SE444615B - Anordning for lokalisering av avbrottsstellen i elektriska ledningsslingor - Google Patents

Description

8203834-0 l fig. 1 visas en förenklad version av en anläggning, vid vilken anord- ningen enligt uppfinningen kan tillämpas. Denna anläggning består av en ström- generator 1, till vilken en elektrisk ledningsslinga 2 är ansluten. Strömgene- ratorn 1 är inrättad att avge en elektrisk periodisk ström med en eller flera förutbestämda frekvenser. Sådana slingor utnyttjas exempelvis vid styrning av förarlösa fordon för transportändamål, varvid fordonen uppvisar styranordnirlgar som avkänner på exempelvis induktiv väg det magnetfält som bildas när en växelström matas genom ledningsslingan 2. l ett tillämpat system förekommer vanligen ett stort antal slingor, som löper i varandras närhet. Styrningen kan göras selektiv genom att slingorna matas med olika frekvenser från olika ström- generatorer. Härvid kan frekvenser i det tonfrekventa området exempelvis an- vändas. Slingorna är vanligen nedsänkta i ett golv som bildar underlag för de förarlösa fordonen. Strömgeneratorn 1 innefattar en eller flera oscillatorer, vil- kas frekvens eller frekvenser är bestämmande för frekvensen i ledningsslingan 2.

Med en symbolisk markering 3 indikeras ett avbrottsställe i lednings- slingan 2 vilken anordningen enligt uppfinningen är avsedd att lokalisera. Av- brottsstället 3 är ett oönskat mekaniskt brott i slingan, vilket förändrar slin- gans elektriska egenskaper så, att den åtminstone delvis sättes ur funktion.

Lokaliseringen är svår att fastställa och erfordrar särkskilda anordningar, var- vid anordningen enligt uppfinningen utgör en fördelaktig lösning. Avbrotts- stället innebär att resistansen i slingan blir oändligt stor, varvid spännings- signalen i den ena delen 4 av slingan på avbrottsställets ena sida erhåller en förhöjd amplitud, medan den andra delen 5 av slingan .på andra sidan av av- brottsstället, vilken vanligtvis är ansluten till jord, utsättes för ett signalbort- fall, dvs att signalen blir noll. Samtidigt uppstår genom detta oändliga mot- ståndet i slingan en överstyrning av strömgeneratorn, vilket resulterar i att signalen om normalt är i huvudsak sinusformig, övergår till fyrkantvågformig s* n, innebärande att en stor mängd övertoner bildas. Anordningen enligt uppfinningen är uppbyggd så, att lokaliseringen av ett avbrottsställe 3 i led- ningsslingan 2 utnyttjar den ovan beskrivna elektriska tillståndsändringen i slingan.

I fig. 2 visas schematiskt uppbyggnaden av anordningen enligt uppfin- ningen. Som framgår av fig. 2 uppvisar anordningen enligt uppfinningen två kondensatorelement 6, 7 vilka är anordnade i följd efter varandra och avsedda att förflyttas utmed ledningsslingan 2 så, att vart och ett av kondensatorele- menten är beläget ovanför ledningsslingan. De båda kondensatorelementen 6, 7 ingår exempelvis i en så kallad differentialkondensator, som är ansluten till var sin ingång, 8, 9, av en differentialförstärkare 10. Till utgången 11 av differen- tialfórstärkaren 10 är ansluten ingången 12 av en likriktare 13, till vars ut- 8203834-0 3 gång 14 är ansluten ingången 15 av en förstärkare 16. Till dess utgång 17 är anslutet ett visarinstrument 18 i form av en spänningsmätare. Differentialför- stärkaren 10, likriktaren 13 och förstärkaren 16 bildar tillsammans en anord- ning 24 för detektering av spänningsskillnaden.

Av fig. 3 framgår att samtliga de i fig. 2 beskrivna komponenterna inne- slutes i en enda enhet 19, som är avsedd att förflyttas utmed ledningsslingan 2.

Enheten 19 är uppbyggd såsom ett slutet lådformigt hölje 20 med ett skaft 21 av lämpligen samma storleksordning som ett konventionellt kvastskaft för att anordningen bekvämt skall kunna hanteras och förflyttas utmed ett golv. I figuren visas höljet 29 skuret, varvid dess inre visas helt schematiskt. Det lådformiga höljet kan eventuellt vara öppet nedåt eller uppvisa en botten 22 av ett elektriskt sett icke ledande eller icke avskärmande material, åtminstone mitt för kondensatorelementen 6, 7, vilka utgöres av två plattor som är belägna på inbördes samma höjd i enheten 20 och i ett och samma plan. Detta plan är av- sett att vara parallellt med planet hos det underlag 23, utmed vilket anordningen förflyttas. Vidare är kondensatorplattorna 6, 7 belägna mitt för varandra och således ej sicloförskjutna relativt varandra i sitt eget plan, dvs tvärs pappe- rets plan. Enheten 19 innesluter vidare i sitt hölje detekteringsanordningen 24.

Som drivkälla för elektroniken i enheten 19 användes med fördel batteri eller ackumulator. Till denna detekteringsanordning 24 är således visarinstrumentet 18 anslutet, vilket utgör en anordning för indikering av förekommande avbrotts- ställe eller avbrottsställen i en ledningsslinga 2. Visarinstrumentet 18 är mon- terat i höljet 20 på ett sådant sätt, att det är lätt avläsbart av en användare.

Anordningen enligt uppfinningen fungerar på följande sätt. När sling- avbrott misstänkes i någon ledningsslinga, framtages lokaliseringsanordningen enligt uppfinningen. Medelst lokaliseringsanordningen, således enheten 19, föl- jes ledningsslingan 2 så, att enheten föres utmed slingan i den med 25 beteck- nade pilens riktning. Således förflyttas anordningen så, att de båda konden- satorplattorna 6, 7 blir belägna i följd efter varandra sett i slingans 2 längd- ríktning, dvs pilens 25 riktning. Man utgår härvid från ledningsslingans 2 ena ände och det har ej någon betydelse vilken ände som väljes. Om man miss- tänker ett visst parti av ledningsslingan, kan man naturligtvis utgå från annat ställe i slingan. Lokaliseringsanordningen 19 har ej någon ledningsanslutning till någon fast del utan är en fritt rörlig enhet, som utnyttjar enbart den kapacitiva kopplingen mellan kondensatorplattorna 6, 7 och ledningsslingan 5.

Genom den relativa närheten av kondensatorplattorna 6, 7 till slingan 5, upp- laddas dessa genom det elektromagnetiska fält, som uppstår runt ledningsslin- gan 2, när denna är ansluten till strömgeneratorn 1, som strävar att avge en elektrisk ström. När avbrott föreligger bryts strömmen, medan den ena delen 4 at; : we... _: 'W . w 8203834-0 av slingan dock står under elektrisk spänning. De båda kondensatorplattorna 6, 7 uppladdas till en viss spänning under inverkan av fältet från den växelspän- ning som föreligger i ledningsslingan 2. På den sidan av avbrottsstället som är jordad och således ej uppvisar någon spänning, erhåller kondensatorplattorna 6, 7 spänningen noll, således lika stor spänning, varvid differensialförstärkaren 24 detekterar spänningsskillnaden noll och avger ej någon utsignal på utgången 11.

Visarinstrumentet 18 ger således ej något utslag. På samma sätt förhåller det sig så länge lokaliseringsanordningen förflyttas utmed ledningsslingan på andra sidan om ett avbrottställe 3, varvid kondensatorplattorna 6, 7 erhåller upp- laddning till i huvudsak samma spänning, innebärande att differentialförstär- karen 10 fortfarande avger utsignalen noll och visarinstrumentet 18 i huvudsak ej ger något utslag. Om anordningen 19 vrides eller lyftes snett, kan natur- ligtvis en mindre spänningsskillnad uppstå, vilket dock endast ger ett mindre utslag.

När anordningen enligt uppfinningen emellertid passerar ett avbrotts- ställe uppstår, när kondensatorplattorna 6, 7 befinner sig i det i fig. 3 visade läget, följande. l)en kondensatorplatta 6, som befinner sig över den del 4 av ledningsslingan, som står under spänning, uppladdas till en viss spänning, medan kondensatorplattan 7, vilken befinner sig över den slingdel som ej upp- visar någon spänning, ej uppladdas till någon spänning eller eventuellt en avsevärt mycket lägre spänning än kondensatorplattan 6. En liten uppladdning kan ske genom inverkan av fältet från den andra slingan 4, som står under spänning. Olika spänning matas således in till differentialförstärkarens 10 båda ingångar 8, 9 medförande att en utsignal utges från dess utgång, vilken lik- riktas i likriktaren 13 och förstärkes 16 för att sedan ge ett påtagligt utslag på visarinstrumentet 18. När anordningen passerat avbrottsstället 3 och de båda kondensatorplattorna 6, 7 åter befinner sig på samma sida om avbrotts- stället, erhåller de åter i huvudsak inbördes lika stor spänning, varvid visar- instrumentet 18 återgår till i huvudsak noll.

Anordningen fungerar även, när flera ledningsslingor befinner sig i när- heten av varandra och en av dessa misstänks uppvisa ett avbrottsställe 3, eftersom kondensatorplattorna 6, 7 alltid uppvisar en spänningsskillnad, så snart ett avbrottsställe uppträder. Lokaliseringen underlättas genom att ett av- brott, såsom ovan nämnts, ger ett oändligt motstånd i ledningsslingan 2 och därigenom en större spänningsamplitud på den spänningsförande sidan. Genom utstyrningen av strömgeneratorn 1 med en ökad övertonshalt kommer detek- teringen ytterligare att underlättas.

Mekaniskt sett förflyttas således lokaliseringsanordningen 19 över det underlag 23, i vilket ledningsslingan 2 är nedlagd. Förflyttningen kan ske 8203834-0 :jï genom att användaren med handen omgripande skaftet 21 flyttar anordningen framför sig och låter denna glida med sin undersida 26 mot underlaget. Under- sidan 26 bör härvid vara utförd med en slitstark yta med låg friktion. Even- tuellt kan istället hjul, rullar eller dylikt vara anordnade.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexempel, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patent- krav. Ovan har endast beskrivits ett exempel där den ena änden av lednings- slingan 2 är ansluten till jord så. att den ena sidan 5 av slingan vid avbrott erhåller ett spänningsbortfall. Det är emellertid tänkbart att strömgeneratorn 1 är så inrättad att även denna del 5 av slingan uppvisar en spänning, när led- ningsbrott uppstått. Anordningen enligt uppfinningen fungerar även i sådant fall, eftersom de båda delarna 4, 5 av ledningsslingan 2 därvid erhåller spän- ningssignaler med fasskillnad. Detta medför att de båda kondensatorplattorna 6, 7 på ena eller andra sidan om ett avbrottsställe i varje ögonblick erhåller samma spänning medförande ej' något eller ett obetydligt utslag på visarinstrumentet 18, medan det i varje ögonblick, när kondensatorplattorna 6, 7 befinner sig på ömse sidor om ett avbrottsställe, uppstår en spänningsskillnad resulterande i ett på- tagligt utslag 18 på visarinstrumentet. Vidare kan indikeringen av lokaliserat avbrottsställe vara av annat slag än ett visarinstrument. Exempelvis kan visar- instrumentet 18 ersättas av en optisk eller akustisk indikering, vilken akti- veras när spänningen överstiger ett förutbestämt tröskelvärde för att där- igenom utsortera spänningsändríngar, orsakade av ovarsam hantering av an- ordningen. Anordningen kan även användas för lokalisering av andra elektriska ledningsslingor. Slingor för instyrning av bussar eller liknande vid hållplatser.

Dock kan anordningen även användas för elektriska ledningsslingor över huvud- taget, i vilka uppträder en elektrisk pei iodisk signal.

Claims (6)

8203834-0 PATENTKRAV

1. Anordning för lokalisering av ett felställe (3) med förhöjt ledningsmot- stånd, exempelvis avbrott, i elektriska ledningsslingor (2) vilka matas med en periodisk elektrisk signal från åtminstone en strömgenerator (1) i och för styr- ning av slingstyrda fordon utmed ledningsslingan, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att anordningen (19) består av en enda helt fritt förflyttbar enhet, som i ett gemensamt hölje innefattar åtminstone två i följd efter varandra an- ordnade, ett fastlagt inbördes avstånd uppvisande kapacitiva element (6, 7) och en till var och en av de båda kapacitiva elementen ansluten anordning (_24) för detektering av förekommande spänningsskillnad mellan de båda kapacitiva ele- menten och en anordning (18) för indikering av förekommande tillståndsändringar i nämnda detektering, innebärande förhöjt ledningsmotstånd, exempelvis avbrott eller dylikt i någon ledningsslinga (2).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r 1' v, att de båda kapacitiva elementen bildas av en differentialkondensator.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r - a v, att anordningen (24) för detektering av förekommande spänningsskillnad innefattar en differentialförstärkare (10) med två ingångar (8, 9), vilka är an- slutna till var sin av de båda kapacitiva elementen (6, 7) och inrättad att på sin utgång (11) avge en signal för detektering av förekommande tillståndsänd- ring i nämnda detektering.

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att till differentialförstärkarens (10) utgång (11) är ansluten en likriktare (13) och en efter denna ansluten förstärkare (16), till vars utgång (17) nämnda in- dikeringsanordning (18) är ansluten.

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att in- dikeringsanordningen (18) utgöres av en spänningsmätare i form av ett visar- instrument.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att de båda kapacitiva elementen (6, 7) utgöres av två kondensator- plattor, vilka är belägna i ett och samma plan, som är parallellt med undersidan (26) av nämnda enhet (19), samt vilka är belägna mitt för varandra utan någon sidofórskjutning. nfrf* "f"