174736. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mágnesezhető anyagot tartalmazó kábelek hosszának mérésére és/vagy elmozdulásának érzékelésére
3 174736 4 mágnesezés iránya a kábel hossztengelyére merőleges és ez egybeesik a mágneses kör kisebb mágneses ellenállású irányával. Ebben az esetben a felvitt mágneses jelek hossza mintegy egy nagyságrenddel rövidebb lehet a hosszirányú mágneses jeleknél. A keresztirányú jelek érzékelésére azonban a kábel tengelyére merőleges síkban legalább két érzékelőre van szükség. Kitűzött célunkat mágnesezhető anyagot tartalmazó kábelek hosszának mérésére és/vagy elmozdulásának érzékelésére szolgáló olyan eljárás kidolgozásával érjük el, amelyben a demagnetizált mágnesezhető kábelanyagra meghatározott távközökben mágneses jeleket viszünk fel, a mágneses jelet rögzített helyű érzékelőkkel feszültségjellé alakítjuk, a mágneses jelek számát és/vagy jelenlétét érzékeljük. A találmány lényege az, hogy a demagnetizált mágnesezhető anyagon a mágneses jeleket kábelre keresztirányban visszük fel, azokat a kábel tengelyére merőleges síkban legalább két helyen érzékeljük, az így nyert feszültségjelek abszolút értékeit összegezzük, és a kábel hosszát és/vagy elmozdulását az összegjelek vagy ezekből képzett jelek számlálásával határozzuk meg. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjában az érzékelést a mágneses jelek hosszánál kisebb távolságban levő két helyen végezzük, és a két érzékelési helyből származó összegzett feszültségjelek ekvivalenciájából a számlálás alapját képező jeleket hozunk létre. A találmány szerinti eljárás foganatosítására is alkalmas berendezés a mágnesezhető anyagot tartalmazó kábelek hosszának mérésére és/vagy elmozdulásának érzékelésére beíró fejet és a kábelhez képest rögzített relatív helyzetű érzékelőket és ezekhez csatlakozó érzékelő műszert tartalmaz, és a találmány szerint a kábelen keresztirányú mágneses jeleket létesítő beíró feje, a kábel tengelyére merőleges síkban egymáshoz képest szögben, előnyösen 90a-os szögben eltolt érzékelői vannak, és az egy síkban levő érzékelők kimenetei erősítőkön és abszolútérték-képzőn át összegző fokozat bemenetéihez csatlakoznak. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjának a tengelye merőleges, egymáshoz képest a mágneses jelek hosszánál kisebb távolságban eltolt két érzékelési síkban elhelyezett keresztirányú érzékelői és ezekhez csatlakozó összegző fokozatai vannak, és az összegző fokozatok kimenete ekvivalencia-áramkör bemeneteire csatlakozik. Előnyös, ha az összegző fokozatok vagy az ekvivalencia-áramkör kimenetei számláló áramkörhöz és/vagy kiértékelő áramkörhöz csatlakoznak. A találmány szerinti berendezés két érzékelő fejének segítségével elkerülhető a jelvesztés, ami egyébként a keresztirányú mágnesezés folytán kialakult semleges sík miatt lehetséges lenne. Az eljárás és berendezés révén nagyobb indikálási és hosszmérési pontosság érhető el. A nagyobb indikálási pontosság elérése érdekében hasznos az a felismerés, hogy a mágneses jelek érzékelésekor kapott feszültségjelek egy meghatározott tengelyre hosszirányban szimmetrikusak, a feszültség értéke a szimmetriatengelyhez viszonyítva két-két pontban azonos. A továbbiakban a találmány tárgyát egy példakénti kiviteli alak kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesen. A rajzon az 2 1. ábra a kábel keresztirányú mágnesezésekor kialakult semleges sík helyzete, a 2. ábra az érzékelők elhelyezés a kábelhez viszonyítva, a 3. ábra a kábelhossz mentén a feszültség abszolút értékének változása, a 4. ábra a kábelhossz mentén egy feszültségjel alakja, azonos hosszúságértékekhez tartozó feszültségértékekkel, és az 5. ábra a találmány szerinti berendezés tömbvázlata a mérendő kábellel és a mágnesező fejjel. A találmány szerinti eljárás megvalósítására is alkalmas berendezés (5. ábra) 1, 2, 3, 4 érzékelőket, 5, 6, 14, 15 erősítőket, 7, 8, 12, 13 abszolútérték-képzőket, 9, 11 összegző fokozatokat és 10 ekvivalenciaáramkört tartalmaz. A berendezéshez viszonyítva K kábel az 5. ábrán vázolt nyfl irányában mozog. A K kábel előzőleg demagnetizált mágnesezhető anyagára 16 beírófej keresztirányú mágneses jeleket visz fel. A kábelben kialakuló mágneses tér (1. ábra) É északi és D déli pólusát a kábel hossztengelyét is magába foglaló S semleges sík választja el. A mágneses jelek érzékelésére (2. ábra) Ukj kimenő feszültséget szolgáltató 1 és 2, illetve 3 és 4 érzékelők a kábel tengelyére merőleges síkban egymással előnyösen 90s -os szöget bezárva helyezkednek el. Az 1 és 2, illetve 3 és 4 érzékelő síkjai közötti távolság kisebb, mint a mágneses jel „1” hossza (4. ábra). A berendezés működését az 5. ábrára támaszkodva ismertetjük. A mozgó K kábelre felvitt mágneses jeleket 1, 2, illetve 3, 4 érzékelők érzékelik. Mivel egymáshoz viszonyítva szögben helyezkednek el, nem fordulhat elő a semleges sík miatti jelvesztés, és a 90°-os szög biztosítja, hogy a két érzékelő Uki kimenő feszültségének abszolútértékét a 3. és 4. ábrán megadott alakú feszültségváltozást kapjuk. A mozgó kábel mentén csúcsukkal egymástól H távolságokkal elválasztott hosszúságú feszültségjeleket kapunk. Az 1 és 2, illetve 3 és 4 érzékelők jeleit az 5 és 6, illetve 14 és 15 erősítők erősítik, majd 7 és 8, illetve 12 és 13 abszolútérték-képzőkön át a jelek a 9, illetve 11 összegző fokozatra jutnak. Egyszerű hosszúságmérés esetében elegendő csak az 1 és 2 vagy csak a 3 és 4 érzékelők jeleit feldolgozni, és a 9 vagy 11 összegző fokozatról kapott jel maximumait számlálni. A maximumok számát a H távolsággal szorozva megállapítható a mért szakasz hossza. Ezt az értéket ± H távolság nagyságú hiba terheli. A 9 és 11 összegző fokozatok jeleit a 10 ekvivalencia-áramkörbe vezetve lehetővé válik az elmozdulások pontosabb mérése. Mivel a mágneses jelek a kábel hossza mentén mérhető H távolságnak megfelelő egységenként azonos alakú feszültségjeleket hoznak létre, ezek (4. ábra) szimmetriája alapján a mágneses jel hosszánál kisebb távolságok is meghatározhatók. A 4. ábra alapján az lt távolságot az Uj és U2 feszültség, az 12 távolságot az U3 és U« feszültség, és általában az „T’-nél kisebb lj távolságot az U* és Uj+j feszültségek egyenlőségével jellemezhetjük. A 3 és 4 érzékelők jelei csak akkor idézik elő az ekvivalencia-áramkör megszólalását, ha a mágneses jel M maximuma az 1 és 2, illetve a 3 és 4 érzékelő síkjai között a felezővonalon van. A két síkban kapott 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
