Устройство для контроля параметров изолированной кабельной жилы Советский патент 1982 года по МПК G01R31/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗОЛИРОВАННОЙ КАБЕЛЬНОЙ ЖИЛЫ

1

Изобретение относится к измерительной- технике и может быть применено в кабельной промышленности для контроля и управления параметрами качества: диэлектрической проницаемости н диаметра изоляции кабельной жилы при ее изготовлении. Наиболее эффективно применять устройство при контроле кабельных жил с пенопластовой изоляцией, диэлектрическая проницаемость которой, вследствие своей нестабильности, является одним из важнейших показателей качества.

Известно автоматическое устройство измерения диэлектрической хфоницаемос- ти изоляции при ее наложении на кабельную жилу, содержащее два датчшса;-: датчик диаметра и датчик погонной емкости, включающий в себя трансформаторный измерительный мост переменного тока с фазочувствйтельным индикатором и емкостной преобразователь, измерительный электрод которого включен в одно из . плеч измерительного моста, позволяющие оценивать как диаметр изоляции, так и

величину ее диэлектрической проницаемости по разности сигналов с датчика погонной емкости и с датчика диаметра, взятого с определенным весом 11 3.

Недостатком этого устройства является сложность, так как необходимо наличие двух разнотипных датчиков: датчика диаметра и датчика погонной емкости.

Наиболее близким к предлеипаемому по технической сущности 5тляется измеритель погхэнной емкости жил кабелей

10 связи, содержащий трансформаторный измерительньй мост переменного тока, соединенный с фазочувствйтельным индикатором, емкостной преобразователь, содерtsжащий измерительный электрод, включена ный в одно из плеч трансформаторного измерятельнопо моста переменного тока, в питающую диагональ которого включен источник переменного напряжения, а в.

20 одно из плеч - образцовый конденсатор, два других плеча выполнены из первичных обмоток трансформатора напряжения 2 . Недостатком известного устройства является функциональная ограниченность устройства, заключающаяся в том, что устройство не позволяет контролировать как диаметр, так и диэлектрическую лроницаемость изоляции. Цель изобретения - расширение функциональных: возможностей путем обеспечения возможности контроля как диаметра, так и диэлектрической проницаемости ИЗОЛ5ЩИИ, Поставленная цель достизгается тем, что в устройство для контроля параметро изолированной кабельной жилы, содержа1цее трансформаторный измерительный мост переменного тока, в диагональ пита ния которого включен источник переменного напряжения, с одной из вершин измерительной диагонали соединен фазочувствительный индикатор, два плеча трансформаторного измерительного моста переменно1Х тока образованы первой и второй йервичными обмотками трансформатора напряжения, два других плеча трансформаторного измери тельного моста переменного тока образованы соответственно образцовым конденсатором и емкостным преобразователем, содергкашим измерительный электрод, ввегдены второй емкостной преобразрватедь, три автомати ческих переключателя, второй и третий фазочувствительные индикаторы, три заломиншоцдах элемента, а трансформатор налрялсения снабжен третьей и четвертой регулируемыми первичными обмотками, причем вторая вершина измерительной диагонали трансформаторного измеритега ного моста переме1шого тока через конта ты первого автоматического переключателя соединена со входами запоминающих элементов, выходы которых соединены с выводами соответствующих фазочувствительных индикаторов, вторые выводы которых соединены с первой вершиной измерительной диагонали, причем первьй емкос-пюй преобразователь включен в . плечо трансформаторного измерительного моста переменного тока через контакты второго автоматического переключателя, первые вьгорды третьей и четвертой вервичных обмоток трансформатора напряжения соедш1ены с первой диагонали питания трансформаторного измерительного мсюта переменного тока, а вторые вьтоды третьей и четве1)той первичных обмоток трансформатора напряясения через соответствующие контакты третьего автоматического переключателя соедиены со вторым емкостным преобразоваелем. Причем вторая первичная обмотка рансформатора напряжения вьшолнена регулируемой. На чертеже показана электрическая схема устройства. Устройство содержит измерительный электрод 1 первого ei acocTHoro преобразователя, измерительный электрод 2 второго емкостного преобразователя, автоматический переключатель 3 режима рабоы, плечевью обмотки 4-7 трансформаторного измерительного моста переменноо тока, образцовый ковденсатор 8 переменной емкости, генератор 9 переменного напряжения, измерительную диагональ 10 измерительного моста, автоматический переключатель 11 выбора весовых коэффициентов, фазочувствитепьные шодикаторы 12 - 14, запоминающие элементы 15 - 17, автоматический переключатель 18 режима записи в запоминающие элементы, а также ванну 19 водяного охлаждения. Емкостные преобразователи служат для преобразования емкостей, образованных измерительными электродами 1 и 2 и токоведущим лроводником жилы и распределенных на длинах, соответствующих длинам измерительных электродов 1 и 2 в сосредоточенные значения. Автотрансформаторное включение обмоток 4, 5 и 7 позволяет путем коммутации их вит«ов осуществлять выбор весовых коэффициентов при контроле отклонений диаметра и диэлектрической проницаемости- изоляции кабельной жилы. Причем подключение измерительного электрода 1 первого преобразователя к плечевой обмотке 5 череа автоматический переключатель 11 позволяет коммутировать число витков обмотки 5 и следовательно выбирать весовые коэффициенты автоматически синхронно с изменением режима измерения, определяемого автоматическим перетслючателем 3. Устройство работает следующим об разом. Измерение трех параметров (диэлектргческой проницаемости, диаметра изоляции и погонной емкости жилы) осуществляется поочередно. Режим измерения задается автоматическим переключателем 3 режима работы, с которым синхронизированы автоматические переключате;1и 11 И 18. Измеряемое значение параметра хранится Б соответствующем запоми-

кающем устройстве до следующего цикла измерения

В режиме контроля диаметра (изме- i рительный электрод 2 второго преобразователя посредством автоматического переключателя 3 подключен к плечевой обмотке 7 измерительного моста) благодаря встречной намотке плечевых обмоток 5 и 7 трансформаторный измерительньй мост осуществляет вьиитание тсжа, прся1рр1шонального емкости, измеренной преобразователем, который размещен вне водяной ванны 19 (измерительньй электрод 2), из тока, пропорциональ ного емкости, измеренной преобразователем, который помещен в ъоаяяуто ванну 19 (измерт1тельный электрод 1). Разность этих токов сравнивается с током, пропорциональным e жocти образцового конденсатора 8, предназначенного для начального баланса моста,

В режиме контроля диаметра к измерительной диагонали 10 измерительного моста подключаютхзя запоминающий элемент 16 и фазочувствительный индикатор 13. Индикатор 13 настроен так, что реагирует только на изменение емкостной составл5аощей вапряжевоня небаланса моста и фиксирует отклонение диаметра жи лы от номина/шного значения. Автотрансформаторное включение обмоток 5 и 7 позволяет путем коммутации их витков осуществлять выбор весового коэффициента при контроле отклонений диаметра жилы Требуемое значение весового коэф фидиента устанавливается с помощью автоматического переключателя11, оруществл51нлцего коммутацию витков обмот ки 5, синхронно с переходом на режим измерения диаметра.

В режиме koнтpoля диэлектрической проницаемости изоляции измерительный электрод 2 посредством автоматического переключателя 3 подключается к плечевой обмотке 4 моста. Благодаря согласной намотке витков обмоток 4 и 5 трвзк форматорный измерительньШ мост осуществляет сложение токов, пропорциональны емкостям, измеренным обеими преобразовате лями. Сумма этих токов срашшваемая с током, пропорциональным емкости образцового конденсатора 8, которьпл производится начальный баланс моста. В режиме контроля диэлектрической проницаемости к измерительной диагонали 1О моста подключаются запоминающий элемент iB и фазочувствительный индикатор 12. Инди катор 12 фиксирует отклонение диэлектрической проницаемости от номинального значения. Автотрансформаторное включение обмоток 4 и 5 иavlepитeльнoгo моста позволяет путем коммутации их витков осуществлять выбор весового коэффицнента при контроле отклонений диэлектрической проницаемости изоляции. Требуемое значение весового коэффициента устанавливается с помощью гштоматическго переключателя 11, осуществляющего коммутацию витков обмотки 5, синхронно с переходом на режим измерения диэлектрической проницаемости.

В режиме измерения погонной емкости жилы измерительный электрод 2 преобразователя, который размещен вне водяной ванны 19, постэедством автоматического переключателя 3 отключается от измерительного моста, а мост производит сравнение емкости, измеренной первым преобразователем (измерительный электрод с номинальным зна 1ением, установленным образцовым конденсатором 8.

В режиме контроля похюнной емкости к измерительной диагонали 10 моста подключается запоминающий элемент 17 с фазочувствительным индикатором 14. Индикатор 14 фиксирует отклонение погонной емкости жилы от номинала. Коммутация числа витков обмотки 5 моста позволяет осуществлять выбор диапазона измерения.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет упростить контроль параметров изолированной кабельной жилы, дает вьшгрыщ в смысле упрощения и, следовательно, удещевлешш констру1щии по сравнению с известным.

Формула изо-бретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Брюханов О. Ф. Измеритель погонной eMKocim жил кабелей связи. Информационный листок № 386-77, Куйбышев, ЦНТИ, 1977.

U

«- 17

шрп

1Г

.хЧху

/ /

Т9

JyyL/ i j S