NO863676L - Testing av telekommunikasjonskabler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår testing av telekommunikasjonskabler.

Ved konvensjonell testing av telekommunikasjonskabler etter fremstillingen er det nødvendig med en kjedsommelig og langvarig prosedyre. Ved testing av f.eks. en massekabel blir hvert enkelt lederpar testet for å bestemme om der er noen elektriske kortslutninger mellom hver av lederne og andre ledere i kabelen eller om der er noen brudd i noen av lederne. Testen for dette formålet må utføres i to trinn. Ved første trinn blir ved ene enden av kabelen alle elektriske ledere elektrisk isolert fra hverandre. Ved den andre enden av kabelen blir lederne elektrisk forbundet med hverandre. Hver individuell leder blir så fjernet fra deres felles forbindelse og anbragt utenfor kabelen i en elektrisk krets ved hvilken lederen blir forbundet i serie med felles forbindelse for alle de andre lederne. Ved en slik test, dersom de spesielle lederne som er testet er elektrisk kortsluttet med en annen leder inne i kabelen, så vil strømmen aktivere kretsen som har blitt tilkoblet og et signal, slik som en klokke, vil angi at en kortslutning har blitt funnet. En slik testprosedyre er spesielt langvarig spesielt i tilfeller hvor kabelen har f.eks. opptil 3600 par med isolerte ledere i kjernen. I det andre trinnet ved testen blir lederne ved ene enden av kabelen elektrisk forbundet sammen og hver leder ved den andre ende av kabelen er adskilt sekvensmessig fra kjernen og forbundet ved hjelp av en elektrisk krets med den felles kortsluttede forbindelsen ved den fjerntliggende enden av kabelen. Ved dette spesielle testtrinnet skulle en strøm passere gjennom kretsen dersom den bestemte ledningen som blir testet er hel fra ende til ende av kabelen. En slik test vil igjen ta en uforholdsmessig lang tid.

Foreliggende oppfinnelse angår en metode for testing av ledere til en telekommunikasjonskabel og også en anordning for anvendelse av fremgangsmåten og ved hvilke en fullstendig kabel kan bli testet Ikke bare med hensyn til fell, men også med hensyn til dens karakteristikker i løpet av en mye kortere tidsperiode. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen angår testing av elektrisk kabel og innebærer fastholdelse av lederendene ved ene enden av kabelen i en fast relativ posisjon og elektrisk isolert fra hverandre og så føre en elektrisk strøm gjennom en sonde og inn i hver leder i rekkefølge for å muliggjøre måling av verdiene til de enkelte elektriske egenskapene. Ved denne oppfinnelsen er for å fastholde lederendene i deres faste relative posisjon lederendene innleiret i en massiv materialmasse og noe av materialet blir så fjernet for å danne en plan endeflate med lederendene avsluttende og frilagt ved denne endeflaten.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig en fremgangsmåte for elektrisk testing av ledere til en telekommunikasjonskabel som har en kabelkjerne som innbefatter flere individuelle isolerte elektriske ledere ved hvilke fremgangsmåten innbefatter tilveiebringelse av kjernen med ene enden frilagt for omgivende kabelmateriale med de isolerte lederendene ved den ene enden adskilt fra hverandre, bringe et flytende herdbart elektrisk materiale til å fylle mellomrommet mellom lederne, herding av materiale for å danne en massiv masse i hvilken lederendedelen er innleiret i et fast relativt forhold til hverandre og elektrisk isolert fra hverandre, fjerning av noe av det herdede materiale og en del av hver lederendedel for å tilveiebringe en plan endeflate med massiv masse med de elektriske isolerte lederendene avsluttet ved og frilagt ved endeflaten, og sekvensmessig kontakting av de frilagte lederendene som skal bli testet med en elektrisk ledende sonde som fører en elektrisk strøm gjennom sonden og inn i enhver leder som den kontakter og måling av verdien til en ønsket elektrisk egenskap når strømmen passerer langs lederen.

Med en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse er tid spart til å begynne med på grunn av at det ikke er nødvendig å adskille enkeltlederne eller parene med ledere fra kjerne-materlalet sekvensmessig og en manuell prosess som vanligvis er tilfelle. Ved foreliggende oppfinnelse kan lederen derimot bli fastholdt med avstandsholdere mellom dem slik at en sonde er bevegelig over endeflaten for måleformål. For å muliggjøre bevegelse av sonden på en konstruktiv måte og for å utføre en test så hurtig som mulig innbefatter fremgangsmåten fortrin-nsvis dannelse av en massiv masse fra et materiale som reflekterer lys ved en forskjellig intensitet fra den til lederens ender og etter tilveiebringelse av en plan endeflate overvåkes lyset reflektert fra den. Ved en foretrukket fremgangsmåte blir dette overvåkede lyset omformet til signaler ved hvilket lyssignaler for lederendene adskiller seg fra de fra den massive massen, og disse signalene blir lagret i et lager. Sonden blir så beveget avhengig av de lagrede signalene fra en lederposisjon til en annen automa-tisk for således å kontakte sekvensmessig hver leder som skal bli testet. Med den foretrukne metoden unngås således enhver manuell kjedsommelig testeprosess.

Oppfinnelsen innbefatter anordning for elektrisk testing av lederne til en telekommunikasjonskabel som innbefatter innretning for innleiring av lederendene ved en ende av en kabelkjerne i avstandsforhold med en massiv masse av dielektrisk materiale, en arbeidsstasjon for fastholdelse av ene enden av kabelkjernen og den massive massen i en fast posisjon etter at en plan endeflate har blitt tilveiebragt i den massive masseen til kjerneenden, sonde bevegelig i posisjoner for å kontakte frilagte ender til lederne ved den plane endeflaten, idet sonden er forbindbar med en elektrisk kilde, og styreinnretning for å bevege sonden i kontakt med de frilagte endene til lederne.

Ved en foretrukket utførelsesform innbefatter anordningen innretning for overvåkning av lys reflektert fra den plane endeflaten og for å omforme den til elektriske signaler, lager for lagring av signalene, styreinnretning bevegelig avhengig av de lagrede signalene for å bevege energisendeinn-retningen i nevnte posisjoner.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende bli beskrevet ved hjelp av et eksempel på en utførelsesform med henvisning til medfølg-ende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en elektrisk telekommunika-s j onskabelende hvor lederenden og skjermen er fjernet for å frilegge lederendedelene til kjernen. Fig. 2 og 3 viser delvis i tverrsnitt trinn ved preparering av enden til kabelen ved tilsetting av en massiv masse av herdende materiale. Fig. 4 viser et riss i retning av pilen IV på fig. 3. Fig. 5 viser et delvis tverrsnitt og da av enden til kabelen fastholdt i en arbeidsstasjon ved prepareringen for en testoperasjon. Fig. 6 viser i mindre målestokk et isometrisk riss av testutstyret og viser hvorledes den fullstendige kabel med kabelenden blir fastholdt i posisjonen som vist på fig. 5. Fig. 7 viser skjematisk og delvis i blokkdiagram et

styreorgan.

Fig. 8 viser i stor målestokk et riss i retning av pilen VII på fig. 6 og skjematisk er her vist testingen av området ved enden av kabelen. Fig. 9 viser planriss av en modifikasjon av utstyret på

fig. 6.

Som vist på fig. 1 er en kabel 10 som er på en spole 12 (fig.

6) ved dens ytre spoleende preparert for testing. Denne prepareringen innebærer fjerning av kabelmantelen og omhyl-lingen 14 for å frilegge endedelen 16 til de isolerte elektriske lederne til kabelkjernen. Tilstrekkelig mantel og omhylling skulle bli fjernet for å muliggjøre en testprosedyre. Ved fjerning av mantelen og omhyll ingen og ethvert annet materiale som omgir kjernen slik som kjerneomvikling (ikke vist) vil lederendedelene ha en tendens til å sprette fra hverandre som vist på fig. 1 slik at sammenvridde par av ledere blir adskilt. Disse adskilte parene blir så innleiret i en massiv masse av herdende dielektrisk materiale 18, som vist på fig. 2. En massiv masse blir smeltet i posisjon rundt lederendedelene med et smeltet epoksyharpiksmateriale eller annen hurtigherdende blanding. For å lokalisere den massive massen rundt lederne blir en enkel støping foretatt i formen til en beholder 20 som kan bli spaltet for å fjerne den fra den støpte massen. Denne blir anbragt på et underlag og det smeltede epoksyharpiksmaterialet hellet inn i den og lederendedelene satt inn i beholderen for å bli neddykket i materialet som vist på fig. 2, for derved å tilveiebringe tetning med mantelen for å forhindre eller motstå at den strømmende harpiksen flyter langs mantelen.

Ved herdingen av harpiksen og fjerning av beholderen 20 er alle lederendene innleiret i den massive massen. En plan endeflate 22 blir så teilveiebragt i den massive massen som vist med fig. 3. Endeflaten blir dannet ved en kutting eller slipeoperasjon og blir tilveiebragt ved et slikt nivå nede i massen for således og også slipe alle lederendene hvorved de avslutter ved endeflatene og er frilagt ved endeflaten. Dette er vist klar ved fig. 3 og også på fig. 4 hvor endeflatene 24 til lederne er vist. Det fremgår også av fig. 4 at lederendene er sannsynlige til å forekomme ved enhver vilkårlig posisjon ved endeflaten til den massive massen.

Kabel montert på spolen blir så lokalisert ved den ytre enden fastholdt i arbeidsstasjonen, dvs. en åpning i et arbeidsbord 26. Som vist ved hjelp av fig. 5 er mantelen og den massive massen begge fastholdt ved en kl emme anordn ing til arbeids-bordet for å fastholde massen fast i en posisjon slik at lederne også ikke bare er fastholdt i en fast posisjon relativt isolert fra hverandre, men også fast relativt i forhold til testapparatet som nå skal bli beskrevet. Som vist på fig. 5 innebærer dette en klemme 28 som omgir mantelen ved en posisjon under bordet og også en klemme 30 anbragt over bordet for å holde endene med den massive massen som rager gjennom bordåpningen. I dens klemte posisjon er de isolerte lederne uten omgivende mantel og omhylling seg strekkende i en egnet avstand under bordet for å muliggjøre spesifikke feilledere å bli lokalisert ved en feil som er funnet i løpet av en testoperasjon som nå vil bli beskrevet.

Testanordningen innbefatter også et videokamera 34 som er anbragt over bordet 26 og er rettet nedover mot det. Kameraet er montert på en brakett 36 som også bærer et elektromagne-tisk energisendende kontaktelement i form av en elektrisk sonde 38 som rager fra et hus 40. Styreorgan er anordnet for å bevege kameraet og braketten sammen over bordet 26. Dette styreorganet innbefatter robotmekanismen 39, hvilket hus er vist og som er bevegelig på et stativ 40. Som vist på fig. 6 og 7 innbefatter også styreorganet en datamaskin 41 fastholdt i et hus 42 sammen med et testsett 43 for å gjøre målinger og et signallager 44 som er forbundet med kameraet 34 via en analog/digital-omformer 46 for å motta signalaene korrespon-derende med lysintensiteten tatt opp av kameraet som således utgjør en innretning for overvåkning av lys reflektert fra den plane enden til den massive massen. Datamaskinen er opererbart forbundet med robotmekanismen 39 for å styre dens bevegelse avhengig av signalene mottatt fra lageret.

Ved bruk av testanordningen er et gitter 50 fastgjort ved enhver egnet posisjon på bordet 26 (fig. 7) for å klargjøre kameraposisjonen, den elektriske sondeposisjonen og således posisjonen til lederendene i den massive massen som skal bli bestemt. Dette gitteret har flere punkter 52 som reflekterer lys ved en forskjellig intensitet fra gitterets bakgrunn. Kameraet og sonden 38 blir så beveget over gitteret for å bestemme basislinjeposisjonene til hvilke posisjoner på overflaten 22 så vil bli henvist. Denne bestemmelsen er gjort ved å lokalisere sonden ved hver av tre av punktene 52. Posisjonen til disse punktene blir så lagret for å tilveie bringe et system av koordinater, dvs. x- og y-akser, egnet for sonden 38. Kameraet er så anbragt for å lokalisere hver av de samme tre punkter 52. Signaler blir matet for kameraet gjennom omformeren 36 til lageret 44, idet disse signalene korresponderer med intensiteten til lyset mottatt fra gitteret og også mottatt fra punktene 52 for derved å klargjøre de to aksene x og y som strekker seg mellom visse punkter 52 for å bestemme egnet kameraposisjon og fastholde den i lageret. Så snart disse posisjonene har blitt bestemt som beskrevet blir posisjonene til sonden og kameraet etter dette er blitt fjernet fra gitteret overvåket av datamaskinen. Også posisjonen til ethvert trekk indusert av lyset mottatt av kameraet kan bli bestemt ved å sammenligne med et nytt kamerasignal med de i lageret som representerer x- og y-aksen.

Etter at x- og y-aksen har blitt loklisert i posisjonen i lageret blir roboten 39 kommandert til å bevege kameraet over bordet i en posisjon direkte over planendeflaten 22 og det mindre området av endeflaten er tatt hensyn til systematisk og i rekkefølge. Kameraet blir så fokusert på i et lite område av endeflaten (f.eks. det identifisert av gjenstanden 53 på fig. 8). Lysintensiteten mottatt fra dette lille området av kameraet blir sendt som analoge signaler til omformeren 46 og så inn i lageret som digitale signaler hvor det blir lagret for bruk når bevegelsen til sonden over arealet 53 styres. Signaler mottatt av lageret for den massive miaterialmassen avviker selv fra de mottatt fra lederendene på grunn av det reflekterte lys fra lederendene er forskjellig fra det til den svarte massive massen. Lageret sammenligner så signalene for lederendene med posisjonen for aksene x og y. Datamaskinen styrer så bevegelsen av sonden fra informasjon lagret i lageret som angår lederposisjonene relativt i forhold til x- og y-aksene som er bragt i forhold til både kammeret og sondeposisjonen. Robotmekanismen 39 blir beveget avbruddsvis for å anbringe sonden sekvensmessig direkte over hver av lederendene. Når den er over lederenden blir sonden beveget i kontakt med lederenden for å føre en strøm gjennom den. Hver lederende blir så tatt hånd om innenfor den bestemte rammen av referanser, dvs. arealet 53. Etterat arealet 53 har blitt tatt hensyn til av sonden så beveges kameraet til neste areal, f.eks. arealet 54, og samme prosedyre blir fulgt, dvs. signalet blir lagret i lageret relatert i forhold til posisjonen til lederne i forhold til aksene x og y og sonden blir så beveget styrbart over hver av disse posisjonene for således å passere en strøm gjennom hver av lederne etter hverandre. Denne prosessen blir fortsatt ved å bevege kameraet over endeflaten 22 som vist ved hjelp av det andre arealet 56 på fig. 8 inntil hele endeflaten 22 har blitt dekket og alle lederne har blitt testet.

Den totale prosessen som har blitt beskrevet ovenfor innbefatter fjerning av mantelomhyllingen, dannelse av en massiv masse og testing av hver individuell leder er svært kort sammenlignet med standard testoperasjoner. Det er således f.eks. blitt funnet at etter at mantel og omhylling har blitt fjernet er det nødvendig med en periode på 15 minutter for støpingen, omkring 60 minutter er nødvendig for at epoksyhar-piksen skal herde og nedslipningen er ferdig av endeflatene. I tillegg til dette blir sonden beveget fra leder til leder ved en hastighet på omkring 3 ledere pr. sekund i løpet av en testoperasjon som blir utført for å bestemme om en elektrisk kortslutning har blitt frembragt mellom noen av lederne og en eller annen leder. For en kabel som har 3600 par med ledere tar denne operasjonen rundt 40 minutter sammenlignet med en konvensjonell test for å indikere elektriske baner mellom ledere som normalt tar omkring 4 timer.

Prosessen kan bli akselerert opp ved å preparere fortløpende kabler for testing mens en kabel blir testet. Dette er antydet på fig. 9 ved hvilken robotmekanismen er anbragt i det vesentlige på senteret til et bueformet bord 58, ved hvilket flere, dvs. fem, arbeidsstasjoner 60 er anordnet. Fig. 9 viser kammeret som blir beveget på tvers over en av disse arbeidsstasjonene mens den andre arbeidsstasjonen er gjort klar for testformål. Ved hver av disse andre stasjonene er allerede tidligere preparerte kabler 10 anbragt for testing og hver av kablene har allerede blitt dannet ved dens massive masse ved den ytre kabelende og med dets plane endeflate 22 som allerede er fastholdt fast i posisjon på arbeidsstasjonen på lignende måte som den vist på fig. 5. Den totale testtiden kan følgelig for individuelle kabler bli redusert vesentlig på grunn av at disse overlappinger av operasj onene.

Den følgende testprosedyren kan bli utført ved anordningen beskrevet ovenfor, idet testen blir gjort i to trinn som vil bli beskrevet.

Testtrinn 1

Ved dette trinnet blir alle trådene opprettholdt isolert fra hverandre ved begge endene av kabelen. Sonden blir beveget på en styrt måte over endeflaten 22 som beskrevet ovenfor og strømmen blir ført gjennom sonden til hver leder når den ligger i kontakt med den og kabelskjermen er forbundet med jord, muligens ved en fjerntliggende ende av kabelen. Kapasitansen til hver leder i forhold til skjermen blir målt. Det er kjent at under normale omstendigheter skulle kapasitansen for en fullstendig isolert leder ligge mellom visse verdier. Dersom det imidlertid er elektrisk kontakt mellom en av lederne og annen langs kabelens lengde så skulle kapasitansen i forhold til skjermen avvike drastisk fra den til de andre lederne som dermed antyder at i det minste to ledere og ikke en frembringer kapasitansen til skjermen. Strømmen må følgelig bli passert gjennom to ledere istedenfor kun den ene som er forbundet med sonden. For å muliggjøre enhver feil-leder å bli lokalisert på denne testen er en indikasjons-anordning anvendt manuelt ved de frilagte isolerte lederne under bordet 26. Prosedyren for å identifisere de bestemte lederne er en enkel og relativt kort prosess ved at den gruppen på ledere er testet ved indikasjonsanordningen for å lokalisere den spesielle gruppen som inneholder lederen gjennom hvilken strømmen er blitt ført. Gruppen blir så delt i mindre grupper og disse mindre gruppene blir testet inntil den lederen er funnet. Ved denne elimineringsprosessen blir feillederen oppdaget innenfor et par minutter. Ved ledere som blir oppdaget blir det market på egnet måte med et merke slik at reparasjon av kabelen kan bli gjort i det påfølgende etter testprosedyren.

Testtrinn 2

I dette testtrinnet er lederne ved den ene kabelenden kortsluttet til jord eller med hverandre. Sonden blir så ført under robotstyring over endeflaten 22 ved den andre enden av kabelen og slipper strøm gjennom i rekkefølge inn i hver leder. Motstanden til strømmen blir så målt for å bestemme om det er noen trådbrudd. Når motstanden kan bli påvirket av trykket til enhver sonde på en leder og også ved ledertem-pe råtur en, og induktans er også målt på grunn av at ut fra induktansen kan en mer nøyaktig resistanse bli bestemt. Enhver forskjell i induktansen fra den det skulle være ventet vil indikere en brutt leder.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for elektrisk testing av ledere (16) til en telekommunikasjonskabel (10) med en kabelkjerne innbefattende flere individuelt isolerte elektriske ledere, karak terisert ved: tilveiebringelse av kjernen med den ene enden som er strippet av omgivende kabelmateriale, med de isolerte lederendene (16) ved ene enden adskilt fra hverandre bevirkes et flytende og herdbart elektrisk materiale (18) å fylle mellomrommet mellom lederne, herding av materialene for å danne en massiv masse i hvilken lederendedelene er innleiret i et fast relativt forhold og er elektrisk isolert fra hverandre, fjerning av noe av det herdede materiale og en del av hver lederendedel for å tilveiebringe en plan endeflate (22) til den massive massen med elektrisk isolerte lederender som avsluttes ved og frilegges ved endeflaten, og påfølgende kontakting av de frilagte endene til lederne for å bli testet med den elektrisk ledende sonde (38) som slipper en elektrisk strøm gjennom sonden og inn i enhver leder som den kontakter og måler verdien av en ønsket elektrisk egenskap når strømmen passerer langs lederen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det dannes en massiv masse fra et materiale som reflekterer lys ved forskjellige intensiteter fra den til lederendene, etter tilveiebringelsen av de plane endeflatene overvåkes lys reflektert fra endeflatene, omforming av det overvåkede lyset til signaler i hvilket lyssignalene fra lederendene adskilles fra de til den massive massen og lagring av signalene i et lager, og bevegelse av sonden avhengig av de lagrede signalene fra leder til leder for således å kontakte sekvensmessig hver leder som skal bli testet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at kabelen har en skjerm som omgir kjernen idet den innbefatter jording av skjermen og med en leder elektrisk isolert fra alle de andre lederne, føring av strøm gjennom lederen og måling av kapasitansen til lederen i forhold til skjermen for å indikere enhver elektrisk kortslutning mellom lederen og enhver annen leder.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved forbindelse av motsatte ender av kabelen til jord, gjennomføring av strøm i en leder ved ene enden og måling av motstanden i forhold til jord for å indikere enhver elektrisk kortslutning mellom lederen og enhver annen leder.

5. Fremgangsmåte for å teste lederen (16) til flere telekommunikasjonskabler (10) som hver har en kabelkjerne innbefattende flere individuelle isolerte elektriske ledere innbefattende testing av kabelen i samsvar med krav 1 ut av fase med den annen ved at mens de frilagte endene til kabelen er i kontakt med sonden blir i det minste en annen kabel preparert med det massive massematerialet og dens plane endeflate tilveiebragt.

6. Anordning for elektrisk testing av ledere, karak terisert ved at den innbefatter: innretning (20) for innleir ing av lederendene ved ene enden av kabelkjernen i et på avstand anbragt forhold innenfor en massiv masse av dielektrisk materiale (18), en arbeidsstasjon (60) for å holde ene enden av kabelkjernen og den massive massen i en fast posisjon etter at en plan endeflate (22) er blitt tilvelebragt i den massive massen ved kjerneenden, sonde (38) bevegelig i posisjon for å kontakte de frilagte ender til lederne ved den plane endeflaten, idet sonden kan forbindes med en elektrisk kilde, og styreinnretning (39, 41, 43, 44, 46) for å bevege sonden i kontakt med de frilagte endene til lederne.

7. Anordning ifølge 6, karakterisert ved at styreinnretningen innbefatter innretninger (34, 43, 46) for å overvåke lyset reflektert fra den plane endeflaten og for å omforme det til elektriske signaler, lager (44) for å lagre signalene, styreinnretning bevegelig avhengig av de lagrede signaler for å bevege sonden (38) i kontakt med de frilagte endene til lederne.