RU2490653C2 - Conductor insulation failure detection - Google Patents

Conductor insulation failure detection Download PDF

Info

Publication number
RU2490653C2
RU2490653C2 RU2011143201/28A RU2011143201A RU2490653C2 RU 2490653 C2 RU2490653 C2 RU 2490653C2 RU 2011143201/28 A RU2011143201/28 A RU 2011143201/28A RU 2011143201 A RU2011143201 A RU 2011143201A RU 2490653 C2 RU2490653 C2 RU 2490653C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
capacitor
circuit
oscillatory circuit
insulation
electromagnetic field
Prior art date
Application number
RU2011143201/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011143201A (en
Inventor
Юрий Федорович Рубцов
Василий Радионович Рассомагин
Денис Юрьевич Рубцов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Рубин"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Рубин" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Рубин"
Priority to RU2011143201/28A priority Critical patent/RU2490653C2/en
Publication of RU2011143201A publication Critical patent/RU2011143201A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490653C2 publication Critical patent/RU2490653C2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making.
SUBSTANCE: electromagnetic field resonance oscillations are excited in oscillatory circuit comprising inductance and capacitor which is galvanically isolated from measuring circuit. Note here that capacitor and insulated conductor are place in fluid to displace said conductor relative to capacitor. Note also that insulated conductor insulation failure is detected by variation in electromagnetic field oscillatory circuit resonance oscillation frequency.
EFFECT: higher sensitivity.
2 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения дефектов изоляции проводов, например, воздушных прослоек внутри изоляции провода (или между изоляцией и проводом при неплотном их прилегании) или отсутствия изоляции в отдельных местах на поверхности провода.The invention relates to measuring technique and can be used to determine wire insulation defects, for example, air gaps inside the wire insulation (or between the insulation and the wire when they are not snug) or the lack of insulation in certain places on the surface of the wire.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Наиболее близким аналогом - прототипом предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов является способ измерения электрических характеристик сред (см. описание в заявке на изобретение Российской Федерации №99105386, МПК G01N 27/00, опубл. 20.01.2001 г.).The closest analogue - the prototype of the proposed method for determining defects in insulation of wires is a method of measuring the electrical characteristics of the medium (see the description in the application for the invention of the Russian Federation No. 99105386, IPC G01N 27/00, published on January 20, 2001).

В указанном способе образец испытуемой среды помещают внутри емкостного датчика, включенного в колебательный контур, в котором возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля, воздействуют электрически полем емкостного датчика на испытуемую среду, поляризуют молекулы испытуемой среды и создают собственное электрическое поле испытуемой среды, которое взаимодействует с электрическим полем емкостного датчика.In this method, a sample of the test medium is placed inside a capacitive sensor included in the oscillatory circuit, in which resonant oscillations of the electromagnetic field are excited, the test medium is electrically applied to the test medium, the molecules of the test medium are polarized, and their own electric field of the test medium interacts with the electric field capacitive sensor.

Вследствие этого изменяют емкость емкостного датчика и определяют период резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура. При этом изменение периода резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура является мерой изменения диэлектрической проницаемости испытуемой среды.As a result of this, the capacitance of the capacitive sensor is changed and the period of resonant oscillations of the electromagnetic field of the oscillatory circuit is determined. In this case, the change in the period of resonant oscillations of the electromagnetic field of the oscillatory circuit is a measure of the change in the dielectric constant of the test medium.

В указанном способе измерения электрических характеристик сред определяют диэлектрическую проницаемость испытуемых сред.In this method of measuring the electrical characteristics of the media, the dielectric constant of the test media is determined.

В предлагаемом способе определяют дефекты изоляции проводов.In the proposed method, defects in insulation of wires are determined.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей создания изобретения является расширение арсенала технических средств для определения дефектов изоляции проводов (изолированных проводов) и повышение чувствительности.The objective of the invention is to expand the arsenal of technical means for determining defects in insulation of wires (insulated wires) and increase sensitivity.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения общих с прототипом, таких как в колебательном контуре, который содержит катушку индуктивности и конденсатор, и является гальванически развязанным от измерительной схемы, возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля, и отличительных существенных признаков, таких как конденсатор и изолированный провод помещают в жидкую среду, перемещают изолированный провод относительно конденсатора, а дефекты изоляции изолированного провода определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура.The problem is solved using the characteristics specified in the 1st paragraph of the claims common with the prototype, such as in an oscillatory circuit that contains an inductor and capacitor, and is galvanically isolated from the measuring circuit, resonant oscillations of the electromagnetic field are excited, and distinctive essential features such as a capacitor and an insulated wire are placed in a liquid medium, the insulated wire is moved relative to the capacitor, and insulation defects of the insulated wire are detected lyayut by changing the resonant frequency of the electromagnetic field oscillations of the oscillatory circuit.

В пункте 2 формулы нашел отражение вид жидкой среды, а именно жидкая среда предпочтительно является дистиллированной водой или этиловым спиртом.In paragraph 2 of the formula is reflected in the form of a liquid medium, namely, the liquid medium is preferably distilled water or ethyl alcohol.

Помещение конденсатора и изолированного провода в жидкую среду повышает чувствительность устройства, осуществляющего техническую реализацию предлагаемого способа. При этом жидкая среда с большей диэлектрической проницаемостью стремиться «разгрузиться» и «переложить» часть электрического напряжения на изоляцию провода с меньшей диэлектрической проницаемостью (см. кн. под редакцией Ю.В. Корицкого. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. Т.1 - М.: Энергоатомиздат, 1986, с 24).The placement of the capacitor and insulated wire in a liquid medium increases the sensitivity of the device that implements the technical implementation of the proposed method. In this case, a liquid medium with a higher dielectric constant tends to "unload" and "shift" part of the electric voltage to the insulation of the wire with a lower dielectric constant (see the book, edited by Yu.V. Koritsky. Handbook of electrical materials: 3 vol. T. 1 - M .: Energoatomizdat, 1986, p. 24).

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - расширение арсенала технических средств для определения дефектов изоляции проводов и повышение чувствительности.The above set of essential features allows you to get the following technical result - the expansion of the arsenal of technical means for determining defects in wire insulation and increasing sensitivity.

Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing

На чертеже изображена структурная схема устройства, осуществляющего техническую реализацию предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов.The drawing shows a structural diagram of a device that implements the technical implementation of the proposed method for determining defects in insulation of wires.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Устройство, осуществляющее техническую реализацию предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов, содержит колебательный контур 1 (см. фиг.) и измерительную схему 4.A device that implements the technical implementation of the proposed method for determining wire insulation defects contains an oscillating circuit 1 (see. Fig.) And a measuring circuit 4.

Колебательный контур 1 содержит конденсатор 3 и катушку индуктивности 2 колебательного контура 1. Обкладки конденсатора 3 выполнены в виде двух металлических колец и соединены с первым и вторым выводами катушки индуктивности 2 колебательного контура 1. При этом обкладки конденсатора 3 охватывают изолированный провод 5.The oscillation circuit 1 contains a capacitor 3 and an inductor 2 of the oscillatory circuit 1. The plates of the capacitor 3 are made in the form of two metal rings and are connected to the first and second terminals of the inductor 2 of the oscillatory circuit 1. At the same time, the plates of the capacitor 3 cover the insulated wire 5.

Изолированный провод 5 и конденсатор 3 помещают в жидкую среду 6 (на чертеже выделена пунктирной линией), которая является дистиллированной водой или этиловым спиртом.The insulated wire 5 and the capacitor 3 are placed in a liquid medium 6 (indicated by a dashed line in the drawing), which is distilled water or ethyl alcohol.

Измерительная схема 4 содержит катушку индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1, катушку индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1, элемент ИЛИ 9, транзистор 10, компаратор 11 и вычислительное устройство (на фигуре не показано).The measuring circuit 4 contains an inductor 7 for pumping energy into the oscillatory circuit 1, an inductor 8 for reading the frequency of the resonant oscillations of the oscillatory circuit 1, an OR element 9, a transistor 10, a comparator 11, and a computing device (not shown in the figure).

Второй 12 вход элемента ИЛИ 9 является входом запуска непрерывных незатухающих резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура 1. Выход элемента ИЛИ 9 соединен с базой транзистора 10, эмиттер которого соединен с выводом «Общий» питания.The second 12 input of the OR element 9 is the start input of continuous undamped resonant vibrations of the electromagnetic field of the oscillatory circuit 1. The output of the OR element 9 is connected to the base of the transistor 10, the emitter of which is connected to the "General" power output.

Первый и второй выводы катушки индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 соединены соответственно с коллектором транзистора 10 и плюсовым выводом 13 источника питания постоянного тока (на чертеже не показан) измерительной схемы 4.The first and second conclusions of the inductor 7 of pumping energy into the oscillating circuit 1 are connected respectively to the collector of the transistor 10 and the positive terminal 13 of the DC power source (not shown) of the measuring circuit 4.

Первый и второй выводы катушки индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1 соединены соответственно с выводом «Общий» питания и прямым входом компаратора 11, на инверсный вход которого подают опорное напряжение. Выход компаратора 11 соединен с первым входом элемента ИЛИ 9 и вычислительным устройством.The first and second conclusions of the inductance coil 8 of reading the frequency of the resonant vibrations of the oscillatory circuit 1 are connected respectively to the output "General" power and direct input of the comparator 11, to the inverse input of which a reference voltage is supplied. The output of the comparator 11 is connected to the first input of the OR element 9 and the computing device.

Катушка индуктивности 2 колебательного контура 1, катушка индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 и катушка индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1 могут быть выполнены путем намотки провода на диэлектрический каркас.The inductor 2 of the oscillatory circuit 1, the inductor 7 of pumping energy into the oscillatory circuit 1 and the inductor 8 of reading the frequency of the resonant oscillations of the oscillatory circuit 1 can be performed by winding the wire on the dielectric frame.

На чертеже стрелкой показано направление перемещения изолированного провода 5 относительно конденсатора 3.In the drawing, the arrow shows the direction of movement of the insulated wire 5 relative to the capacitor 3.

Устройство, осуществляющее техническую реализацию предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов, работает следующим образом.A device that implements the technical implementation of the proposed method for determining defects in insulation of wires, works as follows.

После включения питания из параллельного канала вычислительного устройства на второй 12 вход элемента ИЛИ 9 подают единичный положительный импульс. Вследствие этого на базу транзистора 10 поступает положительный импульс, который открывает транзистор 10, и через катушку индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 начинает протекать ток, который наводит ЭДС - электродвижущую силу индукции в колебательном контуре 1, в котором возникают резонансные колебания электромагнитного поля.After turning on the power from the parallel channel of the computing device to the second 12 input element OR 9 serves a single positive impulse. As a result, a positive pulse arrives at the base of the transistor 10, which opens the transistor 10, and a current begins to flow through the induction coil 7 of the energy pumping into the oscillation circuit 1, which induces the EMF - the electromotive force of induction in the oscillatory circuit 1, in which resonant oscillations of the electromagnetic field occur.

Частоту резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура 1 измеряют путем снятия частоты с катушки индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1, которая затем поступает на прямой вход компаратора 11, на инверсный вход которого подают опорное напряжение. С выхода компаратора 11 положительные сигналы прямоугольной формы поступают на первый вход элемента ИЛИ 9 (на второй 12 вход элемента ИЛИ 9 в это время подают уровень логического нуля) и в вычислительное устройство.The frequency of the resonant oscillations of the electromagnetic field of the oscillatory circuit 1 is measured by taking the frequency from the inductor 8 of reading the frequency of the resonant oscillations of the oscillatory circuit 1, which then goes to the direct input of the comparator 11, to the inverse input of which the reference voltage is supplied. From the output of the comparator 11, the positive rectangular signals arrive at the first input of the OR element 9 (at the second 12 input of the OR element 9, a logic zero level is supplied at this time) and to the computing device.

С выхода элемента ИЛИ 9 прямоугольные импульсы поступают на базу транзистора 10, при открывании которого через катушку индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 течет ток, при изменении которого в колебательном контуре 1 возникает ЭДС индукции. Под действием ЭДС индукции в колебательном контуре 1 возникают токи, согласные с направлением тока в колебательном контуре 1 в каждый полупериод колебаний колебательного контура 1.From the output of the OR element 9, rectangular pulses arrive at the base of the transistor 10, upon opening of which a current flows through the inductor 7 of the pumping energy into the oscillation circuit 1, and when it changes, an induction emf arises in the oscillatory circuit 1. Under the influence of EMF induction in the oscillatory circuit 1, currents occur, consistent with the direction of the current in the oscillatory circuit 1 in each half-cycle of the oscillations of the oscillatory circuit 1.

В положительный полупериод колебаний в колебательном контуре 1 происходит подкачка энергии во время увеличения тока в катушке индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1. В отрицательный полупериод колебаний подкачка энергии происходит во время уменьшения тока в катушке индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1, так как передача энергии происходит в моменты изменения тока в катушке индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1.In the positive half-cycle of oscillations in the oscillation circuit 1, energy is pumped during an increase in the current in the inductor 7 of pumping energy into the oscillation circuit 1. In the negative half-cycle, the energy is pumped during the decrease in the current in the inductor 7 of energy pumping in the oscillator circuit 1, since energy transfer occurs at moments of change in current in the inductor 7 of pumping energy into the oscillation circuit 1.

Таким образом в колебательном контуре 1 возбуждают непрерывные незатухающие резонансные колебания электромагнитного поля с подкачкой энергии в определенные моменты времени, увеличивают в эти моменты амплитуду колебаний и преобразуют эти колебания в положительные сигналы прямоугольной формы.Thus, in the oscillating circuit 1, continuous undamped resonant oscillations of the electromagnetic field are excited with energy pumping at certain points in time, the amplitude of the oscillations is increased at these moments, and these oscillations are converted into positive rectangular signals.

Перемещают изолированный провод 5 относительно конденсатора 3, а нарушение целостности изоляции изолированного провода 5 определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура 1.The insulated wire 5 is moved relative to the capacitor 3, and the violation of the insulation integrity of the insulated wire 5 is determined by changing the frequency of the resonant vibrations of the electromagnetic field of the oscillating circuit 1.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Устройство, реализующее предлагаемый способ определения дефектов изоляции проводов, может быть изготовлено из доступных элементов и материалов в условиях радиотехнического производства. Предлагаемый способ определения дефектов изоляции проводов найдет широкое применение в устройствах применения настоящего изобретения, специалистам будут очевидны и другие частные автоматизации измерения расхода.A device that implements the proposed method for determining wire insulation defects can be made of available elements and materials in the conditions of radio production. The proposed method for determining wire insulation defects will find wide application in the application devices of the present invention, other private automation of flow measurement will be obvious to specialists.

Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.This description and examples are considered as material illustrating the invention, the essence of which and the scope of patent claims are defined in the following claims, a combination of essential features and their equivalents.

Предлагаемый способ может быть использован для определения воздушных прослоек внутри изоляции провода (или между изоляцией и проводом при неплотном их прилегании) или отсутствия изоляции в отдельных местах на поверхности провода.The proposed method can be used to determine the air gaps inside the insulation of the wire (or between the insulation and the wire when they are loose) or the lack of insulation in separate places on the surface of the wire.

Claims (2)

1. Способ определения дефектов изоляции проводов, заключающийся в том, что в колебательном контуре, который содержит катушку индуктивности и конденсатор и является гальванически развязанным от измерительной схемы, возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля, отличающийся тем, что конденсатор и изолированный провод помещают в жидкую среду, перемещают изолированный провод относительно конденсатора, а нарушение целостности изоляции изолированного провода определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура.1. The method of determining insulation defects of wires, which consists in the fact that in an oscillating circuit that contains an inductor and a capacitor and is galvanically isolated from the measuring circuit, resonant vibrations of the electromagnetic field are excited, characterized in that the capacitor and insulated wire are placed in a liquid medium, move the insulated wire relative to the capacitor, and the violation of the integrity of the insulation of the insulated wire is determined by changing the frequency of the resonant oscillations by the electric agnitic field of the oscillatory circuit. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкая среда предпочтительно является дистиллированной водой или этиловым спиртом. 2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid medium is preferably distilled water or ethyl alcohol.
RU2011143201/28A 2011-10-25 2011-10-25 Conductor insulation failure detection RU2490653C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143201/28A RU2490653C2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Conductor insulation failure detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011143201/28A RU2490653C2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Conductor insulation failure detection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011143201A RU2011143201A (en) 2013-04-27
RU2490653C2 true RU2490653C2 (en) 2013-08-20

Family

ID=49152109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011143201/28A RU2490653C2 (en) 2011-10-25 2011-10-25 Conductor insulation failure detection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490653C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU154942A1 (en) *
SU513329A1 (en) * 1971-08-09 1976-05-05 Научно-Исследовательский Институт Постоянного Тока Isolation Testing Device
SU661432A1 (en) * 1977-03-14 1979-05-05 Предприятие П/Я В-2864 Device for dry testing of cable insulation
SU991335A1 (en) * 1980-12-29 1983-01-23 Производственное Объединение "Сибкабель" Electrode for wire insulation continuous testing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU154942A1 (en) *
SU513329A1 (en) * 1971-08-09 1976-05-05 Научно-Исследовательский Институт Постоянного Тока Isolation Testing Device
SU661432A1 (en) * 1977-03-14 1979-05-05 Предприятие П/Я В-2864 Device for dry testing of cable insulation
SU991335A1 (en) * 1980-12-29 1983-01-23 Производственное Объединение "Сибкабель" Electrode for wire insulation continuous testing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011143201A (en) 2013-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012116010A (en) SYSTEMS AND METHODS OF IMPEDANCE MEASUREMENT FOR DETERMINING COMPONENTS OF SOLID AND FLUID OBJECTS
TW201625964A (en) Voltage detecting apparatus
RU2720398C1 (en) Method and device for calibration of thermometer in place
CN105842100B (en) A kind of wireless QCM-D sensor detecting system of electromagnetic excitation
CN102809597A (en) Liquid resonance sensing method and system
FR2962220B1 (en) METHOD FOR PRECISE MEASUREMENT OF DENSITY OF A SAMPLE
RU2490653C2 (en) Conductor insulation failure detection
RU2490654C1 (en) Conductor insulation integrity detector
JP2016095227A (en) Physical quantity detection device and physical quantity detection method
RU2411512C1 (en) Device for measuring moisture of granular materials
RU136189U1 (en) MAGNETIC FIELD SENSOR
RU2490608C2 (en) Measurement of parameters of controlled object mechanical oscillations
CN110907528A (en) Magnetoelectric resonance sensor for measuring hydrogen, test device and test method
JP6502072B2 (en) Voltage detection device
RU2463565C1 (en) Apparatus for measuring and indicating limiting level of liquid oil in non-transparent containers
RU2491564C1 (en) Device to identify defects of wire insulation
RU2495382C2 (en) Measuring method of liquid or gaseous measured medium
RU2574321C2 (en) Method to measure fluid medium flow and device for its realisation
RU2163358C2 (en) Temperature measuring method
RU2490649C2 (en) Method of measuring controlled objects linear accelerations
RU2747916C1 (en) Method for vortex measurement of physical and mechanical parameters
EA028469B1 (en) Method for measuring the flow rate of a liquid medium and device for implementing same
RU2561251C2 (en) Method of measurement of liquid medium flow rate and device for its implementation
Tashiro et al. Design of liquid detection sensor with low-frequency electromagnetic field
Lucklum et al. Novel magnetic-acoustic face shear mode resonators for liquid property sensing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131026