent, eller omvendt. Likeledes spiller det ingen rolle om det innkommende parti av kildedelen er koplet til den andre komponent og det utgående parti av kildedelen er koplet til den fjerde komponent, eller omvendt. Dette reduserer faren for uriktig installasjon av systemet. Dersom den hendelses-følsomme forbindelsesanordning virker på samme måte uansett retningen av strømmen gjennom denne, spiller det i realite-ten ingen rolle hvordan de mellomliggende partier av kilde-og lokaliseringsdelene er tilkoplet til modulen, forutsatt at lokaliseringsdelen er tilkoplet via den ene av lederne og kildedelen er tilkoplet via den andre leder.

Modulen vil ofte omfatte en støttedel til hvilken komponentene (1) - (5) er festet, og/eller et hus som tilveiebringer fysisk og/eller elektrisk beskyttelse for komponentene, og/eller kontaktklemmer for tilkopling av modulen slik som foran angitt.

( 11) Kraftforsyningen

Den strøm som overføres mellom de første og andre punkter, må være av kjent størrelse, og tilføres fortrinnsvis ved hjelp av en styrt strømkilde, f.eks. en galvanostat. Imidlertid kan en styrt spenningskilde benyttes forutsatt at en strømmålende anordning er inkludert i innretningen, slik at beliggenheten av det første punkt kan beregnes. Strømmen kan være en kontinuerlig eller pulset likestrøm eller en vekselstrøm med regelmessig sinusform eller annen form.. Den strøm som flyter mellom de første og andre punkter, ligger ofte i området 0,05 - 100 raA, særlig 0,1 - 10 mA, f.eks.

0,5 - 3 mA. Der hvor lange baner skal overvåkes med henblikk på. hendelser, kan imidlertid enda lavere strømmer benyttes, særlig når man benytter en referanseimpedans, slik som beskrevet i den foran nevnte US-patentsøknad nr. 603 484 av 24. april 1984 (Bonomi og Frank). Den styrte strømkilde er fortrinnsvis en fast strømkilde eller en strømkilde som kan innstilles for å tilveiebringe strøm med en ønsket og kjent verdi, for eksempel for å oppnå forbedret nøyaktighet ved lokalisering av en feil som ble detektert på et lavere strøm-nivå. Det er imidlertid også mulig å benytte en fast spenningskilde i kombinasjon med den strømmålende anordning som måler den strøm som flyter mellom de første og andre punkter. Kraftkilden er fortrinnsvis tilkoplet til lokaliseringsdelen i det andre punkt til enhver tid, og er forøvrig, ved fravær av en hendelse, isolert fra lokaliseringsdelen.

( 12) Den spenningsmålende anordning

Den spenningsmålende anordning kan være av hvilken som helst type, og passende anordninger er velkjente for fagfolk på området. Den spenningsmålende anordning er fortrinnsvis et voltmeter som har en motstand på minst 10 000 ohm, fortrinnsvis minst 1 megohm, særlig minst 10 megohm.

( 13) Fysisk og elektrisk sammenheng mellom komponentene

i innretningen

Slik som kort angitt i beskrivelsen av fig. 1, kan de fysiske og elektriske sammenhenger mellom komponentene i innretningen ifølge oppfinnelsen varieres i stor utstrekning. Fig. 2-24 viser et antall forskjellige arrangementer som utgjør spesielle eksempler på den krets som er generisk vist på fig. 1, og på forskjellige foretrukne utførelser av oppfinnelsen. I hver av utførelsene ifølge fig. 2-24 finnes en kraftkilde 15, en spenningsmålende anordning 14, en lokaliseringsdel 11, en kildedel 12 og en returdel 16. Lokaliseringsdelen er vist som en motstand på grunn av at den må ha betydelig motstandsverdi for at spenningsfallet langs denne skal være tilstrekkelig stort til å tillate nøyaktig lokalisering av punktet 1 i hvilket kildedelen 12 er tilkoplet til lokaliseringsdelen 11. Kildedelen er vist som en enkel leder med lav motstand i noen figurer, og i andre figurer som en resistiv del som er identisk med lokaliseringsdelen. Returdelen er vist som en enkel lavmotstands-leder, som den fortrinnsvis er, men returdelen kan ha en vesentlig

er

motstand forutsatt at det en kjent motstand. Forbindelsene E, E.^, E2og E^er vist som motstander dersom de utgjør en del av prøvekretsen, da oppfinnelsen tillater disse forbindelser å ha ubestemt og høy motstand (selv om de selvsagt kan ha i hovedsaken null motstand eller en vesentlig og kjent motstand). På den annen side er disse forbindelser vist som enkle ledere dersom de utgjør en del av referansekretsen, da oppfinnelsen krever at disse forbindelser har kjent, og fortrinnsvis liten motstand. I et antall av teg-ningsfigurene er det vist brytere S, og S2- Enhver annen anordning kan benyttes i prøvekretsen i tillegg til enkle brytere som danner en elektronisk kontakt med null motstand, og enhver annen anordning som tilveiebringer en forbindelse med kjent motstand, kan benyttes i referansekretsen. I de fleste av figurene 2 - 29 er kraftkilden vist som en styrt strømkilde, men på fig. 3 og 26 er kraftkilden et batteri og prøvekretsen inneholder et amnéremeter 154, og på fig. 4 er

kraftkilden en styrt spenningskilde og prøvekretsen inneholder også her et amperemeter 154.

Noen av de forskjellige mulige sammenhenger mellom komponentene skal nå oppregnes, idet fig. 2 - 29 benyttes som eksempler på disse sammenhenger. (A) Kraftkilden 15 kan være anbrakt nær det andre punkt på lokaliseringsdelen, som vist på fig. 2-7 og 12 - 29, eller nær den ende av lokaliseringsdelen som ligger på avstand fra det andre punkt, som vist på fig. 8-9. I de fleste tilfeller er kraftkilden 15 og den spenningsmålende anordning 14 anbrakt nær hverandre som vist på fig. 2-5 og 7 - 29. (B) Som vist for eksempel på fig. 10, kan innretningen omfatte én eller flere brytere som kan være sammenkoplet

eller kan virke uavhengig av hverandre, for å sørge for om-kopling av forbindelsene mellom lokaliseringsdelen og kraftkilden fra et første arrangement i hvilket det andre punkt befinner seg ved lokaliseringsdelens ene ende som vist på fig. 2, til et andre arrangement i hvilket det andre punkt befinner seg ved lokaliseringsdelens motsatte ende, som vist på fig. 9, slik at det gjøres mulig først å måle den avstand fra den ene ende i hvilken en hendelse har funnet sted, og deretter å måle den avstand fra den andre ende i hvilken en hendelse har funnet sted.

(C) Det er også mulig for innretningen å være en innretning i hvilken forekomst av en hendelse forårsaker ikke

bare forbindelse mellom kilde- og lokaliseringsdelene, men også forbindelse mellom retur- og lokaliseringsdelene, som vist for eksempel på fig. 5, 7, 19 og 20. Et sådant system kan være verdifullt, for eksempel ved tilveiebringelse av en innretning som er kappet i lengder. Dannelsen av forbindelsen mellom lokaliserings- og returdelene kan være et direkte resultat av dannelsen av forbindelsen mellom lokaliserings- og kildedelene, f.eks. ved hjelp av en sammenkoplet (ganget) bryter, eller den tilstand som forårsaker at den

ene forbindelse dannes, kan også forårsake at den andre forbindelse dannes. Disse to muligheter er vist på fig. 5. Alternativt kan forbindelsen mellom lokaliserings- og returdelene være et resultat av eksistensen av en tilstand som er forskjellig fra den tilstand som forårsaker forbindelsen mellom lokaliserings- og kildedelene. Denne mulighet er vist på fig. 7, 19 og 20.

(D) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig. 11, at innretningen kan omfatte én eller flere brytere som kan

være sammenkoplet eller kan virke separat, slik at innretningen kan omformes til et elektrisk system som vist på fig. 12, i hvilket

(a) en elektrisk strøm drives langs hele lokaliseringsdelens lengde ved hjelp av kraftkilden, (b) returdelen er elektrisk tilkoplet til det andre punkt på lokaliseringsdelen via den spenningsmålende anordning, og er forøvrig isolert fra lokaliseringsdelen, og (c) når en andre og forskjellig type av hendelse, inntreffer, dannes en forbindelse med kjent impedans mellom lokaliseringsdelen og returdelen, slik at det frembringes en referansekrets som omfatter en spenningsmålende anordning, de deler av lokaliseringsdelen og returdelen som ligger mellom de første og andre punkter, og forbindelsen med kjent impedans, idet den spenningsmålende anordning er en kjent impedans som er meget høy sammenliknet med hvilken som helst kjent del av impedansen av de andre komponenter i referansekretsen. (E) Som vist for eksempel på fig. 13, kan hendelsen omfatte eksistensen av en spesiell tilstand på hver av et

antall innbyrdes adskilte steder, idet forbindelsen mellom lokaliseringsdelen og kildedelen dannes via en hendelsesføl-som forbindelsesanordning som omfatter et antall tilstands-følsomme deler som er elektrisk seriekoplet, som er belig-

gende på respektive av de innbyrdes adskilte steder, og av hvilke hver er elektrisk ledende når den nevnte tilstand eksisterer på stedet for denne, og ikke er elektrisk ledende når den nevnte tilstand ikke eksisterer på stedet for denne.

(F) Som vist for eksempel på fig. 14, kan hendelsen omfatte eksistensen av en spesiell tilstand på minst ett av

et antall innbyrdes adskilte steder, idet forbindelsen mellom lokaliseringsdelen og kildedelen dannes via en hendelsesføl-som forbindelsesdel som omfatter et antall tilstands følsomme deler som er elektrisk parallellkoplet, som er beliggende på en respektiv av hver av de innbyrdes adskilte steder, og av hvilke hver er élektrisk ledende når den nevnte tilstand eksisterer på stedet for denne, og ikke er elektrisk ledende når den nevnte tilstand ikke eksisterer på stedet for denne.

(G) Som vist for eksempel på fig. 15, kan hendelsen omfatte eksistensen av en første tilstand på et første sted

og eksistensen av en andre tilstand på et andre sted (som kan ligge i umiddelbar nærhet av det første sted), idet forbindelsen mellom lokaliseringsdelen og kildedelen dannes via en hendelsesfølsom del som omfatter (a) en første tilstands-følsom del som befinner seg på det første sted og som er elektrisk ledende når den første tilstand eksisterer på det førs.te sted, og ikke er elektrisk ledende når den første tilstand ikke eksisterer på det første sted, og (b) en andre tilstandsfølsom del som befinner seg på det andre sted, som er elektrisk ledende når den andre tilstand eksisterer på det andre sted og ikke er elektrisk ledende når den andre tilstand ikke eksisterer på det andre sted, og som er elektrisk seriekoplet med den første tilstands følsomme del.

(H) Som vist for eksempel på fig. 16, kan hendelsen omfatte eksistensen av en første tilstand på et første sted

eller eksistensen av en andre tilstand på et andre sted

(som kan ligge i umiddelbar nærhet av det første sted), idet forbindelsen mellom lokaliseringsdelen og kildedelen dannes via en hendelsesfølsom del som omfatter (a) en første

hendelsesfølsom del som befinner seg på det første sted og som er elektrisk ledende når den første tilstand eksisterer på det første sted, og ikke er elektrisk ledende når den første tilstand ikke eksisterer på det første sted, og (b)

en andre hendelsesfølsom del som befinner seg på det andre sted, som er elektrisk ledende når den andre tilstand eksisterer på det andre sted, og ikke er elektrisk ledende når den andre tilstand ikke eksisterer på det andre sted, og som er elektrisk parallellkoplet med den første tilstands følsomme del. (I) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig. 17, at systemet kan omfatte to eller flere kildedeler av hvilke respektive deler forbindes med lokaliseringsdelen når en spesiell tilstand (forskjellig for hver kildedel) eksisterer. I dette tilfelle er hendelsen eksistensen av den ene av disse to (eller flere) tilstander på hvilket som helst punkt langs den langstrakte bane som følges av lokaliserings-og kildedelene. Systemet kan også omfatte brytere, f.eks. som vist på fig. 17, slik at det er mulig å frakople alle bortsett fra én av kildedelene, og således å bestemme hvilken av de spesielle tilstander som eksisterer.

(J) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig. 18, at systemet kan omfatte minst én hjelpekildedel som er koplet til kraftkilden og som blir tilkoplet til kildedelen (eller til en annen hjelpekildedel) når en spesiell, andre tilstand eksisterer, idet den andre tilstand er forskjellig fra den første tilstand som forårsaker at kildedelen blir tilkoplet til lokaliseringsdelen. I dette tilfelle er hendelsen eksistensen, i ett eller flere punkter langs banen,

av en andre tilstand som forårsaker at hjelpekildedelen blir tilkoplet til kildedelen, og eksistensen, i ett eller flere punkter langs banen, av en første tilstand som forårsaker at kilde- og lokaliseringsdelene blir forbundet.

(K) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig.

19 og 20, at systemet kan omfatte minst én hjelpereturdel som er koplet til den spenningsmålende anordning og som blir tilkoplet til returdelen når en andre tilstand eksisterer, idet den andre tilstand er forskjellig fra den første tilstand som forårsaker at kilde- og lokaliseringsdelene blir forbundet. Returdelen kan være forbundet med den ende av lokaliseringsdelen som ligger på avstand fra det andre punkt, som vist på fig. 19, i hvilket tilfelle hendelsen er eksistensen av den første tilstand i ett eller flere punkter langs banen, og eksistensen av den andre tilstand i ett eller flere punkter langs banen, idet den tilveiebrakte informasjon er beliggenheten av den første tilstand som ligger nærmest det andre punkt. Alternativt, som vist på fig. 20, kan returdelen bli forbundet med lokaliseringsdelen som et resultat av en tredje tilstand.

(L) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig.

21, at innretningen kan følge en langstrakt bane i form av en sløyfe, slik at returdelen ikke trenger å følge den langstrakte bane, men ganske enkelt kan forene de to ender av lokaliseringsdelen via den spenningsmålende anordning.

(M) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig.

22, at et antall hendelsesdetekterende stasjoner (som kan detektere den samme eller forskjellige hendelser) kan være anbrakt på steder som ligger fjernt fra lokaliseringsdelen, eller kan være elektrisk (eller på annen måte) tilkoplet til brytere (f.eks. elektromagnetisk drevne reléer) mellom lokaliserings- og kildedelene.

(N) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig.

2 3, når hendelsesdeteks jon kreves bare i adskilte soner, at lokaliseringsdelen kan omfatte (a) et antall innbyrdes adskilte, langstrakte lokaliseringskomponenter (114A, 114B, 114C og 114D på fig. 23) som hver tilveiebringer en rekke punkter med hvilke forbindelsen kan dannes og som fortrinnsvis har forholdsvis høy motstand pr. lengdeenhet, og (b) et antall innbyrdes adskilte, langstrakte, mellomliggende komponenter (115A, 115B og 115C på fig. 23) som fysisk adskiller og elektrisk forbinder lokaliseringskomponentene, som ikke kan bli direkte forbundet med kildedelen og som fortrinnsvis har en forholdsvis lav motstand. Dette system kan benyttes for eksempel når deteksjon og lokalisering er nødvendig i hvert av et antall hus som er adskilt fra hverandre langs en gate, men ikke mellom husene.

(0) Fremgangsmåten kan også benyttes til å lokalisere hendelser langs en forgrenet bane, som vist på fig. 24. Dersom imidlertid den spenningsmålende anordning viser en hendelse på en avstand bortenfor det første forgreningspunkt når det benyttes et sådant forgrenet system, finnes det ofte to eller flere mulige beliggenheter for feilen. Dersom det ønskes, kan beliggenheten identifiseres nøyaktig ved å til-kople den styrte strømkilde og voltmeteret til lederne i forgreningspunktet eller forgreningspunktene (fortrinnsvis via lavmotatands-fall-ledninger (drop leads) som installeres samtidig som deteksjonssystemet). (Denne utvei kan også benyttes i ikke-forgrenede systemer for å tilveiebringe forbedret nøyaktighet av beliggenheten av hendelsen, etter at den generelle nærhet av hendelsen er blitt indikert.) Alternativt kan vekselstrømkilder med forskjellige frekvenser benyttes fortløpende, og filtre plasseres i de forskjellige grener, slik at bare én gren prøves ved et vilkårlig tids-punkt.

(P) Det er også mulig, som vist for eksempel på fig.

9 og 25 - 2 9, at kildedelen kan ha de samme impedansegenskaper som lokaliseringsdelen, og kan være tilkoplet slik at den eneste variable impedans i prøvekretsen er forbindelsens impedans. Fig. 9, 25, 26, 28 og 29 viser lokaliserings- og kildedelene som kontinuerlige motstander med konstant motstandsverdi pr. lengdeenhet. Fig. 2 7 viser at lokaliserings-og kildedelene omfatter et antall motstander 111 (i lokaliseringsdelen) og 121 (i kildedelen) som kan ha den samme

eller forskjellige motstandsverdier R, til R , og et antall

lm

mellomliggende lavmotstands-komponenter 112 og 122. Hendel-sesforbindelsene E på fig. 25, 26, 28 og 2 9 er vist som mot-

stander av ubestemt størrelse. På fig. 27 dannes hendelses-forbindelsen ved å lukke én eller flere av bryterne S som i serie med bryterne har motstander R^til ^ som kan være den samme eller forskjellige. Fig. 2 7 viser også en referansemotstand R^ som er koplet i serie med lokaliseringsdelen, og et voltmeter 141 som måler spenningsfallet over referansemotstanden, slik at forbindelsens beliggenhet kan beregnes ut fra forholdet mellom de spenningsfall som måles av de to voltmetere. Fig. 28 er den samme som fig. 25 bortsett fra at den også inneholder et andre voltmeter 19 som måler kraftkildens utgangsspenning. Impedansen av forbindelsen E kan beregnes ut fra utgangsspenningen (så lenge kraftkilden av-gir denønskede "faste" strøm). Fig. 29 likner noe på fig. 25, men omfatter en bryter 161, slik at returdelen kan tilkoples som vist (idet systemet da er nøyaktig som vist på fig. 25), eller kan fra-koples fra lokaliseringsdelens nære ende og tilkoples til kildedelens nære ende. I den sistnevnte konfigurasjon er den spenning som måles av voltmeteret, et mål på impedansen av forbindelsen E.

( 14) Spenningsfall som funksjon av avstand

Sammenhengen mellom det spenningsfall som måles av den spenningsmålende anordning, og avstanden mellom de før-ste og andre punkter vil avhenge av den måte på hvilken innretningen er konstruert. Når forbindelse kan dannes ved lokaliseringsdelen i hvilket som helst punkt langs dennes lengde, og lokaliseringsdelen har ensartet impedans langs sin lengde, vil sammenhengen være en rett linje med ensartet helling, som vist på fig. 30. Dersom den hendelsesfølsomme forbindelsesanordning er diskontinuerlig, slik at forbindelse med lokaliseringsdelen er mulig bare i adskilte punkter, vil sammenhengen være en rekke punkter som vist på fig. 31. Når lokaliseringsdelen er oppdelt i lokaliserings- og forbindelsessoner og kan kontaktes i hvilket som helst punkt innenfor en lokaliseringssone, som vist på fig. 23, vil sammenhengen være som vist på fig. 32.

( 15) Spesiell hendelsesfølsom forbindelsesanordning

Fig. 33 - 38 viser tverrsnitt gjennom utførelser

av innretningen ifølge oppfinnelsen. På fig. 33 og 34 omfatter innretningen en kildedel med en metallkjerne 121 og et ledende polymerbelegg 122, en lokaliseringsdel med en kjerne 111 som er dannet av et metall hvis resistivitet er i hovedsaken uforanderlig med temperaturen og et ledende polymerbelegg 112, og en returdel 16 som er dannet av metall og er omgitt av en isolerende polymerkappe 161.

På fig. 33 ligger en isolerende polymer-forbindelsesdel 20 med konkave overflater mellom kilde- og lokaliseringsdelene, og komponentene er forenet med hverandre ved hjelp av en gjennomhullet og derfor væskegjennomtrengelig isolasjonskappe 91. Så lenge det ikke finnes noen elektrolytt rundt den innretning som er vist på fig. 33, finnes det ingen elektrisk forbindelse mellom lokaliserings- og kildedelene. Dersom imidlertid innretningen utsettes for en elektrolytt, dannes en ioneforbindelse mellom lokaliserings- og kildedelene.

På fig. 34 ligger en del 21 mellom lokaliserings-og kildedelene, og komponentene er omgitt av en isolerende kappe 92. Under normale tilstander hindrer delen 21 elektrisk kontakt mellom lokaliserings- og kildedelene, men delen 21 består av eller inneholder materiale som blir en elektrisk leder når en hendelse inntreffer. For eksempel kan delen 21 omfatte et organisk polymerskum som er impregnert med et materiale som danner mobile ionearter når skumstrukturen ødelegges, for eksempel på grunn av en hendelse som innebærer at for høyt trykk påføres gjennom en fleksibel kappe 92, eller en hendelse som innebærer for høy temperatur som bringer skummet til å smelte, eller en hendelse som innebærer tilstedeværelse av et kjemikalium som kan trenge gjennom kappen 92 (som kan være gjennomhullet for dette formål) og som reagerer med den oppskummede del. Delen 21 kan også være dannet av et materiale som blir ledende når det komprimeres.

Fig. 35 viser et tverrsnitt gjennom en innretning for deteksjon av en overtemperatur-feiltilstand. Lokaliseringsdelen 11 og kildedelen 12 er metallstrimler som er innbyrdes adskilt ved hjelp av isolerende strimler 20 som avgrenser et luftgap 21 mellom lederne. Returdelen 16 og den isolerende kappe 161 som omgir denne, er også til stede. En bimetallisk C-klemme som omfatter metallstrimler 7 og 8, hviler på de sentrale partier av strimlene 11 og 12 via en isolerende pute 78. Under normale tilstander er klemmen i den viste, åpne stilling, men den er slik konstruert og anordnet at dersom temperaturen overskrider en spesiell verdi, lukker klemmen og bringer strimlene 11 og 12 i elektrisk kontakt. Passende C-klemmer kan være dannet av en fjærståldel og en hukommelsesmetalldel. Dersom for eksempel den indre del 7 under normale tilstander er dannet av f jær-stål og den ytre del 8 er dannet av et hukommelsesmetal1 i den martensittiske fase og holdes i en ekspandert konfigurasjon ved hjelp av delen 7, vil delen 8, dersom temperaturen når opp til hukommelsesmetallets omvandlingstemperatur, bli restituert slik at den overvinner delens 7 elastiske motstand og bringer strimlene 11 og 12 i kontakt med hverandre.

Fig. 36 likner noe på fig. 35, men gjør bruk av en bimetallisk del for å bringe en strimmel 12 og en ledningstråd 11 i elektrisk kontakt dersom temperaturen faller under et visst nivå. Strimmelen 12 er forbundet med en C-klemme med en indre del 7 som er dannet av fjærstål, og en ytre del 8 som er dannet av et hukommelsesmetall. C-klemmen er adskilt fra tråden 11 ved hjelp av et luftgap 21 i en gjennomhullet isolasjonsdel 20. Under normale forhold er hukommelsesmetalldelen 8 i den austenittiske tilstand og holder fjærståldelen 7 i en sammentrykket konfigurasjon, slik at det ikke er noen kontakt mellom strimmelen 12 og tråden 11. Dersom temperaturen faller under hukommelsesmetallets omvandlingstemperatur, slik at delen 8 omvandles til den svake, martensittiske tilstand, ekspanderer fjærståldelen og bevir-ker elektrisk forbindelse mellom strimmelen 12 og tråden 11.

På fig. 35 og 36 vil C-delen vanligvis omfatte et antall separate, innbyrdes adskilte deler. En kontinuerlig C-del vil imidlertid også være tilfredsstillende.

Fig. 37 og 38 viser en innretning for deteksjon

av enøkning i trykk, for eksempel for plassering under et

gulvdekke som en innbruddsalarm. Kildedelen 12 er i form av en metallstrimmel og er omgitt av en isolerende polymerplate 22 som har åpninger 21 i sin øvre overflate. Lokaliseringsdelen 11 er en metalltråd med konstant motstand og som er adskilt fra delen 12 ved hjelp av den isolerende plate 22

og krysser over åpningene 21. Returdelen 16 er plassert over den andre leder og er isolert fra denne i alle punkter. En fleksibel, isolerende polymerkappe 92 omgir de forskjellige komponenter. Under normale tilstander er lokaliserings-og kildedelene ikke elektrisk forbundet. Dersom imidlertid trykket på den øvre overflate av den isolerende kappe øker tilstrekkelig, presses lokaliseringsdelen gjennom åpningen 21 til kontakt med kildedelen.

Oppfinnelsen skal illustrerer ved hjelp av følgende Eksempler:

Eksempel 1

En krets som vist på fig. 2 ble fremstilt. Den styrte strømkilde var en galvanostat med en overensstemmende spenning (compliance voltage) på 18 volt og frembrakt ved en styrt strøm på 0,001 A. Voltmeteret hadde en inngangsimpe-dans på 1 megohm og en fullskala-avlesning på 200 mV. Kildedelen var en 30 AWG kobbertråd (diameter ca. 0,0 32 cm) som var omgitt av en smelteekstrudert kappe av en ledende polymersammensetning. Kappen var ca. 0,1 cm tykk. Den ledende polymersammensetning hadde en resistivitet på ca. 3 ohm»cm ved 25° C og besto av kjønrøk (ca. 45 vektdeler) dispergert i en termoplastisk gummi som selges under handelsnavnet TPR-54 90 og som antas å være en blanding av polypropylen og en etylen/propylen-gummi (ca. 55 vektdeler). Lokaliseringsdelen var den samme som den første, bortsett fra at en 30 AWG konstantantråd (diameter ca. 0,032 cm) ble benyttet i stedet for kobbertråden. Motstanden av den andre leder var 9,6 5 ohm/m. Returdelen var en 12 AWG kobbertråd (diameter ca.

0,2 9 cm), og den var omgitt av en isolerende polymerkappe.

Ved en rekke prøver ble en fuktig svamp plassert

på lokaliserings- og kildedelene for å bevirke elektrisk forbindelse mellom disse, idet delene ble tørket mellom prøvene. Slik som ventet ut fra teorien, ble det funnet at avstanden

(d) i meter til den fuktige svamp kunne beregnes ut fra likningen

hvor V er den spenning (i volt) som registreres av voltmeteret. Uoverensstemmelsen mellom de virkelige og beregnede verdier av d var mindre enn 0,1 %.

Eksempel 2

En krets som vist på fig. 2 ble fremstilt, idet

det ble benyttet en galvanostat og et voltmeter som angitt i Eksempel 1. En innretning som i virkemåte liknet noe på den som er vist på fig. 37 og 38, ble fremstilt som følger. For å tilveiebringe kildedelen, ble en strimmel av kobberfolie fastklebet til den indre bunnflate av et rør av tverrbundet polyvinylidenfluorid. For å tilveiebringe lokaliseringsdelen, ble en 30 AWG konstantantråd (diameter ca. 0,0 32 cm) festet til den indre toppoverflate av polyvinylidenfluoridrøret, diametralt motsatt av kobberstrimmelen, idet tråden var vevd gjennom røret med mellomrom slik at den ble holdt i hovedsaken i kontakt med røret over hele dettes lengde. Returdelen var en 30 AWG isolert kobbertråd (diameter ca. 0,032 cm).

Ved en rekke prøver ble trykk utøvet på rørets

øvre overflate på et sted som var adskilt fra den nære ende. Røret ble elastisk deformert, slik at lokaliserings- og kildedelene ble brakt i kontakt med hverandre og resulterte i en avlesning på voltmeteret ut fra hvilken beliggenheten av trykkpunktet kunne beregnes.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for overvåkning med henblikk på forekomsten av en hendelse, og for detektering og oppnåelse av informasjon om hendelsen ved forekomsten av denne, karakterisert ved at den omfatter de trinn (1) at det ved forekomsten av hendelsen dannes elek- en trisk forbindelse mellom elektrisk ledende lokaliseringsdel og en elektrisk ledende kildedel, idet forbindelsen med lokaliseringsdelen er effektiv i et første punkt hvis beliggenhet er definert ved minst én egenskap til hendelsen, idet dannelsen av forbindelsen muliggjør dannelse av en prøvekrets som omfatter (a) forbindelsen, (b) den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom det første punkt og et andre punkt som har en kjent beliggenhet på lokaliseringsdelen, og (c) en kraftkilde som forårsaker at en elektrisk strøm av kjent størrelse overføres mellom de første og andre punkter på lokaliseringsdelen, og strømmen og lokaliseringsdelen er slik at den romlige sammenheng mellom de første og andre punkter kan bestemmes ved å måle spenningsfallet mellom de første og andre punkter, (2) at spenningsfallet mellom de første og andre punkter måles, og (3) at informasjon angående hendelsen oppnås ut fra målingen som utføres i trinn (2).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kraftkilden er en styrt strømkilde som av-gir en kjent, fast strøm.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at spenningsfallet mellom de første og andre punkter bestemmes ved hjelp av en spenningsmålende anordning som inngår i en referansekrets, idet referansekretsen omfatter (a) den spenningsmålende anordning, (b) den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom de første og andre punkter, og (c) en elektrisk ledende returdel som (i) er elektrisk forbundet med lokaliseringsdelen ved dennes ender, og (ii) forøvrig er isolert fra lokaliseringsdelen, idet den spenningsmålende anordning har en impedans som er meget høy sammenliknet med impedansen av de andre komponenter i referansekretsen.

4. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at forbindelsen mellom lokaliseringsdelen og kildedelen har en vesentlig og ukjent impedans.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at informasjon angående hendelsen oppnås i trinn (3) bare når forholdet V/I ligger i et forutbestemt område, hvor V er kraftkildens utgangsspenning og I er strømmen i prøvekretsen.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved (a) at lokaliseringsdelen har en total impedans Z. , , , idet forbindelsen med lokaliseringsdelen total ^ er effektiv i et første punkt hvis beliggenhet er définert ved minst én egenskap til hendelsen, og (b) at prøvekretsen også omfatter en komponent som (i) er koplet i serie med den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom det første punkt og et andre punkt, og (ii) har en impedans som er i hovedsaken lik for-skjellen mellom zto^- a^ oc? impedansen av den del av lokaliseringsdelen som ligger mellom det første punkt og det andre punkt.

7. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at lokaliseringsdelen omfatter (1) et antall innbyrdes adskilte lokaliseringssoner, idet hver av sonene tilveiebringer en rekke punkter med hvilke forbindelsen kan dannes, og (2) et antall innbyrdes adskilte forbindelsessoner som fysisk adskiller og elektrisk forbinder lokaliseringssonene og som ikke kan bli forbundet med kildedelen.

8. Innretning for utførelse av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at den omfatter (1) en langstrakt lokaliseringsdel hvis impedans fra den ene ende til et vilkårlig punkt på lokaliseringsdelen definerer den romlige sammenheng mellom denne ende og dette punkt, (2) en langstrakt kildedel, (3) en hendelsesfølsom forbindelsesanordning som ved forekomst av en hendelse forårsaker elektrisk forbindelse mellom lokaliseringsdelen og kildedelen, idet forbindelsen er effektiv i et første punkt på lokaliseringsdelen som er definert ved minst én egenskap til hendelsen, (4) en spenningsmålende anordning for bestemmelse av spenningsfallet mellom det første punkt og et andre punkt som befinner seg ved lokaliseringsdelens ene ende, (5) en kraftkilde som er elektrisk forbundet med det andre punkt på lokaliseringsdelen og som, ved fravær av en hendelse, ellers ikke er forbundet med lokaliseringsdelen, og (6) en returdel med en første ende som er elektrisk forbundet med lokaliseringsdelens ene ende via den spenningsmålende anordning, og en andre ende som er elektrisk forbundet med lokaliseringsdelens andre ende, idet returdelen ellers er isolert fra lokaliseringsdelen, slik at en elektrisk forbindelse mellom lokaliserings- og kildedelene, som forårsakes ved forekomst av en hendelse, muliggjør dannelsen av prøvekretsen og en referansekrets som omfatter den spenningsmålende anordning, lokaliseringsdelen og returdelen, idet den spenningsmålende anordning har en impedans som er meget høy sammenliknet med impedansen til de andre komponenter i referansekretsen.

9. Langstrakt artikkel som er egnet for bruk som lokaliseringsdel ved fremgangsmåten ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at den omfatter (A) en langstrakt kjerne som er dannet av et metall hvis resistivitets-temperaturkoeffisient i gjennomsnitt er mindre enn 0,003 pr. °C over temperaturområdet 0 - 100° C, og i hvilken hvert lengde- -4 avsnitt har en motstand som er fra 3,3 x 10 til 4 3,3 x 10 ohm/m, og (B) en langstrakt kappe som er dannet av en ledende polymer som elektrisk omgir kjernen, og i hvilken hvert lengdeavsnitt har en motstand som er minst 100 ganger kjernens motstand i dette lengdeavsnitt ved alle temperaturer fra 0° til 10 0° C.

10. Hendelsesfølsom modul som er egnet for bruk som en komponent ved fremgangsmåten ifølge krav 6, karakterisert ved at den omfatter (1) en første impedanskomponent som har en vesentlig impedans, (2) en første leder som har en forholdsvis meget liten impedans og hvis ene ende er forbundet med den første impedanskomponent, (3) en andre impedanskomponent som har samme impedans som den første impedanskomponent, (4) en andre leder som har en forholdsvis meget liten impedans og hvis ene ende er forbandet med den andre impedanskomponent, idet den første impedanskomponent og den første leder, ved fravær av en hendelse, er elektrisk isolert fra den andre leder og den andre impedanskomponent, og (5) en hendelsesfølsom forbindelsesanordning som ved forekomst av en hendelse kan forårsake elektrisk forbindelse mellom de første og andre ledere, idet den første impedanskomponent og den første leder kan forbindes i serie med innkommende og utgående partier av mellomliggende komponenter av en langstrakt lokaliseringsdel, og den andre impedanskomponent og den andre leder kan forbindes i serie med innkommende og utgående partier av mellomliggende komponenter av en langstrakt kildedel.

11. Innretning som er egnet for bruk ved en fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den omfatter (1) en første kontaktklemme, (2) en andre kontaktklemme, (3) en tredje kontaktklemme, (4) en anordning for forbindelse av de første og andre kontaktklemmer med en kraftkilde, (5) en spenningsmålende anordning for måling av spenningsfallet mellom de andre og tredje kontaktklemmer, (6) en fremvisningsenhet for fremvisning av informasjon avledet fra et spenningsfall som måles av den spenningsmålende anordning, og (7) en anordning som, når de første og andre kontaktklemmer er koplet til en kraftkilde og er forbundet med hverandre via en lokaliseringsdel og en kildedel og således danner en prøvekrets, hindrer at fremvisningsenheten fremviser informasjon dersom verdien av forholdet V/I ligger utenfor et forutbestemt område, hvor I er strømmen i prøve-kretsen i ampere og V er kraftkildens utgangsspenning i volt.