DE202018104471U1 - Cable length measuring system for determining a cable length - Google Patents

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Abstract

Kabellängenmesssystem zum Messen einer Länge (l, l) zumindest eines Teilabschnittes (10a, 10b) eines elektrisch leitfähigen Kabels (10), wobei das Kabellängenmesssystem aufweist:- eine erste Koppeleinrichtung und eine zweite Koppeleinrichtung, wobei- die erste Koppeleinrichtung einen Impulsgeber (30a) und die zweite Koppeleinrichtung einen Impulsempfänger (30b) aufweist, oder- die erste Koppeleinrichtung einen Impulsgeber (30a) und einen Impulsempfänger (30b) aufweist, und die zweite Koppeleinrichtung eine Reflektoreinrichtung (40) aufweist, und- eine Auswerteeinrichtung (35), die operativ mit dem Impulsgeber (30a) und mit dem Impulsempfänger (30b) verbunden ist,wobei die erste Koppeleinrichtung und/oder die zweite Koppeleinrichtung galvanisch getrennt vom Kabel (10) am Kabel anordenbar ist,wobei- der Impulsgeber (30a) angepasst ist, einen Impuls in das Kabel (10) einzukoppeln,- der Impulsempfänger (30b) angepasst ist, den von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel eingekoppelten Impuls zu empfangen, und- die Reflektoreinrichtung (40) angepasst ist, den von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel eingekoppelten Impuls zumindest teilweise zu reflektieren,wobei das Kabellängenmesssystem mindestens einen Impulsgeber (30a) und mindestens einen Impulsempfänger (30b) aufweist, undwobei die Auswerteeinrichtung (35) angepasst ist, aus der Impulslaufzeit des von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel (10) eingekoppelten und von dem Impulsempfänger (30b) empfangenen Impulses die Länge (l, l) des zumindest einen Teilabschnittes (10a, 10b) des Kabels zu bestimmen.Cable length measuring system for measuring a length (l, l) of at least one subsection (10a, 10b) of an electrically conductive cable (10), the cable length measuring system comprising: - a first coupling device and a second coupling device, wherein the first coupling device comprises a pulse generator (30a) and the second coupling device has a pulse receiver (30b) or the first coupling device has a pulse generator (30a) and a pulse receiver (30b), and the second coupling device has a reflector device (40), and an evaluation device (35) which is operative is connected to the pulse generator (30a) and with the pulse receiver (30b), wherein the first coupling device and / or the second coupling device is electrically isolated from the cable (10) can be arranged on the cable, wherein the pulse generator (30a) is adapted, a pulse to be coupled into the cable (10), - the pulse receiver (30b) is adapted to the I from the pulse generator (30a) coupled into the cable and the reflector means (40) is adapted to at least partially reflect the pulse coupled into the cable from the pulser (30a), the cable length measuring system comprising at least one pulser (30a) and at least one pulse receiver (30b), and the evaluation device (35) is adapted to adjust the length (1, l) of the at least one subsection (10a, 10b) from the pulse transit time of the pulse coupled into the cable (10) by the pulse receiver (30b) and received by the pulse receiver (30b) of the cable.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Kabellängenmesssystem zum Ermitteln einer Länge eines Kabels.The invention relates to a cable length measuring system for determining a length of a cable.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Wenn Schäden an einem Rohrleitungssystem (z.B. Rohre oder Kanäle) auftreten, ist es notwendig die defekte Stelle, wie beispielsweise ein Leck oder eine Verstopfung, genau zu orten, um den Schaden dann beheben zu können. Da Rohrleitungssysteme meist in Wänden oder unterirdisch verlegt sind, ist es jedoch schwierig, die Position der defekten Stelle genau zu bestimmen.When damage occurs to a piping system (e.g., pipes or ducts), it is necessary to accurately locate the defect, such as a leak or clog, in order to repair the damage. However, since piping systems are usually laid in walls or underground, it is difficult to accurately determine the position of the defective site.

Zur Lokalisierung (Positionsbestimmung) einer schadhaften Stelle in einem Rohrleitungssystem oder auch zur Inspektion von Rohren, um deren Zustand zu überprüfen, sind im Stand der Technik Rohr- bzw. Kanalinspektionssysteme bekannt, bei welchen ein Kabelende mit einem Kamerasystem (z.B. ein Kamerakopf eines Schiebesystems oder ein Fahrwagen mit einer Kamera) versehen ist. Das Kamerasystem (oder andere bzw. weitere Sensoren) nimmt den Innenraum des Rohres auf und überträgt die Bilddaten (oder andere Sensordaten) über das Kabel an eine Anzeigeeinheit. Somit kann ein Rohr von Innen betrachtet werden und eine schadhafte Stelle ausfindig gemacht werden. Auch andere Hohlräume wie Schächte, Schornsteine können mittels derartiger Systeme inspiziert werden.For localization (positioning) of a damaged point in a piping system or for inspection of pipes to check their condition, pipe or sewer inspection systems are known in the art, in which a cable end with a camera system (eg a camera head of a sliding system or a carriage with a camera) is provided. The camera system (or other sensors) picks up the interior of the tube and transmits the image data (or other sensor data) to a display unit via the cable. Thus, a pipe can be viewed from the inside and a damaged spot can be located. Other cavities such as shafts, chimneys can be inspected by means of such systems.

Das Kabel kann auf einer Kabeltrommel aufgewickelt sein und wird beim Vorschub des Kamerasystems von der Kabeltrommel abgewickelt. Über die von der Kabeltrommel abgewickelte Länge des Kabels kann die Distanz vom Schacht bis zur Schadstelle gemessen werden. Hierzu ist es bekannt über Drehgeber in der Kabeltrommel oder Messräder, die am Kabel anliegen, die von der Kabeltrommel abgewickelte Länge des Kabels zu ermitteln. Über den Drehwinkel und den Umfang der Kabeltrommel/des Messrades kann die Strecke, um die das Kabel bewegt wurde, ermittelt werden.The cable can be wound on a cable drum and is unwound from the cable drum during the advancement of the camera system. The length of the cable from the cable drum can be used to measure the distance from the shaft to the damaged area. For this purpose, it is known about encoders in the cable drum or measuring wheels, which abut the cable to determine the unwound from the cable drum length of the cable. Using the angle of rotation and the circumference of the cable drum / measuring wheel, the distance by which the cable was moved can be determined.

Bei dieser Art der Messung zeigt sich bereits der größte Nachteil dieses Systems. Für eine korrekte Messung der Länge des Kabels vom Einsetzpunkt (z.B. Schacht) bis zur Schadstelle (oder jeden anderen beliebigen Punkt in dem Rohr/Kanal) muss der Meterzähler auf „Null“ gesetzt werden bzw. der Startwert gespeichert werden. Schlupf am Messrad, der z.B. durch Feuchtigkeit, Verschmutzung, Vibrationen etc. entstehen kann, kann die Messung verfälschen - dies kann auch nicht korrigiert werden, da ein absoluter Bezug fehlt und ein Schlupf bzw. der Grad des Schlupfes nicht ermittelt werden kann. Außerdem kann es vorkommen, dass die Inspektion aus irgendeinem Grund unterbrochen wird (z.B. bei Neustart wegen Änderung der Konfiguration, Stromausfall, etc...) und dadurch alle Bewegungen am Kabel, die in dieser Zeit gemacht werden (Umbau, Schlaufenbildung entfernen, etc.) nicht erfasst werden.This type of measurement already shows the biggest disadvantage of this system. For a correct measurement of the length of the cable from the point of insertion (e.g., shaft) to the damaged spot (or any other point in the pipe / channel), the meter counter must be set to "zero" or the starting value stored. Slippage on the measuring wheel, which is e.g. Moisture, dirt, vibrations, etc. can cause the measurement to falsify - this can not be corrected either, because an absolute reference is missing and a slip or the degree of slippage can not be determined. In addition, it may happen that the inspection is interrupted for any reason (eg restarting due to a change in configuration, power failure, etc ...) and thereby any movements on the cable made during this time (remodeling, removing loops, etc.). ) are not recorded.

Ein weiterer Nachteil ist, dass der Messwert, wenn dieser über den Drehwinkel der Kabeltrommel bestimmt wird, sehr ungenau ist. Die unterschiedlichen Durchmesser der übereinanderliegenden Kabellagen können nur angenähert erfasst werden. Hier muss in einigen Fällen zur Positionsbestimmung das Kabel markiert und manuell nachgemessen werden.Another disadvantage is that the measured value, if it is determined by the rotation angle of the cable drum, is very inaccurate. The different diameters of the superposed cable layers can only be approximated. In some cases, the cable must be marked and manually measured to determine the position.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kabellängenmesssystem bereitzustellen, mit dem eine verbesserte Bestimmung einer Länge eines Kabels, insbesondere eines Teilabschnittes eines Kabels, ermöglicht wird, um beispielsweise eine exakte Positionsbestimmung eines mit einer Bildaufnahmevorrichtung ausgestatteten Kabelendes innerhalb eines Hohlraumes (z.B. Rohe oder Kanal) zu ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a cable length measuring system with which an improved determination of a length of a cable, in particular a section of a cable, is made possible, for example, to accurately determine the position of a cable end equipped with an image pickup device within a cavity (eg tubes or channels) ).

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kabellängenmesssystem zum Ermitteln einer Länge eines Kabels nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a cable length measuring system for determining a length of a cable according to the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Bereitgestellt wir demnach ein Kabellängenmesssystem zum Messen einer Länge zumindest eines Teilabschnittes eines elektrisch leitfähigen Kabels, wobei das Kabellängenmesssystem aufweist:

  • - mindestens eine erste Koppeleinrichtung und eine zweite Koppeleinrichtung, wobei
    • - die erste Koppeleinrichtung einen Impulsgeber und die zweite Koppeleinrichtung einen Impulsempfänger aufweist, oder
    • - die erste Koppeleinrichtung einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger aufweist, und die zweite Koppeleinrichtung eine Reflektoreinrichtung aufweist, und
  • - eine Auswerteeinrichtung, die operativ mit dem Impulsgeber und mit dem Impulsempfänger verbunden ist,

wobei die erste Koppeleinrichtung und/oder die zweite Koppeleinrichtung galvanisch getrennt vom Kabel am Kabel anordenbar ist,
wobei
  • - der Impulsgeber angepasst ist, einen Impuls (d.h. elektrischen Impuls) in das Kabel einzukoppeln,
  • - der Impulsempfänger angepasst ist, den von dem Impulsgeber in das Kabel eingekoppelten Impuls zu empfangen, und
  • - die Reflektoreinrichtung angepasst ist, den von dem Impulsgeber in das Kabel eingekoppelten Impuls zumindest teilweise zu reflektieren,

wobei das Kabellängenmesssystem mindestens einen Impulsgeber und mindestens einen Impulsempfänger aufweist, und
wobei die Auswerteeinrichtung angepasst ist, aus der Impulslaufzeit des von dem Impulsgeber in das Kabel eingekoppelten und von dem Impulsempfänger empfangenen Impulses die Länge des zumindest einen Teilabschnittes des Kabels zu bestimmen.We therefore provide a cable length measuring system for measuring a length of at least a portion of an electrically conductive cable, the cable length measuring system comprising:
  • - At least a first coupling device and a second coupling device, wherein
    • - The first coupling means comprises a pulse generator and the second coupling means comprises a pulse receiver, or
    • - The first coupling means comprises a pulse generator and a pulse receiver, and the second coupling means comprises a reflector means, and
  • an evaluation device which is operatively connected to the pulse generator and to the pulse receiver,

wherein the first coupling device and / or the second coupling device can be arranged electrically isolated from the cable on the cable,
in which
  • - the pulse generator is adapted to couple a pulse (ie electrical pulse) into the cable,
  • the pulse receiver is adapted to receive the pulse injected by the pulser into the cable, and
  • the reflector device is adapted to at least partially reflect the pulse coupled into the cable by the pulse generator,

wherein the cable length measuring system comprises at least one pulse generator and at least one pulse receiver, and
wherein the evaluation device is adapted to determine the length of the at least one subsection of the cable from the pulse transit time of the pulse coupled into the cable by the pulse generator and received by the pulse receiver.

Unter „Einkoppeln eines Impulses in ein Kabel“ wird in diesem Zusammenhang auch das Beaufschlagen eines Kabels mit einem Impuls verstanden. „Einkoppeln“ und „Beaufschlagen“ sind als gleichwirkend zu verstehen.In this context, "coupling a pulse into a cable" is understood as meaning the application of a pulse to a cable. "Coupling" and "applying" are to be understood as having the same effect.

Unter „Empfangen eines Impulses“ werden auch das Auskoppeln eines Impulses aus dem Kabel und das Detektieren eines Impulses verstanden."Receiving a pulse" is also understood as the decoupling of a pulse from the cable and the detection of a pulse.

Ein Impuls umfasst auch ein Signal, d.h. zum Messen einer Länge zumindest eines Teilabschnittes eines elektrisch leitfähigen Kabels können vom Impulsgeber auch ein Signal in das Kabel eingekoppelt bzw. das Kabel mit einem Signal beaufschlagt werden und von dem Impulsempfänger das eingekoppelte Signal ausgekoppelt bzw. empfangen / detektiert werden.A pulse also includes a signal, i. For measuring a length of at least a portion of an electrically conductive cable, a signal can also be injected from the pulse generator into the cable or the cable can be supplied with a signal and the signal coupled in can be decoupled or received / detected by the pulse receiver.

Unter einem Kabel wird ein elektrisch leitfähiges Material ggf. mit einer Isolierung (z.B. Kabelmantel) verstanden. Das Kabel muss hierbei nicht notwendigerweise für die Übertragung von Informationen ausgelegt sein. Einzige Voraussetzung ist lediglich, dass sich der in das Kabel eingekoppelte Impuls in dem Kabel ausbreiten kann. Dennoch kann das Kabel auch für die Datenübertragung zwischen einer Inspektionseinheit und einer außerhalb des Kanals angeordneten Kontrolleinrichtung ausgelegt sein. Zudem kann das Kabel auch genutzt werden, eine in dem Kanal angeordnete Inspektionseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen.A cable is understood to mean an electrically conductive material possibly with an insulation (for example a cable sheath). The cable does not necessarily have to be designed for the transmission of information. The only prerequisite is that the pulse coupled into the cable can propagate in the cable. Nevertheless, the cable can also be designed for data transmission between an inspection unit and a control device arranged outside the channel. In addition, the cable can also be used to supply an arranged in the channel inspection unit with electrical energy.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Reflektoreinrichtung durch das Kabelende selbst gebildet werden. Damit kann mit Hilfe

  • - der ersten Koppeleinrichtung, die den Impulsgeber aufweist, und der zweiten Koppeleinrichtung, die den Impulsempfänger aufweist, oder
  • - der ersten Koppeleinrichtung, die sowohl den Impulsgeber als auch den Impulsempfänger aufweist,

auch die Impulslaufzeit vom Impulsgeber zum Kabelende und zurück zum Impulsempfänger gemessen werden. Unter Berücksichtigung der Impulslaufzeit zwischen Impulsgeber und Impulsempfänger (die in dem Fall, dass die erste Koppeleinrichtung sowohl den Impulsgeber als auch den Impulsempfänger aufweist, Null oder nahezu Null ist) kann so die Länge des Kabels zwischen dem Kabelende und dem Impulsempfänger ermittelt werden.In one embodiment of the invention, the reflector device can be formed by the cable end itself. This can be done with help
  • - The first coupling device having the pulse generator, and the second coupling device having the pulse receiver, or
  • the first coupling device, which has both the pulse generator and the pulse receiver,

also the pulse transit time from the encoder to the cable end and back to the pulse receiver can be measured. Taking into account the pulse transit time between pulser and pulse receiver (which in the case where the first coupler has both the pulser and the pulse receiver is zero or nearly zero), the length of the cable between the cable end and the pulse receiver can be determined.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Reflektoreinrichtung eine aktive Reflektoreinrichtung sein, die angepasst ist, den von dem Impulsgeber in das Kabel eingekoppelten Impuls zu empfangen und den empfangenen Impuls in das Kabel einzukoppeln.In one embodiment of the invention, the reflector device may be an active reflector device which is adapted to receive the pulse coupled into the cable by the pulse generator and to couple the received pulse into the cable.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die aktive Reflektoreinrichtung angepasst ist, den empfangenen Impuls zu verstärken und den verstärkten Impuls in das Kabel einzukoppeln. Dadurch können Dämpfungen der eingekoppelten und reflektierten Impulse ausgeglichen werden, sodass der reflektierte Impuls vom Impulsempfänger eindeutig als Impuls erkannt werden kann.It can be advantageous if the active reflector device is adapted to amplify the received pulse and to couple the amplified pulse into the cable. As a result, attenuations of the injected and reflected pulses can be compensated so that the reflected pulse from the pulse receiver can be clearly recognized as a pulse.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die aktive Reflektoreinrichtung einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger aufweisen. Der Impulsgeber und der Impulsempfänger einer aktiven Reflektoreinrichtung müssen nicht mit der Auswerteeinrichtung gekoppelt sein. In bestimmten Fällen kann es aber dennoch vorteilhaft sein, auch den Impulsgeber und/oder den Impulsempfänger einer aktiven Reflektoreinrichtung mit der Auswerteeinrichtung zu koppeln.In one embodiment of the invention, the active reflector device may comprise a pulse generator and a pulse receiver. The pulse generator and the pulse receiver of an active reflector device need not be coupled to the evaluation device. In certain cases, however, it may still be advantageous to also couple the pulse generator and / or the pulse receiver of an active reflector device with the evaluation device.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Reflektoreinrichtung eine passive Reflektoreinrichtung sein, die angepasst ist, an einer vorbestimmten Stelle im Kabel eine Impedanzänderung hervorzurufen.In one embodiment of the invention, the reflector means may be a passive reflector means adapted to cause an impedance change at a predetermined location in the cable.

Erfindungsgemäß kann das Kabellängenmesssystem an einer Kabeltrommel anordenbar sein, derart, dass das Kabel beim Abwickeln von der Trommel und/oder beim Aufwickeln auf die Trommel an mindestens einer Koppeleinrichtung vorbei oder durch mindestens eine Koppeleinrichtung hindurch geführt werden kann, derart, dass die mindestens eine Koppeleinrichtung den Impuls in das Kabel einkoppeln und/oder auskoppeln kann oder den Impuls reflektieren kann.According to the invention, the cable length measuring system can be arranged on a cable drum such that the cable can be guided past at least one coupling device or at least one coupling device during unwinding from the drum and / or during winding onto the drum such that the at least one coupling device can couple the pulse into the cable and / or decouple or can reflect the pulse.

Bereit gestellt wird des Weiteren eine Kabeltrommel zum Auf- und Abwickeln eines elektrisch leitfähigen Kabels, wobei an der Kabeltrommel ein erfindungsgemäßes Kabellängenmesssystem angeordnet ist, wobei zumindest eine der Koppeleinrichtungen des Kabellängenmesssystems so an der Kabeltrommel angeordnet ist, dass das Kabel beim Abwickeln von der Trommel und/oder beim Aufwickeln auf die Trommel an dieser Koppeleinrichtung vorbei oder durch diese Koppeleinrichtung hindurch geführt wird. Further provided is a cable drum for winding and unwinding an electrically conductive cable, wherein a cable length measuring system according to the invention is arranged on the cable drum, wherein at least one of the coupling devices of the cable length measuring system is arranged on the cable drum, that the cable during unwinding from the drum and / or when winding on the drum past this coupling device or passed through this coupling device.

Eine der Koppeleinrichtungen kann operativ mit dem nicht abwickelbaren Ende des Kabels gekoppelt sein.One of the couplers may be operably coupled to the non-developable end of the cable.

Das erfindungsgemäße Kabellängenmesssystem kann in einem Verfahren zum Ermitteln einer Länge zumindest eines Teilabschnittes eines elektrisch leitfähigen Kabels verwendet werden (dieses Verfahren ist selbst nicht Teil der Erfindung), wobei

  • - ein Impulsgeber am Kabel angeordnet wird,
  • - ein Impulsempfänger am Kabel angeordnet wird,
  • - mit dem Impulsgeber ein Impuls in das Kabel eingekoppelt wird,
  • - mit dem Impulsempfänger der in das Kabel eingekoppelte Impuls empfangen wird, und
  • - mit einer Auswerteeinrichtung, die mit dem Impulsgeber und mit dem Impulsempfänger operativ verbunden ist, aus der Impulslaufzeit des in das Kabel eingekoppelten Impulses die Länge des zumindest einen Teilabschnittes des Kabels bestimmt wird,

wobei eine erste Koppeleinrichtung und eine zweite Koppeleinrichtung vorgesehen werden, wobei
  • - die erste Koppeleinrichtung den Impulsgeber und die zweite Koppeleinrichtung den Impulsempfänger aufweist, oder
  • - die erste Koppeleinrichtung den Impulsgeber und den Impulsempfänger aufweist, und die zweite Koppeleinrichtung eine Reflektoreinrichtung aufweist,

wobei die erste Koppeleinrichtung und/oder die zweite Koppeleinrichtung galvanisch getrennt vom Kabel am Kabel angeordnet werden.The cable length measuring system according to the invention can be used in a method for determining a length of at least one partial section of an electrically conductive cable (this method itself is not part of the invention), wherein
  • a pulse generator is placed on the cable,
  • a pulse receiver is placed on the cable,
  • - With the pulse generator, a pulse is coupled into the cable,
  • - With the pulse receiver, the pulse coupled into the cable is received, and
  • - With an evaluation device which is operatively connected to the pulse generator and the pulse receiver, from the pulse transit time of the injected into the cable pulse, the length of the at least a portion of the cable is determined

wherein a first coupling device and a second coupling device are provided, wherein
  • - The first coupling means comprises the pulse generator and the second coupling means comprises the pulse receiver, or
  • the first coupling device has the pulse generator and the pulse receiver, and the second coupling device has a reflector device,

wherein the first coupling device and / or the second coupling device are arranged galvanically isolated from the cable on the cable.

Die Reflektoreinrichtung kann hierbei

  • - eine aktive Reflektoreinrichtung sein, die den von dem Impulsgeber in das Kabel eingekoppelten Impuls empfängt und den empfangenen Impuls in das Kabel einkoppelt, wobei der empfangene Impuls vorzugsweise verstärkt wird und der verstärkte Impuls in das Kabel einkoppelt wird, oder
  • - eine passive Reflektoreinrichtung sein, mit der an einer vorbestimmten Stelle im Kabel eine Impedanzänderung hervorgerufen wird.
The reflector device can hereby
  • be an active reflector means which receives the pulse coupled into the cable from the pulser and couples the received pulse into the cable, the received pulse being preferably amplified and the amplified pulse coupled into the cable, or
  • - Be a passive reflector means with which a change in impedance at a predetermined location in the cable is caused.

Figurenlistelist of figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sowie konkrete, insbesondere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

  • 1 ein Kabel mit einer daran angeordneten Koppeleinrichtung eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems zur Verdeutlichung einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung eines Messverfahrens;
  • 2 ein Kabel mit zwei daran angeordneten Koppeleinrichtungen eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems zur Verdeutlichung einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung eines Messverfahrens;
  • 3 die Änderung eines in ein Kabel eingekoppelten Impulses über die Zeit;
  • 4 ein Inspektionssystem mit einem erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystem;
  • 5 eine Ausführungsform einer Koppeleinrichtung eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems; und
  • 6 einen Inspektionswagen eines Inspektionssystems mit einer aktiven Reflektoreinrichtung eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems;
Further details and features of the invention and specific, particularly advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:
  • 1 a cable with a coupling device arranged thereon of a cable length measuring system according to the invention for clarification of a first advantageous embodiment of a measuring method;
  • 2 a cable with two coupling devices arranged thereon of a cable length measuring system according to the invention for clarification of a second advantageous embodiment of a measuring method;
  • 3 changing a pulse injected into a cable over time;
  • 4 an inspection system with a cable length measuring system according to the invention;
  • 5 an embodiment of a coupling device of a cable length measuring system according to the invention; and
  • 6 an inspection trolley of an inspection system with an active reflector device of a cable length measuring system according to the invention;

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Die Erfindung sieht vor, dass das Kabellängenmesssystem mindestens einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger aufweist, wobei sich das Kabel, dessen Länge gemessen werden soll, relativ zum Impulsgeber oder relativ zum Impulsempfänger bewegt. Bewegt sich das Kabel relativ zum Impulsgeber bedeutet das, dass die Längen der Teilabschnitte des Kabels bezogen auf den Impulsgeber von dem Impulsgeber zum einen Ende des Kabels und von dem Impulsgeber zum anderen Ende des Kabels variieren. Beim Bewegen des Kabels relativ zum Impulsgeber wird der eine Teilabschnitt kürzer und der andere Teilabschnitt länger. Entsprechendes gilt, wenn das Kabel relativ zum Impulsempfänger bewegt wird.The invention provides that the cable length measuring system has at least one pulse generator and a pulse receiver, wherein the cable whose length is to be measured moves relative to the pulse generator or relative to the pulse receiver. Moving the cable relative to the pulser means that the lengths of the sections of the cable relative to the pulser will vary from the pulser to one end of the cable and from the pulser to the other end of the cable. As the cable moves relative to the pulser, one section becomes shorter and the other section becomes longer. The same applies if the cable is moved relative to the pulse receiver.

Mit dem Impulsgeber wird ein Impuls (oder ein Signal) in das Kabel eingekoppelt bzw. das Kabel mit einem Impuls (oder mit einem Signal) beaufschlagt (bei einer kontinuierlichen Längenmessung werden kontinuierlich Impulse / Signal eingekoppelt).With the pulse generator, a pulse (or a signal) is coupled into the cable or the cable with a pulse (or a signal) applied (in a continuous length measurement continuously pulses / signal are coupled).

Mit dem Impulsempfänger wird ein in das Kabel eingekoppelter Impuls (oder ein Signal) aus dem Kabel ausgekoppelt bzw. empfangen / detektiert. With the pulse receiver, a pulse (or a signal) coupled into the cable is extracted from the cable or received / detected.

Ein in das Kabel eingekoppelter Impuls wird am Kabelende oder an Nahtstellen, Verjüngungen, oder Fehlerstellen des Kabels aufgrund einer dort vorhandenen Änderung der Impedanz reflektiert bzw. teilreflektiert. Erfindungsgemäß kann eine solche Impedanzänderung an einer vorbestimmten Stelle im Kabel auch mittels einer Reflektoreinrichtung hervorgerufen werden, die am Kabel angeordnet werden kann. Die Reflektoreinrichtung kann aber auch angepasst sein, einen Impuls auszukoppeln und ihn wieder einzukoppeln, vorzugsweise nachdem der ausgekoppelte Impuls verstärkt wurde.A pulse coupled into the cable is reflected or partially reflected at the cable end or at seams, tapers, or faults of the cable due to a change in impedance present there. According to the invention, such a change in impedance at a predetermined point in the cable can also be caused by means of a reflector device which can be arranged on the cable. However, the reflector device can also be adapted to couple out a pulse and to couple it again, preferably after the decoupled pulse has been amplified.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Impulses im Kabel, die vom Dielektrikum abhängt, wird hier als bekannt vorausgesetzt.The propagation speed of the pulse in the cable, which depends on the dielectric, is assumed to be known here.

Erfindungsgemäß können der Impulsgeber, der Impulsempfänger und die Reflektoreinrichtung wie folgt am Kabel angeordnet werden. Wie vorstehend erwähnt, weist das erfindungsgemäße Kabellängenmesssystem mindestens einen Impulsgeber und mindestens einen Impulsempfänger auf. Die Verwendung einer Reflektoreinrichtung ist hingegen optional.

  1. a) Das Kabellängenmesssystem weist einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger auf (also keine Reflektoreinrichtung).
    1. (1) In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Impulsgeber galvanisch getrennt zum Kabel am Kabel angeordnet, sodass die Impulse von dem Impulsgeber galvanisch getrennt in die elektrisch leitfähigen Teile (Adern) des Kabels eingekoppelt werden. Impulse können so auch durch eine Isolierung (z.B. Kabelmantel) hindurch in das Kabel eingekoppelt werden, selbst wenn sich das Kabel relativ zum Impulsgeber bewegt. Der Impulsempfänger ist hingegen galvanisch mit dem Kabel gekoppelt, z.B. an dem nicht von einer Kabeltrommel abwickelbaren Ende des Kabels oder an einem Bereich des Kabel, der nicht bewegt wird.
    2. (2) In einer andern Ausgestaltung der Erfindung ist der Impulsempfänger galvanisch getrennt zum Kabel am Kabel angeordnet, sodass die eingekoppelten Impulse galvanisch getrennt aus dem Kabel ausgekoppelt bzw. empfangen / detektiert werden, selbst wenn sich das Kabel relativ zum Impulsempfänger bewegt. Der Impulsgeber ist hingegen galvanisch mit dem Kabel gekoppelt, z.B. an dem nicht von einer Kabeltrommel abwickelbaren Ende des Kabels oder an einem Bereich des Kabel, der nicht bewegt wird.
    3. (3) In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl der Impulsgeber als auch der Impulsempfänger galvanisch getrennt zum Kabel am Kabel angeordnet, sodass die Impulse von dem Impulsgeber galvanisch getrennt in des Kabels eingekoppelt und von dem Impulsempfänger galvanisch getrennt ausgekoppelt bzw. empfangen werden.
  2. b) Das Kabellängenmesssystem weist einen Impulsgeber, einen Impulsempfänger und eine Reflektoreinrichtung auf.
    • (4) In einer Ausgestaltung der Erfindung können der Impulsgeber und/oder der Impulsempfänger galvanisch getrennt am Kabel angeordnet sein (entsprechend der vorstehend unter (1) bis (3) beschriebenen Variaten), zumindest der Impulsempfänger oder zumindest der Impulsgeber sind galvanisch getrennt am Kabel angeordnet. Die Reflektoreinrichtung ist hingegen galvanisch mit dem Kabel gekoppelt, z.B. an einer vorbestimmten Stelle des Kabels oder an einem Kabelende.
    • (5) In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflektoreinrichtung galvanisch getrennt am Kabel angeordnet. Der Impulsempfänger und der Impulsgeber sind hingegen galvanisch mit dem Kabel gekoppelt.
    • (6) In einer noch weitern Ausgestaltung der Erfindung sind die Reflektoreinrichtung, der Impulsgeber und der Impulsempfänger galvanisch getrennt am Kabel angeordnet.
According to the invention, the pulse generator, the pulse receiver and the reflector device can be arranged on the cable as follows. As mentioned above, the cable length measuring system according to the invention comprises at least one pulse generator and at least one pulse receiver. The use of a reflector device, however, is optional.
  1. a) The cable length measuring system has a pulse generator and a pulse receiver (ie no reflector device).
    1. (1) In one embodiment of the invention, the pulse generator is arranged galvanically isolated from the cable on the cable, so that the pulses from the pulse generator galvanically isolated in the electrically conductive parts (wires) of the cable are coupled. Pulses can thus also be coupled into the cable through insulation (eg cable sheathing), even if the cable moves relative to the pulse generator. The pulse receiver, however, is galvanically coupled to the cable, for example at the unwindable from a cable drum end of the cable or at a portion of the cable that is not moved.
    2. (2) In another embodiment of the invention, the pulse receiver is arranged galvanically isolated from the cable on the cable, so that the injected pulses are coupled or isolated / electrically isolated from the cable, even if the cable moves relative to the pulse receiver. In contrast, the pulse generator is galvanically coupled to the cable, for example to the end of the cable which can not be unwound from a cable drum or to a region of the cable which is not moved.
    3. (3) In a further embodiment of the invention, both the pulse generator and the pulse receiver are arranged galvanically isolated from the cable on the cable so that the pulses are coupled from the encoder galvanically isolated in the cable and isolated from the pulse receiver coupled or received.
  2. b) The cable length measuring system comprises a pulse generator, a pulse receiver and a reflector device.
    • (4) In one embodiment of the invention, the pulse generator and / or the pulse receiver can be arranged galvanically isolated on the cable (according to the Variations described above under (1) to (3)), at least the pulse receiver or at least the pulse generator are electrically isolated on the cable arranged. The reflector device, however, is galvanically coupled to the cable, for example at a predetermined point of the cable or at a cable end.
    • (5) In a further embodiment of the invention, the reflector device is arranged galvanically isolated on the cable. The pulse receiver and the pulse generator, however, are galvanically coupled to the cable.
    • (6) In yet another embodiment of the invention, the reflector means, the pulse generator and the pulse receiver are arranged galvanically isolated on the cable.

Erfindungsgemäß weist das Kabellängenmesssystem mindestens eine erste Koppeleinrichtung und eine zweite Koppeleinrichtung auf. Die beiden Koppeleinrichtung können wir folgt ausgestaltet sein:

  • - die eine Koppeleinrichtung weist den Impulsgeber auf und die andere Koppeleinrichtung weist den Impulsempfänger auf, oder
  • - die eine Koppeleinrichtung weist den Impulsgeber und den Impulsempfänger auf, und die andere Koppeleinrichtung weist die Reflektoreinrichtung (wobei die Reflektoreinrichtung auch durch ein Kabelende gebildet werden kann) auf.
According to the invention, the cable length measuring system has at least one first coupling device and one second coupling device. The two coupling device can be designed as follows:
  • - The one coupling device has the pulse and the other coupling device has the pulse receiver, or
  • - One coupling means comprises the pulse generator and the pulse receiver, and the other coupling means comprises the reflector means (wherein the reflector means can also be formed by a cable end) on.

Zumindest eine der beiden Koppeleinrichtungen ist galvanisch getrennt am Kabel angeordnet bzw. anordenbar, sodass je nach Ausgestaltung der Koppeleinrichtungen die vorstehend und (1) bis (6) beschriebenen Varianten realisiert werden können.At least one of the two coupling devices is arranged or can be arranged in an electrically isolated manner on the cable, so that depending on the configuration of the coupling devices, the variants described above and (1) to (6) can be realized.

Für den Fall, dass eine Koppeleinrichtung sowohl den Impulsgeber als auch den Impulsempfänger aufweist, ist diese Koppeleinrichtung angepasst, einen Impuls in das Kabel einzukoppeln und den eingekoppelten Impuls wieder auszukoppeln (z.B. nachdem der eingekoppelte Impuls von der Reflektoreinrichtung oder am Kabelende reflektiert wurde).In the event that a coupling device has both the pulse generator and the pulse receiver, this coupling device is adapted to inject a pulse into the cable and the decoupled pulse (eg after the injected pulse from the reflector device or at the cable end was reflected).

Damit können beispielsweise über die vom jeweiligen Kabelende reflektierten Impulse und die dazugehörigen Impulslaufzeiten zwei Längen bestimmt werden:

  1. 1. Länge zwischen der Koppeleinrichtung und dem einen Ende des Kabels (= Länge des einen Teilabschnittes des Kabels), und
  2. 2. Länge zwischen der Koppeleinrichtung und dem anderen Ende des Kabels (= Länge des anderen Teilabschnittes des Kabels).
Thus, for example, two lengths can be determined via the pulses reflected from the respective cable end and the associated pulse transit times:
  1. 1. Length between the coupling device and the one end of the cable (= length of a portion of the cable), and
  2. 2. Length between the coupling device and the other end of the cable (= length of the other section of the cable).

Ist die Bewegungsrichtung des Kabels relativ zur Koppeleinrichtung bekannt (was ebenfalls anhand der Impulslaufzeiten zweier aufeinanderfolgender Impulse ermittelt werden kann), können die gemessenen Längen eindeutig den jeweiligen Kabelenden zugeordnet werden.If the direction of movement of the cable relative to the coupling device is known (which can likewise be determined on the basis of the pulse transit times of two successive pulses), the measured lengths can be unambiguously assigned to the respective cable ends.

An Nahtstellen, Verjüngungen, oder Fehlerstellen des Kabels oder an Stellen, wo eine (passive oder aktive) Reflektoreinrichtung am Kabel angeordnet ist, kann es zu Teilreflexionen des eingekoppelten Impulses kommen. Diese „teilreflektierten“ Impulse können ebenfalls von dem Impulsempfänger empfangen bzw. aus dem Kabel ausgekoppelt werden, sodass auch die exakte Position der Nahtstellen, Verjüngungen, oder Fehlerstellen im Kabel bzw. die exakte Position der Reflektoreinrichtung am Kabel ermittelt werden können.At seams, tapers, or faults of the cable or at locations where a (passive or active) reflector device is arranged on the cable, partial reflections of the injected pulse may occur. These "partially reflected" pulses can also be received by the pulse receiver or decoupled from the cable, so that the exact position of the seams, tapers, or faults in the cable or the exact position of the reflector device can be determined on the cable.

Der Impulsgeber und der Impulsempfänger sind mit einer Auswerteeinrichtung gekoppelt. Die Auswerteeinrichtung kann einerseits das Einkoppeln eines Impulses durch den Impulsgeber steuern. Andererseits kann die Auswerteeinrichtung aus den Impulslaufzeiten die Längen der beiden Teilabschnitte des Kabels ermitteln.The pulse generator and the pulse receiver are coupled to an evaluation device. On the one hand, the evaluation device can control the coupling of a pulse through the pulse generator. On the other hand, the evaluation device can determine the lengths of the two sections of the cable from the pulse transit times.

Besonders vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystem ist die galvanische Trennung, wie oben mit Bezug auf die Varianten (1) bis (6) beschrieben. Dadurch wird es möglich in jedes isolierte elektrisch leitfähige Material (z.B. Adern eines isolierten Kabels) einen Impuls galvanisch getrennt ein- bzw. auszukoppeln bzw. einen Impuls galvanisch getrennt zu reflektieren. Der Impulsgeber und der Impulsempfänger können bei Bedarf räumlich getrennt voneinander an dem Kabel angeordnet werden. Erst diese galvanische Trennung vom Kabel ermöglicht die Messung veränderlicher Längen von Teilabschnitten des Kabels bei gleichbleibender Gesamtlänge des Kabels.Particularly advantageous in the cable length measuring system according to the invention is the galvanic separation, as described above with reference to the variants (1) to (6). This makes it possible in each isolated electrically conductive material (for example, wires of an insulated cable) a pulse electrically isolated or decoupled or reflect a pulse galvanically isolated. The pulse generator and the pulse receiver can be arranged spatially separated from each other on the cable if necessary. Only this galvanic separation of the cable allows the measurement of variable lengths of sections of the cable with the same total length of the cable.

Zudem ist es erfindungsgemäß möglich den Impuls oder die Signale auch in aktive Leiter, d.h. während einer Datenübertragung auf diesen Leitern, einzukoppeln, etwa ein entsprechend frequenzgespreiztes Signal.In addition, it is possible according to the invention to apply the pulse or the signals also to active conductors, i. during a data transmission on these conductors to couple, such as a corresponding frequency-spread signal.

1 zeigt ein Kabel 10 mit einer daran angeordneten erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung 30 eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems zur Verdeutlichung einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems. Die Koppeleinrichtung 30 weist hier einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger auf. 1 shows a cable 10 with a coupling device 30 according to the invention arranged thereon of a cable length measuring system according to the invention for clarification of a first embodiment of the cable length measuring system according to the invention. The coupling device 30 here has a pulse generator and a pulse receiver.

Das Kabel 10, welches hier einen Kabelmantel aufweist, weist zwei Enden 11a, 11b auf. Zwischen den beiden Enden 11a, 11b des Kabels 10 ist die Koppeleinrichtung 30 an dem Kabel angeordnet und zwar so, dass die Koppeleinrichtung 30 einen Impuls in das Kabel (d.h. in zumindest eine elektrisch leitfähige Ader des Kabels) einkoppeln kann, wobei die Koppeleinrichtung 30 hier galvanisch getrennt von dem Kabel 10 an dem Kabel angeordnet ist. Der Impuls wird von dem Impulsgeber also galvanisch getrennt in das Kabel eingekoppelt und vom dem Impulsempfänger galvanisch getrennt vom Kabel empfangen bzw. ausgekoppelt.The cable 10 , which has a cable sheath here, has two ends 11a . 11b on. Between the two ends 11a . 11b of the cable 10 the coupling device 30 is arranged on the cable in such a way that the coupling device 30 a pulse in the cable (ie in at least one electrically conductive wire of the cable) can couple, wherein the coupling device 30 here galvanically isolated from the cable 10 is disposed on the cable. The pulse is thus coupled galvanically isolated from the pulse generator in the cable and received by the pulse receiver galvanically isolated from the cable or decoupled.

Das Kabel 10 weist eine Gesamtlänge 1 auf. Die Anordnung der Koppeleinrichtung 30 am Kabel 10 „unterteilt“ das Kabel 10 in zwei Teilabschnitte 10a, 10b. Der erste Teilabschnitt 10a ist der Abschnitt des Kabels zwischen der Koppeleinrichtung 30 und dem ersten Ende 11a des Kabels. Der zweite Teilabschnitt 10b ist der Abschnitt des Kabels zwischen der Koppeleinrichtung 30 und dem zweiten Ende 11b des Kabels. Der erste Teilabschnitt 10a weist eine Länge l1 auf. Der zweite Teilabschnitt 10b weist eine Länge l2 auf.The cable 10 has an overall length of 1 The arrangement of the coupling device 30 on the cable 10 "Subdivides" the cable 10 in two subsections 10a . 10b , The first section 10a is the portion of the cable between the coupler 30 and the first end 11a of the cable. The second section 10b is the portion of the cable between the coupling device 30 and the second end 11b of the cable. The first section 10a has a length 1 on. The second section 10b has a length l 2 on.

Die Koppeleinrichtung 30, d.h. der Impulsgeber der Koppeleinrichtung 30 koppelt galvanisch getrennt vom Kabel 10 einen Impuls (oder ein Signal) in das Kabel ein. Dieser Impuls breitet sich im Kabel in beide Richtungen aus und läuft bis zum jeweiligen Ende 11a, 11b des Kabels 10. An den beiden Enden 11a, 11b des Kabels 10 wird dieser Impuls reflektiert und läuft jeweils zurück zur Koppeleinrichtung 30.The coupling device 30 ie the pulse generator of the coupling device 30 electrically isolated from the cable 10 a pulse (or signal) in the cable. This pulse propagates in the cable in both directions and runs to the respective end 11a . 11b of the cable 10 , At the two ends 11a . 11b of the cable 10 This pulse is reflected and runs in each case back to the coupling device 30 ,

Die beiden Enden des Kabels bilden hier eine Reflektoreinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung. An den Enden 11a, 11b kann aber auch eine aktive oder passive Reflektoreinrichtung angeordnet werden, wie beispielsweise mit Bezug auf 6 erläutert.The two ends of the cable here form a reflector device in the sense of the present invention. At the ends 11a . 11b However, an active or passive reflector device can also be arranged, as for example with reference to FIG 6 explained.

Die Koppeleinrichtung 30, d.h. der Impulsempfänger der Koppeleinrichtung 30 ist so ausgestaltet, dass dieser die reflektierten Impulse galvanisch getrennt aus dem Kabel auskoppelt. Aus den jeweiligen Impulslaufzeiten (zwischen dem Einkoppeln des Impulses und dem Auskoppeln des jeweiligen reflektierten Impulses) kann die Länge l1 , l2 des jeweiligen Teilabschnittes 10a, 10b des Kabels 10 ermittelt werden. Wenn bekannt ist, welcher der beiden Teilabschnitte 10a, 10b der längere Teilabschnitt ist, können die ermittelten Längen l1 , l2 ohne weitere Maßnahmen eindeutig dem jeweiligen Teilabschnitt zugeordnet werden.The coupling device 30 , ie the pulse receiver of the coupling device 30 is designed so that it decouples the reflected pulses galvanically separated from the cable. From the respective pulse transit times (between the coupling of the pulse and the decoupling of the respective reflected pulse) can be the length 1 . l 2 of the respective subsection 10a . 10b of the cable 10 be determined. If it is known which of the two subsections 10a . 10b the longer segment is, the determined lengths 1 . l 2 Without further action clearly assigned to the respective subsection.

Wird das Kabel 10 relativ zur Koppeleinrichtung 30 bewegt (oder die Koppeleinrichtung 30 relativ zum Kabel 10), was aufgrund der galvanisch getrennten Anordnung der Koppeleinrichtung am Kabel ohne weiteres möglich ist, vergrößert sich die Impulslaufzeit auf dem einen Teilabschnitt während sich die Impulslaufzeit auf dem anderen Teilabschnitt verkleinert. Ist die Bewegungsrichtung des Kabels 10 relativ zur Koppeleinrichtung 30 bekannt, dann können die Impulslaufzeiten dem jeweiligen Ende 11a, 11b und damit dem jeweiligen Teilabschnitt 10a, 10b zugeordnet werden.Will the cable 10 relative to the coupling device 30 moves (or the coupling device 30 relative to the cable 10 ), which is readily possible due to the galvanically separated arrangement of the coupling device on the cable, the pulse transit time increases on the one section while the pulse travel time decreases on the other section. Is the direction of movement of the cable 10 relative to the coupling device 30 known, then the pulse durations can the respective end 11a . 11b and thus the respective subsection 10a . 10b be assigned.

Bewegt sich beispielsweise das erste Ende 11a von der Koppeleinrichtung 30 weg, dann vergrößern sich die Impulslaufzeiten von zeitlich nacheinander eingekoppelten Impulsen auf dem ersten Teilabschnitt 10a, während sich die Impulslaufzeiten auf dem zweiten Teilabschnitt 10b verkleinern. Die basierend auf den sich vergrößernden Impulslaufzeiten ermittelten Längen l1 können dann eindeutig dem ersten Teilabschnitt 10a zugeordnet werden, die basierend auf den sich verkleinernden Impulslaufzeiten ermittelten Längen l2 können dann eindeutig dem zweiten Teilabschnitt 10b zugeordnet werden.For example, is the first end moving? 11a from the coupling device 30 away, then increase the pulse durations of successively coupled pulses on the first section 10a while the pulse durations are on the second segment 10b out. The lengths determined based on the increasing pulse durations 1 can then be unambiguously assigned to the first subsection 10a, which are based on the decreasing pulse durations determined lengths l 2 can then be clearly assigned to the second section 10b.

2 zeigt ein Kabel 10 mit einem daran angeordneten erfindungsgemäßen Impulsgeber 30a (erste Koppeleinrichtung) und einem daran geordneten erfindungsgemäßen Impulsempfänger 30b (zweite Koppeleinrichtung) eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems zur Verdeutlichung einer zweiten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems. 2 shows a cable 10 with an inventive pulse generator 30a (first coupling device) arranged thereon and a pulse receiver according to the invention arranged thereon 30b (Second coupling device) of a cable length measuring system according to the invention to illustrate a second embodiment of the cable length measuring system according to the invention.

Das Kabel 10, welches auch hier einen Kabelmantel aufweist, weist zwei Enden 11a, 11b auf. Zwischen den beiden Enden 11a, 11b des Kabels 10 ist der Impulsgeber 30a an dem Kabel angeordnet und zwar so, dass er einen Impuls in das Kabel (d.h. in zumindest eine elektrisch leitfähige Ader des Kabels) einkoppeln kann, wobei der Impulsgeber 30a hier galvanisch getrennt von dem Kabel 10 an dem Kabel angeordnet ist. Der Impuls wird also galvanisch getrennt in das Kabel eingekoppelt.The cable 10 , which also has a cable sheath here, has two ends 11a, 11b. Between the two ends 11a . 11b of the cable 10 the pulse generator 30a is arranged on the cable in such a way that it can inject a pulse into the cable (ie into at least one electrically conductive wire of the cable), wherein the pulse generator 30a here galvanically isolated from the cable 10 is arranged on the cable. The pulse is thus coupled galvanically isolated in the cable.

An dem zweiten Ende 11b des Kabels 10 ist der Impulsempfänger 30b angeordnet. Da der Impulsempfänger 30b an dem Kabelende 11b angeordnet ist, kann er auch galvanisch mit dem Kabelende 11b verbunden sein, was insbesondere dann vorteilhaft sein kann, wenn es sich bei dem Impulsempfänger 30b um einen stationären Impulsempfänger handelt und das zweite Ende 11b des Kabels 10 ebenfalls stationär ist, d.h. das zweite Ende 11b des Kabels 10 nicht relativ zum Impulsempfänger 30b bewegt werden muss. Gemäß der Erfindung kann der Impulsempfänger 30b aber auch galvanisch getrennt vom Kabel am zweiten Ende 11b des Kabels angeordnet sein.At the second end 11b of the cable 10 is the pulse receiver 30b arranged. Since the pulse receiver 30b at the cable end 11b is arranged, it can also be galvanic with the cable end 11b be connected, which may be particularly advantageous if it is the pulse receiver 30b is a stationary pulse receiver and the second end 11b of the cable 10 is also stationary, ie the second end 11b of the cable 10 does not have to be moved relative to the pulse receiver 30b. According to the invention, the pulse receiver 30b but also galvanically isolated from the cable at the second end 11b be arranged of the cable.

Ebenso ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung möglich, den Impulsempfänger 30b zwischen dem zweiten Ende 11b des Kabels und dem Impulsgeber 30a an dem Kabel anzuordnen. Entsprechend ist es auch möglich, den Impulsempfänger 30b zwischen dem ersten Ende 11a des Kabels und dem Impulsgeber 30a an dem Kabel anzuordnen. Diese beiden Fälle sind in 2 durch die gestrichelten Impulsempfänger 30b gezeigt. In diesen beiden Fällen ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der jeweilige Impulsempfänger 30b galvanisch getrennt vom Kabel am Kabel angeordnet ist.Likewise, it is possible according to a further embodiment of the invention, the pulse receiver 30b between the second end 11b of the cable and the pulser 30a to the cable. Accordingly, it is also possible to connect the pulse receiver 30b between the first end 11a of the cable and the pulser 30a to the cable. These two cases are in 2 through the dashed pulse receiver 30b shown. In these two cases, it is inventively advantageous if the respective pulse receiver 30b is arranged galvanically isolated from the cable on the cable.

Die in 2 gezeigten Impulsgeber und Impulsempfänger können auch vertauscht werden, d.h. der Impulsgeber wird an dem Kabelende 11b angeordnet und der Impulsempfänger wird zwischen den beiden Enden 11a, 11b des Kabels angeordnet. Erfindungsgemäß ist es möglich beliebig viele Impulsempfänger an dem Kabel anzuordnen, womit auch die Längen von mehr als zwei Teilabschnitten des Kabels ermittelt werden können.In the 2 shown pulse generator and pulse receiver can also be reversed, ie the pulse generator is at the cable end 11b arranged and the pulse receiver is between the two ends 11a . 11b arranged the cable. According to the invention it is possible to arrange any number of pulse receiver on the cable, whereby the lengths of more than two sections of the cable can be determined.

Das Kabel 10 weist eine Gesamtlänge 1 auf.The cable 10 has an overall length of 1

Zurückkehrend zu der in 2 gezeigten Anordnung des Impulsgebers 30a und des Impulsempfängers 30b an dem Kabel 10 „unterteilt“ der Impulsgebers 30a das Kabel 10 in zwei Teilabschnitte 10a, 10b. Der erste Teilabschnitt 10a ist der Abschnitt des Kabels zwischen dem Impulsgeber 30a und dem ersten Ende 11a des Kabels. Der zweite Teilabschnitt 10b ist der Abschnitt des Kabels zwischen dem Impulsgeber 30a und dem zweiten Ende 11b des Kabels bzw. dem Impulsempfänger 30b. Der erste Teilabschnitt 10a weist eine Länge l1 auf. Der zweite Teilabschnitt 10b weist eine Länge l2 auf.Returning to the in 2 shown arrangement of the pulse generator 30a and the pulse receiver 30b on the cable 10 "Subdivided" the pulse generator 30a the cable 10 in two sections 10a . 10b , The first section 10a is the section of the cable between the pulser 30a and the first end 11a of the cable. The second section 10b is the portion of the cable between the pulser 30a and the second end 11b of the cable or the pulse receiver 30b , The first section 10a has a length 1 on. The second section 10b has a length l 2 on.

Der Impulsgeber 30a koppelt galvanisch getrennt vom Kabel 10 einen Impuls (oder ein Signal) in das Kabel ein. Dieser Impuls breitet sich im Kabel in beide Richtungen aus und läuft bis zum jeweiligen Ende 11a, 11b des Kabels 10.The pulse generator 30a electrically isolated from the cable 10 a pulse (or signal) in the cable. This pulse propagates in the cable in both directions and runs to the respective end 11a . 11b of the cable 10 ,

An dem ersten Ende 11a des Kabels 10 wird der Impuls reflektiert (das erste Ende des Kabels bildet hier also eine Reflektoreinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung) und läuft zurück zum Impulsgeber 30a und von dort weiter bis zum Impulsempfänger 30b, der am zweiten Ende 11b des Kabels angeordnet ist. Dieser am ersten Ende 11a reflektierte Impuls wird dann von dem Impulsempfänger 30b ausgekoppelt bzw. empfangen.At the first end 11a of the cable 10 the pulse is reflected (the first end of the cable thus forms a reflector device in the sense of the present invention) and runs back to the pulse generator 30a and from there to the pulse receiver 30b at the second end 11b of the cable is arranged. This one at the first end 11a reflected pulse is then received by the pulse receiver 30b decoupled or received.

Der Impuls, der sich nach dem Einkoppeln von dem Impulsgeber 30a zum zweiten Ende 11b ausbreitet wird von dem dort angeordneten Impulsempfänger 30b ausgekoppelt bzw. empfangen. Eine mit dem Impulsgeber 30a und mit dem Impulsempfänger 30b verbundene Auswerteeinrichtung kann die Impulslaufzeit t2 zwischen dem Einkoppeln und dem Auskoppeln dieses Impulses messen, also die Impulslaufzeit t2, die der Impuls für die Strecke zwischen dem Impulsgeber 30a und dem Impulsempfänger 30b (30a → 30b) benötigt.The impulse arising after coupling from the pulser 30a is propagated to the second end 11b of the pulse receiver arranged there 30b decoupled or received. One with the pulse generator 30a and associated with the pulse receiver 30b evaluation can measure the pulse transit time t 2 between the coupling and decoupling of this pulse, so the pulse travel time t 2 , the pulse for the distance between the pulse generator 30a and the pulse receiver 30b ( 30a → 30b).

Der Impuls, der sich nach Einkoppeln von dem Impulsgeber 30a zum ersten Ende 11a ausbreitet und an dem ersten Ende 11a reflektiert wird, wird ebenfalls (zu einem späteren Zeitpunkt) von dem Impulsempfänger 30b ausgekoppelt bzw. empfangen. Die Auswerteeinrichtung kann die Impulslaufzeit t1 zwischen dem Einkoppeln und dem Auskoppeln dieses Impulses messen, also die Impulslaufzeit t1, die der Impuls für die Strecke zwischen dem Impulsgeber 30a zum ersten Ende 11a des Kabels und von dort aus zum Impulsempfänger 30b (30a → 11a → 30b) benötigt.The impulse arising after coupling from the pulser 30a propagates to the first end 11a and at the first end 11a is also reflected (at a later date) by the pulse receiver 30b decoupled or received. The evaluation device can measure the pulse transit time t 1 between the coupling and decoupling of this pulse, ie the pulse transit time t 1 , that of the pulse for the distance between the pulse generator 30a to the first end 11a of the cable and from there to the pulse receiver 30b ( 30a → 11a → 30b).

Aus den beiden Impulslaufzeiten t1 und t2 kann die Auswerteeinrichtung die Länge l1 des ersten Teilabschnittes 10a des Kabels 10 und die Länge l2 des zweiten Teilabschnittet 10b des Kabels 10 ermitteln.From the two pulse transit times t 1 and t 2 , the evaluation of the length 1 of the first section 10a of the cable 10 and the length l 2 of the second subsection 10b of the cable 10 determine.

Die Länge l2 des zweiten Teilabschnittes 10b kann direkt basierend auf der Impulslaufzeit t2 ermittelt werden, da sich dieser Impuls direkt vom Impulsgeber 30a zum Impulsempfänger 30b ausbreitet und damit den Impulsempfänger 30b zuerst erreicht.The length l 2 of the second subsection 10b can be determined directly based on the pulse transit time t 2 , since this pulse is directly from the pulse generator 30a propagates to the pulse receiver 30b and thus the pulse receiver 30b reached first.

Die Länge l1 hingegen kann unter Berücksichtigung der Impulslaufzeit t2 basierend auf der Impulslaufzeit t1 ermittelt werden. Da sich der an dem ersten Ende 11a reflektierte Impuls auf dem zweiten Teilabschnitt 10b gleich schnell ausbreitet, wie der Impuls, der sich von dem Impulsgeber 30a direkt zum Impulsempfänger 30b bewegt, kann die Impulslaufzeit Δt von dem Impulsgeber 30a zum ersten Ende 11a und zurück zum Impulsgeber 30a (30a → 11a → 30a) ermittelt werden. Die Impulslaufzeit Δt berechnet sich demnach wie folgt: Δt = t1 - t2. Aus der Impulslaufzeit Δt, d.h. aus Δt/2 kann dann die Länge l1 des ersten Teilabschnittes 10a des Kabels ermittelt werden.The length 1 however, taking into account the pulse transit time t 2 , it is possible to determine based on the pulse transit time t 1 . Since the at the first end 11a reflected pulse on the second section 10b spreads as fast as the impulse coming from the pulser 30a directly to the pulse receiver 30b moves, the pulse transit time .DELTA.t from the pulse generator 30a to the first end 11a and back to the pulser 30a ( 30a → 11a → 30a). The pulse transit time Δt is thus calculated as follows: Δt = t 1 -t 2 . From the pulse transit time .DELTA.t, ie from .DELTA.t / 2 can then be the length 1 of the first section 10a of the cable.

Ist der Impulsempfänger 30b fest mit dem zweiten Ende 11b des Kabels verbunden und wird das Kabel 10 relativ zum Impulsgeber 30a bewegt (etwa beim Auf-/Abwickeln des Kabels von einer Rolle einer Kabeltrommel) vergrößert (beim Abwickeln) bzw. verkleinert (beim Aufwickeln) sich die Impulslaufzeit Δt auf dem ersten Teilabschnitt 10a während sich die Impulslaufzeit t2 auf dem zweiten Teilabschnitt 10b verkleinert (beim Abwickeln) bzw. vergrößert (beim Aufwickeln). Da sich ein von dem Impulsgeber 30a in das Kabel 10 eingekoppelter Impuls immer in beide Richtungen (zum ersten und zum zweiten Ende 11a, 11b) ausbreitet und der Impuls, der sich von dem Impulsgeber 30a direkt zum zweiten Ende 11b ausbreitet, das zweite Ende immer zeitlich vor dem an dem ersten Ende 11a reflektierten Impuls erreicht, können die Längen der beiden Teilabschnitte 10a, 10b immer unabhängig von der Bewegungsrichtung des Kabels relativ zum Impulsgeber 30a eindeutig bestimmt werden. Zudem können die beiden Längen eindeutig dem jeweiligen Ende 11a, 11b bzw. dem jeweiligen Kabelabschnitt 10a, 11b zugeordnet werden.Is the pulse receiver 30b stuck with the second end 11b connected to the cable and becomes the cable 10 relative to the pulse generator 30a moves (such as when unwinding / unwinding the cable from a roll of a cable drum) increased (when unwinding) or reduced (when winding), the pulse transit time .DELTA.t on the first section 10a while the pulse transit time t 2 on the second portion 10b decreases (when unwinding) and increased (when winding). As is one of the pulse generator 30a in the cable 10 Coupled pulse always in both directions (to the first and to the second end 11a . 11b ) and the momentum coming from the pulser 30a directly to the second end 11b spreads out, the second end always ahead of time at the first end 11a achieved reflected pulse, the lengths of the two subsections 10a . 10b always independent of the direction of movement of the cable relative to the pulse generator 30a be clearly determined. In addition, the two lengths can be clearly the respective end 11a . 11b or the respective cable section 10a . 11b be assigned.

Wir der Impuls bzw. werden die Impulse von dem Impulsempfänger 30b ausgekoppelt bzw. empfangen und werden die Laufzeiten der Impulse anhand der vorstehend beschriebenen Methode ermittelt, dann muss der Impulsgeber 30a lediglich dazu angepasst sein, einen Impuls galvanisch getrennt in das Kabel 10 einzukoppeln.We are the pulse or the pulses from the pulse receiver 30b decoupled or received and the terms of the pulses are determined by the method described above, then the pulse generator 30a just be adapted to a pulse galvanically isolated in the cable 10 couple.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann anstelle des in 2 gezeigten Impulsgebers 30a auch eine Koppeleinrichtung (mit einem Impulsgeber und einem Impulsempfänger) vorgesehen sein. Diese Koppeleinrichtung ist dann angepasst, einen Impuls in das Kabel einzukoppeln und einen Impuls aus dem Kabel auszukoppeln, vorzugsweise jeweils galvanisch getrennt vom Kabel. In dieser Ausgestaltung kann die Länge des zweiten Teilabschnittes 10b anhand des (zeitlich) ersten von dem Impulsgeber 30b empfangenen Impulses ermittelt werden. Die Länge des ersten Teilabschnittes 10a kann anhand des an dem ersten Ende 11b reflektierten und von der Koppeleinrichtung (d.h. von dem Impulsempfänger der Koppeleinrichtung) empfangenen Impulses ermittelt werden.In one embodiment of the invention, instead of the in 2 shown pulse generator 30a and a coupling device (with a pulse generator and a pulse receiver) may be provided. This coupling device is then adapted to inject a pulse into the cable and to decouple a pulse from the cable, preferably each electrically isolated from the cable. In this embodiment, the length of the second section 10b be determined on the basis of the (temporally) first received by the pulse generator 30b pulse. The length of the first section 10a may be based on that at the first end 11b reflected and received by the coupling device (ie, from the pulse receiver of the coupling device) received pulse.

Sofern gewährleistet ist, dass der eingekoppelte Impuls an dem zweiten Ende 11b nicht reflektiert wird (etwa durch Abschließen des zweiten Endes 11b mit einem entsprechenden Wellenwiderstand) müssen in der Koppeleinrichtung bzw. in der Auswerteinrichtung keine weiteren Maßnahmen vorgesehen werden, um die beiden Impulslaufzeiten t2 und Δt eindeutig zu messen. Denn der Impulsempfänger der Koppeleinrichtung empfängt nur einen Impuls, nämlich den, der an dem ersten Ende 11a reflektiert wird.Provided it is ensured that the injected pulse at the second end 11b is not reflected (such as by completing the second end 11b with a corresponding characteristic impedance), no further measures must be provided in the coupling device or in the evaluation device in order to clearly measure the two pulse transit times t 2 and Δt. Because the pulse receiver of the coupling device receives only one pulse, namely that which is reflected at the first end 11a.

Wird hingegen der Impuls auch an dem zweiten Ende 11b reflektiert, empfängt der Impulsempfänger der Koppeleinrichtung (sofern er nicht exakt zwischen den beiden Enden 11a und 11b angeordnet ist) zwei Impulse. Die Auswerteinrichtung bzw. die Koppeleinrichtung kann so nicht mehr ohne weiteres unterscheiden, welcher der empfangenen Impulse an welchem Kabelende reflektiert wurde.If, on the other hand, the pulse is also at the second end 11b reflected, receives the pulse receiver of the coupling device (unless he exactly between the two ends 11a and 11b is arranged) two pulses. The evaluation device or the Coupling device can no longer readily distinguish which of the received pulses was reflected at which end of the cable.

Dieses Problem lässt sich allerdings überwinden, da die Laufzeit des Impulses von der Koppeleinrichtung bis zum Impulsempfänger 30b eindeutig ermittelt werden kann. Die Impulslaufzeit t2 von der Koppeleinrichtung bis zum Impulsempfänger 30b ist identisch zur Impulslaufzeit des an dem Impulsempfänger 30b reflektierten und von der Koppeleinrichtung empfangen Impulses. Es gilt also t2 = t(30a→30b) = t(30b→30a). Die Auswerteeinrichtung kann nun jene an der Koppeleinrichtung empfangenen Impulse für die Bestimmung der Impulslaufzeit auf dem ersten Teilabschnitt 10a unberücksichtigt lassen, deren Impulslaufzeiten die Bedingung n • t 2  mit  n = 2

Figure DE202018104471U1_0001
oder ein Vielfaches von 2 erfüllen. Sobald ein Impuls an der Koppeleinrichtung empfangen wird, dessen Impulslaufzeit verschieden von n • t2 ist, handelt es sich um einen an dem ersten Ende 11a reflektierten Impuls. Mit der sich daraus ergebenden Impulslaufzeit kann nun die Länge l1 des ersten Teilabschnittes 10a ermittelt werden.However, this problem can be overcome because the duration of the pulse from the coupling device to the pulse receiver 30b can be clearly determined. The pulse transit time t 2 from the coupling device to the pulse receiver 30b is identical to the pulse transit time of the pulse receiver 30b reflected and received by the coupling pulse. So t 2 = t (30a → 30b) = t (30b → 30a) . The evaluation device can now disregard those pulses received at the coupling device for determining the pulse transit time on the first subsection 10a whose pulse transit times satisfy the condition n • t 2 With n = 2
Figure DE202018104471U1_0001
 or a multiple of 2. As soon as a pulse is received at the coupling device whose pulse transit time is different from n • t 2 , it is a pulse reflected at the first end 11a. With the resulting pulse transit time can now be the length 1 of the first section 10a be determined.

In der Praxis, insbesondere bei Kanalinspektionssystemen, bei denen eine Inspektionseinheit mit einem Kabel verbunden ist, ist die Gesamtlänge 1 des Kabels in der Regel bekannt (siehe auch 4). Unter dieser Voraussetzung kann aus der Impulslaufzeit des von dem Impulsgeber 30a bzw. von der Koppeleinrichtung eingekoppelten Impulses zwischen dem Impulsgeber 30a / Koppeleinrichtung und dem Impulsempfänger 30b (30a → 30b) die Länge l2 des zweiten Teilabschnittes 10b ermittelt werden. Die Länge l1 des ersten Teilabschnittes 10a entspricht dann der bekannten Gesamtlänge 1 abzüglich der Länge l2 (l1 = l - l2 ).In practice, especially in sewer inspection systems where an inspection unit is connected to a cable, the overall length 1 of the cable is usually known (see also US Pat 4 ). Under this condition can from the pulse travel time of the pulse generator 30a or coupled by the coupling device pulse between the pulse generator 30a / Coupling device and the pulse receiver 30b ( 30a → 30b) the length l 2 of the second subsection 10b be determined. The length 1 of the first section 10a then corresponds to the known total length 1 minus the length l 2 ( 1 = l - l 2 ).

Ist die Gesamtlänge 1 des Kabels 10 nicht bekannt, so kann anstelle des an dem zweiten Ende 11b des Kabels angeordneten Impulsempfängers 30b auch eine Koppeleinrichtung (aufweisend einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger) vorgesehen sein (wobei das zweite Ende 11b nicht relativ zu dieser Koppeleinrichtung bewegbar ist), mit der ein Impuls in das Kabel eingekoppelt werden kann. Der eingekoppelte Impuls wird dann an dem ersten Ende 11a reflektiert und von der an dem zweiten Ende 11b angeordneten Koppeleinrichtung empfangen. Aus der halben Gesamtlaufzeit dieses Impulses kann dann die Gesamtlänge 1 des Kabels 10 ermittelt werden.Is the total length 1 of the cable 10 not known, so instead of at the second end 11b of the cable arranged pulse receiver 30b also a coupling device (comprising a pulse generator and a pulse receiver) may be provided (wherein the second end 11b not movable relative to this coupling device), with which a pulse can be coupled into the cable. The injected pulse will then be at the first end 11a reflected and from the at the second end 11b arranged coupling device received. From the half total running time of this pulse can then the total length 1 of the cable 10 be determined.

Vorteilhaft hierbei ist, dass mit einem einzigen von der an dem zweiten Ende 11b angeordneten Koppeleinrichtung eingekoppelten Impuls sowohl die Gesamtlänge 1 des Kabels 10 als auch die Länge l2 des Teilabschnittes 10b ermittelt werden kann. Denn der von der am zweiten Ende 11b angeordneten Koppeleinrichtung 30b eingekoppelte Impuls wird zunächst auch von der zwischen den beiden Enden 11a, 11b angeordneten Koppeleinrichtung empfangen, sodass aus der Impulslaufzeit zwischen den beiden Koppeleinrichtungen die Länge l2 des Teilabschnittes 10b ermittelt werden kann.The advantage here is that with a single of the at the second end 11b arranged coupling device coupled pulse both the overall length 1 of the cable 10 as well as the length l 2 of the subsection 10b can be determined. Because of the second end 11b arranged coupling device 30b coupled pulse is also initially from the between the two ends 11a . 11b arranged coupling device received, so from the pulse transit time between the two coupling devices, the length l 2 of the subsection 10b can be determined.

3 zeigt die Änderung eines in ein Kabel eingekoppelten Impulses über die Zeit für die in 2 gezeigte Anordnung des Impulsgebers 30a und des Impulsempfängers 30b an dem Kabel 10. 3 shows the change of a pulse coupled into a cable over time for the in 2 shown arrangement of the pulse generator 30a and the pulse receiver 30b on the cable 10 ,

Bei der in 2 gezeigten Anordnung ist der Abstand zwischen dem Impulsgeber 30a und dem Impulsempfänger 30b wesentlich kleiner als der Abstand zwischen dem Impulsgeber 30a und dem ersten Ende 11a des Kabels 10.At the in 2 The arrangement shown is the distance between the pulse generator 30a and the pulse receiver 30b much smaller than the distance between the pulser 30a and the first end 11a of the cable 10 ,

Der von dem Impulsgeber 30a zum Zeitpunkt t0 eingekoppelte Impuls wird zum Zeitpunkt t1 von dem Impulsempfänger 30b empfangen. Während sich der Impuls von dem Impulsgeber 30a zum Impulsempfänger 30b ausbreitet, wird er gedämpft bzw. verliert Energie.The one from the pulser 30a At time t 0, the injected pulse is at time t 1 from the pulse receiver 30b receive. While the pulse from the pulser 30a to the pulse receiver 30b spreads, it is dampened or loses energy.

Der Impuls, der sich von dem Impulsgeber 30a zum ersten Ende 11a hin ausbreitet und dort reflektiert wird, wird von dem Impulsempfänger 30b zum Zeitpunkt t2 empfangen. Die längere Impulslaufzeit geht mit einer größeren Dämpfung bzw. mit einem größeren Energieverlust des Impulses einher, sodass der zum Zeitpunkt t2 empfangene Impuls deutlich schwacher ist als der zum Zeitpunkt t1 empfangene Impuls.The impulse that comes from the pulser 30a to the first end 11a spread out and reflected there, is from the pulse receiver 30b received at the time t 2 . The longer pulse transit time is accompanied by a greater damping or a greater energy loss of the pulse, so that the pulse received at time t 2 is significantly weaker than the pulse received at time t 1 .

Bei langen Kabeln und/oder bei kleinen eingekoppelten Impulsen kann es daher vorkommen, dass der eingekoppelte (und gegebenenfalls reflektierte) Impuls von dem Impulsempfänger nicht mehr erkannt bzw. detektiert werden kann. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein an einem Ende des Kabels eine aktive Reflektoreinrichtung vorzusehen, mit der der an diesem Ende des Kabels ankommende Impuls ausgekoppelt und verstärkt wird und mit der dieser verstärkte Impuls wieder in das Kabel eingekoppelt wird. Die Verarbeitungszeit für das Auskoppeln und Verstärken des Impulses ist in der Regel bekannt und kann daher bei der Ermittlung der Impulslaufzeit berücksichtigt bzw. in Abzug gebracht werden. Ein Beispiel hierzu ist mit Bezug auf 6 gezeigt.With long cables and / or with small injected pulses, it may therefore happen that the injected (and optionally reflected) pulse can no longer be detected or detected by the pulse receiver. In this case, it may be advantageous to provide at one end of the cable an active reflector means, with which the pulse arriving at this end of the cable is coupled out and amplified and with which this amplified pulse is coupled back into the cable. The processing time for decoupling and amplifying the pulse is usually known and can therefore be taken into account or deducted in determining the pulse transit time. An example of this is with reference to 6 shown.

Eine solche aktive Reflektoreinrichtung kann auch zwischen dem Impulsgeber und dem Impulsempfänger angeordnet werden, sodass der von dem Impulsgeber eingekoppelt Impuls von der aktiven Reflektoreinrichtung ausgekoppelt und verstärkt wieder eingekoppelt werden kann. Der Impulsempfänger empfängt hierbei entweder

  • - zwei Impulse, nämlich den ursprünglichen Impuls und zeitlich versetzt (aufgrund der Verarbeitung durch die Reflektoreinrichtung) den verstärkten Impuls, oder
  • - nur einen Impuls, nämlich den verstärkten Impuls.
Such an active reflector device can also be arranged between the pulse generator and the pulse receiver so that the pulse coupled in by the pulse generator is decoupled from the active reflector device and amplified can be coupled again. The pulse receiver receives either
  • two pulses, namely the original pulse and offset in time (due to the processing by the reflector device) the amplified pulse, or
  • - only one impulse, namely the amplified impulse.

Im ersten Fall kann die Impulslaufzeit anhand des ursprünglichen Impulses oder anhand des zweiten (verstärkten) Impulses unter Berücksichtigung der Verarbeitungszeit durch die Reflektoreinrichtung ermittelt werden.In the first case, the pulse transit time can be determined based on the original pulse or on the second (amplified) pulse taking into account the processing time by the reflector device.

Im zweiten Fall kann die Impulslaufzeit anhand des empfangen Impulses unter Berücksichtigung der Verarbeitungszeit durch die Reflektoreinrichtung ermittelt werden (sofern bekannt ist, dass eine Reflektoreinrichtung vorgesehen ist und nur ein Impuls empfangen wird, handelt es sich um einen durch die Reflektoreinrichtung verstärkten Impuls).In the second case, the pulse transit time can be determined based on the received pulse taking into account the processing time by the reflector device (if it is known that a reflector device is provided and only one pulse is received, it is a pulse amplified by the reflector device).

Eine solche aktive Reflektoreinrichtung kann also vom Prinzip her wie eine Koppeleinrichtung ausgestaltet sein, die einen Impulsgeber und einen Impulsempfänger aufweist. Der Impulsempfänger und der Impulsgeber wirken mittels einer Verstärkereinrichtung so zusammen, dass der Impulsgeber den von dem Impulsempfänger empfangenen Impuls in verstärkter Form in das Kabel einkoppelt.Such an active reflector device can therefore be designed in principle as a coupling device having a pulse generator and a pulse receiver. The pulse receiver and the pulse generator cooperate by means of an amplifier device in such a way that the pulse generator couples the pulse received by the pulse receiver in an amplified form into the cable.

Ist eine solche Reflektoreinrichtung am Kabelende angeordnet, kann sie galvanisch mit dem Kabel gekoppelt sein. Ist eine solche Reflektoreinrichtung zwischen den beiden Kabelenden angeordnet, ist es vorteilhaft sein, wenn sie galvanisch getrennt vom Kabel mit dem Kabel gekoppelt ist.If such a reflector device is arranged at the cable end, it can be galvanically coupled to the cable. If such a reflector device is arranged between the two cable ends, it may be advantageous if it is coupled electrically isolated from the cable to the cable.

4 zeigt ein Inspektions- und/oder Wartungssystem mit einem erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystem. Das Inspektions- und/oder Wartungssystem 5 wird nachfolgend als Inspektionssystem 5 bezeichnet. 4 shows an inspection and / or maintenance system with a cable length measuring system according to the invention. The inspection and / or maintenance system 5 is subsequently called inspection system 5 designated.

Das Inspektionssystem 5 zur Inspektion und/oder Wartung von Kanälen oder Rohren weist hier einen Fahrwagen auf, der in einem Kanal verfahren werden kann. Auf dem Fahrwagen sind Inspektionsmittel, etwa eine Kamera mit Beleuchtungsmittel angeordnet. Die Kamera ist hier an einem Hebearm angeordnet.The inspection system 5 For inspection and / or maintenance of ducts or pipes here has a carriage, which can be moved in a channel. Inspection means, such as a camera with illumination means, are arranged on the carriage. The camera is arranged here on a lifting arm.

Über ein ummanteltes Kabel 10 wird der Fahrwagen mit elektrischer Energie versorgt. Ferner kann über das Kabel 10 auch eine Datenübertragung zwischen dem Fahrwagen und einer (hier nicht gezeigten) Kontrolleinrichtung außerhalb des Kanals abgewickelt werden. Das Kabel 10 wird hierzu aus dem Kanal bzw. Kanalschacht herausgeführt.Over a jacketed cable 10 the trolley is supplied with electrical energy. Furthermore, over the cable 10 also a data transfer between the carriage and a (not shown here) control device are handled outside the channel. The cable 10 is led out for this purpose from the channel or manhole.

Das Kabel 10 selbst ist hier auf einer Rolle einer Kabeltrommel 20 aufgewickelt. Bewegt sich der Fahrwagen in den Kanal hinein wird das Kabel von der Rolle der Kabeltrommel abgewickelt und von dem Fahrwagen in den Kanal gezogen. Bewegt sich der Fahrwagen aus dem Kanal heraus, dann wird das Kabel wieder auf die Trommel aufgewickelt.The cable 10 itself is here on a roll of a cable drum 20 wound. If the carriage moves into the channel, the cable is unwound from the reel of the cable drum and pulled by the trolley into the channel. If the carriage moves out of the channel, the cable is rewound onto the drum.

Erfindungsgemäß soll es nun möglich sein, die Länge des von der Rolle der Kabeltrommel abgewickelten Kabelabschnittes zu ermitteln, um so die Position des Fahrwagens in dem Kanal zu bestimmen.According to the invention, it should now be possible to determine the length of the unwound from the role of the cable drum cable section, so as to determine the position of the trolley in the channel.

In einer Ausgestaltung kann hierzu an der Kabeltrommel 20 eine erste Koppeleinrichtung 30.1 angeordnet sein, vorzugsweise am Auslauf der Kabeltrommel. Die erste Koppeleinrichtung 30.1 ist so ausgestaltet und an der Kabeltrommel angeordnet, dass das Kabel 10 beim Auf- bzw. Abwickeln an der ersten Koppeleinrichtung 30.1 vorbeiläuft bzw. vorbeigeführt wird. Da die Impulse von der ersten Koppeleinrichtung 30.1 galvanisch getrennt durch den Kabelmantel hindurch in das Kabel 10 eingekoppelt bzw. ausgekoppelt werden, kann das Kabel berührungsfrei an der ersten Koppeleinrichtung 30.1 vorbeigeführt werden. Zusätzlich können Führungsmittel, etwa Führungsrollen vorgesehen sein, mit denen gewährleistet wird, dass der Kabel 10 immer mit gleichbleibenden Abstand an der ersten Koppeleinrichtung 30.1 vorbeigeführt wird.In one embodiment, this can be done on the cable drum 20 a first coupling device 30.1 be arranged, preferably at the outlet of the cable drum. The first coupling device 30.1 is designed and arranged on the cable drum that the cable 10 when winding or unwinding at the first coupling device 30.1 passes or is passed. Since the pulses of the first coupling device 30.1 are coupled galvanically separated by the cable sheath into the cable 10 and coupled, the cable can contact without contact to the first coupling device 30.1 be passed. In addition, guide means, such as guide rollers can be provided to ensure that the cable 10 is always passed with a constant distance to the first coupling device 30.1.

Der von der ersten Koppeleinrichtung 30.1 am Auslauf der Kabeltrommel in das Kabel 10 eingekoppelte Impuls breitet sich in beide Richtungen zu den jeweiligen Enden 11a, 11b im Kabel aus. Der Impuls wird an dem ersten Ende 11a reflektiert und kann dann von der ersten Koppeleinrichtung 30.1 empfangen bzw. aus dem Kabel ausgekoppelt werden. Aus der Impulslaufzeit zwischen der ersten Koppeleinrichtung 30.1 und dem ersten Ende 11a des Kabels kann dann die Länge des von der Kabeltrommel abgewickelten Kabelabschnittes ermittelt werden, d.h. die Länge des Kabels zwischen dem Auslauf der Kabeltrommel bis zum Fahrwagen. Ist die Länge des Kabels vom Auslauf der Kabeltrommel bis zum Boden des Kanalschachtes bekannt, kann so die aktuelle Position des Fahrwagens in dem Kanal bestimmt werden.The from the first coupling device 30.1 Pulse coupled into the cable 10 at the outlet of the cable drum propagates in both directions to the respective ends 11a, 11b in the cable. The pulse will be at the first end 11a reflected and can then from the first coupling device 30.1 be received or decoupled from the cable. From the pulse transit time between the first coupling device 30.1 and the first end 11a the cable can then be determined the length of the unwound from the cable drum cable section, ie the length of the cable between the outlet of the cable drum to the carriage. If the length of the cable from the outlet of the cable drum to the bottom of the manhole is known, the current position of the trolley in the channel can be determined.

Das zweite Ende 11b des Kabels 10 kann mit einem entsprechenden Wellenwiderstand abgeschlossen werden, um ein Reflektieren des Impulses an diesem Ende zu verhindern.The second end 11b of the cable 10 can be terminated with a corresponding characteristic impedance to prevent reflection of the pulse at this end.

In einer weiteren Ausgestaltung kann an der Kabeltrommel 20 zusätzlich zur ersten Koppeleinrichtung 30.1 auch eine zweite Koppeleinrichtung 30.2 angeordnet sein. Die zweite Koppeleinrichtung 30.2 kann ebenfalls an der Kabeltrommel 20 angeordnet sein und ist mit dem zweiten Ende 11b des Kabels verbunden. Die zweite Koppeleinrichtung 30.2 kann ebenfalls galvanisch getrennt von dem Kabel 10 sein oder auch galvanisch mit dem Kabelende 11b gekoppelt sein.In a further embodiment, on the cable drum 20 in addition to the first Coupling device 30.1 and a second coupling device 30.2 be arranged. The second coupling device 30.2 can also be on the cable drum 20 be arranged and is with the second end 11b connected to the cable. The second coupling device 30.2 can also be galvanically isolated from the cable 10 be or galvanic with the cable end 11b be coupled.

Die erste Koppeleinrichtung 30.1 koppelt einen Impuls in das Kabel 10 ein, der sich in beide Richtung zu beiden Kabelenden 11a, 11b hin ausbreitet. Wie mit Bezug auf 2 erläutert, können mit den beiden Koppeleinrichtungen 30.1, 30.2, die jeweils auch einen Impulsempfänger aufweisen können, die Längen der beiden Teilabschnitte des Kabels (d.h. des abgewickelten und des noch aufgewickelten Abschnittes) ermittelt werden.The first coupling device 30.1 couples a pulse into the cable 10 one in both directions to both ends of the cable 11a . 11b spread out. As with respect to 2 explained, can with the two coupling devices 30.1 . 30.2 , which may each also have a pulse receiver, the lengths of the two sections of the cable (ie, the unwound and the still wound section) are determined.

Bei beiden Ausgestaltungen sind die Koppeleinrichtungen 30.1, 30.2 mit einer Auswerteeinrichtung 35 verbunden. Die Auswerteeinrichtung 35 ist einerseits angepasst, die Beaufschlagung des Kabels mit einem Impuls durch die erste und/oder durch die zweite Koppeleinrichtung zu steuern. Andererseits ist die Auswerteeinrichtung 35 angepasst, die Impulslaufzeiten zu ermitteln und aus den Impulslaufzeiten die Längen der einzelnen Kabelabschnitte bzw. die Gesamtlänge des Kabels zu ermitteln.In both embodiments, the coupling devices 30.1 . 30.2 connected to an evaluation device 35. The evaluation device 35 On the one hand, it is adapted to control the admission of the cable with a pulse through the first and / or the second coupling device. On the other hand, the evaluation device 35 is adapted to determine the pulse transit times and to determine from the pulse transit times the lengths of the individual cable sections or the total length of the cable.

Um während des Ab- und Aufwickelns des Kabels von der bzw. auf die Kabeltrommel fortwährend die aktuelle Länge des abgewickelten Abschnittes zu ermitteln, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenn eine entsprechende Längenmessung in zyklischen zeitlichen Abständen erfolgt. D.h., dass das Kabel in zeitlichen Abständen mit entsprechenden Impulsen beaufschlagt wird bzw. entsprechende Impulse in das Kabel eingekoppelt werden.In order to continuously determine during the unwinding and winding of the cable from or to the cable drum, the current length of the unwound portion, it is provided according to the invention, if a corresponding length measurement takes place in cyclic time intervals. That is, the cable is applied at intervals with appropriate pulses or corresponding pulses are coupled into the cable.

Der zeitliche Abstand zwischen zwei Einkoppelvorgängen wird vorzugsweise so gewählt, dass gegebenenfalls die Echos aller früheren Impulse abgeklungen sind.The time interval between two coupling operations is preferably chosen so that, if necessary, the echoes of all previous pulses have decayed.

Zwischen den beiden Enden des Kabels 10 kann auch eine Reflektoreinrichtung 40 angeordnet sein, die als aktive oder als passive Reflektoreinrichtung ausgestaltet sein kann.Between the two ends of the cable 10 can also be a reflector device 40 be arranged, which can be configured as active or passive reflector device.

Unter einer aktiven Reflektoreinrichtung wird eine Reflektoreinrichtung verstanden, die einen Impuls aus dem Kabel auskoppelt, ihn gegebenenfalls verstärkt und den verstärkten Impuls wieder in das Kabel einkoppelt.An active reflector device is understood to mean a reflector device which decouples a pulse from the cable, optionally amplifies it and couples the amplified pulse back into the cable.

Unter einer passiven Reflektoreinrichtung wird eine Reflektoreinrichtung verstanden, die an der Stelle im Kabel, an der sie angeordnet ist, eine Impedanzänderung im Kabel hervorruft, welche eine Reflexion oder Teilreflexion des Impulses bewirkt.A passive reflector device is understood to be a reflector device which causes an impedance change in the cable at the location in the cable to which it is arranged, which causes a reflection or partial reflection of the pulse.

Beide Arten von Reflektoreinrichtungen können sowohl galvanisch getrennt vom Kabel mit dem Kabel gekoppelt sein oder galvanisch mit dem Kabel gekoppelt sein.Both types of reflector devices can be both electrically isolated from the cable coupled to the cable or be galvanically coupled to the cable.

Mit Hilfe der an dem Kabel 10 angeordneten Reflektoreinrichtung 40 kann etwa die Länge des Abschnittes zwischen der ersten Koppeleinrichtung 30.1 und der Reflektoreinrichtung 40 ermittelt werden.With the help of the cable 10 arranged reflector device 40 can be about the length of the section between the first coupling device 30.1 and the reflector device 40 are determined.

Bei der in 4 gezeigten Ausgestaltung kann anstelle der ersten Koppeleinrichtung 30.1 auch ein Impulsgeber 30a (bzw. eine Koppeleinrichtung, die nur einen Impulsgeber aufweist) vorgesehen sein. Anstelle der zweiten Koppeleinrichtung 30.2 kann auch ein Impulsempfänger 30b (bzw. eine Koppeleinrichtung, die nur einen Impulsempfänger aufweist) vorgesehen sein.At the in 4 embodiment shown, instead of the first coupling device 30.1 and a pulse generator 30a (or a coupling device having only one pulse generator) may be provided. Instead of the second coupling device 30.2 can also be a pulse receiver 30b (or a coupling device having only one pulse receiver) may be provided.

In einer alternativen Ausgestaltung des in 4 gezeigten Systems kann anstelle der ersten Koppeleinrichtung 30.1 auch ein Impulsempfänger (bzw. eine Koppeleinrichtung, die nur einen Impulsempfänger aufweist) vorgesehen sein. Anstelle der zweiten Koppeleinrichtung 30.2 kann auch ein Impulsgeber (bzw. eine Koppeleinrichtung, die nur einen Impulsgeber aufweist) vorgesehen sein.In an alternative embodiment of the in 4 shown system may instead of the first coupling device 30.1 Also, a pulse receiver (or a coupling device having only one pulse receiver) may be provided. Instead of the second coupling device 30.2 can also be a pulse generator (or a coupling device having only one pulse generator) may be provided.

5 zeigt eine Ausführungsform einer Koppeleinrichtung 30 eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems. 5 shows an embodiment of a coupling device 30 a cable length measuring system according to the invention.

Die Koppeleinrichtung 30 weist hier ein Gehäuse auf, in dem eine Kabelführung 31 vorgesehen ist. Durch die Kabelführung 31 kann das Kabel 10 durch das Gehäuse hindurch geführt werden. In dem Gehäuse kann eine Elektronik zum Erzeugen von Impulsen vorgesehen sein, die in das Kabel einzukoppeln sind. In der Wandung bzw. an der Wandung der Kabelführung 31 ist ein Einkoppelmittel 32 vorgesehen, mit dem die von Elektronik der Koppeleinrichtung 30 erzeugten Impulse durch die Isolierung 13 des Kabels hindurch in das elektrisch Leitfähige Material des Kabels (Adern) eingekoppelt werden können.The coupling device 30 has here a housing in which a cable guide 31 is provided. Through the cable guide 31 can the cable 10 be passed through the housing. In the housing may be provided electronics for generating pulses which are to be coupled into the cable. In the wall or on the wall of the cable guide 31 is a coupling agent 32 provided with the electronics of the coupling device 30 generated pulses through the insulation 13 of the cable can be coupled into the electrically conductive material of the cable (wires).

Über dieses Einkoppelmittel 32 können auch Impulse aus dem Kabel 10 ausgekoppelt bzw. detektiert werden, d.h. das Einkoppelmittel wird auch als Auskoppelmittel verwendet. Das Ein-/Auskoppelmittel 32 ist hierzu mit einer entsprechenden Detektor-Elektronik verbunden. Die Elektronik zum Erzeugen der Impulse und die Detektor-Elektronik können über einen Multiplexer mit dem Ein-/Auskoppelmittel 32 verbunden sein.About this coupling agent 32 can also get pulses from the cable 10 be decoupled or detected, ie the coupling means is also used as a decoupling agent. The coupling / decoupling agent 32 For this purpose, it is connected to a corresponding detector electronics. The electronics for generating the pulses and the detector electronics may be connected via a multiplexer to the input / output coupling means 32.

Alternativ hierzu kann auch ein von dem Einkoppelmittel separates Auskoppelmittel vorgesehen werden, das ebenfalls an bzw. in der Wandung der Kabelführung 31 angeordnet ist. Auf eine Multiplexeinrichtung kann dann verzichtet werden. Alternatively, a separate from the coupling means decoupling means may be provided, which also on or in the wall of the cable guide 31 is arranged. On a multiplex device can then be dispensed with.

Die Elektronik zum Erzeugen des Impulses und die Detektorelektronik können auch in der Auswerteeinrichtung 35 vorgesehen sein, sodass die Koppeleinrichtungen selbst nur die entsprechenden Ein-/Auskoppelmitteln aufweisen muss.The electronics for generating the pulse and the detector electronics can also be in the evaluation 35 be provided so that the coupling devices itself must have only the corresponding input / output coupling means.

Selbstverständlich können die Koppeleinrichtungen auch andere Formen aufweisen. Wichtig ist lediglich, dass das Kabel (mit einem möglichst geringen Abstand) an den Ein-/Auskoppelmitteln vorbeiführbar ist.Of course, the coupling devices may also have other shapes. It is only important that the cable (with the smallest possible distance) can be guided past the input / output coupling means.

Der Impuls kann beispielsweise induktiv über eine Spule oder über einen parallel zum Kabel verlaufenden Draht in das Kabel eingekoppelt werden. Alternativ kann der Impuls auch kapazitiv über entsprechende Koppelplatten oder ähnliches in das Kabel eingekoppelt werden.For example, the pulse can be inductively coupled into the cable via a coil or via a wire running parallel to the cable. Alternatively, the pulse can also be capacitively coupled via corresponding coupling plates or the like in the cable.

6 zeigt einen Inspektionswagen eines Inspektionssystems 5 mit einer aktiven Reflektoreinrichtung 40 eines erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystems. 6 shows an inspection car of an inspection system 5 with an active reflector device 40 of a cable length measuring system according to the invention.

Wie vorstehend mit Bezug zu 3 erläutert, kann eine sehr große Kabellänge bzw. eine sehr große Länge des zu messenden Kabelabschnittes dazu führen, dass der reflektierte Impuls, wenn er am Impulsempfänger ankommt, zu schwach ist, um vom Impulsempfänger (eindeutig) detektiert zu werden. Hierzu kann an einem Ende des Kabels eine aktive Reflektoreinrichtung 40 vorgesehen werden, mit der der an diesem Ende ankommende Impuls ausgekoppelt, verstärkt und als verstärkter Impuls wieder in das Kabel bzw. in diesem Ende des Kabels eingekoppelt werden kann.As above with reference to 3 As explained, a very large cable length or a very long length of the cable section to be measured can cause the reflected pulse, when it arrives at the pulse receiver, to be too weak to be (unambiguously) detected by the pulse receiver. For this purpose, at one end of the cable, an active reflector device 40 can be provided, with which the pulse arriving at this end coupled out, amplified and can be coupled as a reinforced pulse back into the cable or in this end of the cable.

Bei der in 6 gezeigten Ausgestaltung ist die aktive Reflektoreinrichtung 40 an dem Fahrwagen angeordnet und mit dem ersten Ende 11a des Kabels 10 verbunden.At the in 6 The embodiment shown is the active reflector device 40 arranged on the carriage and with the first end 11a of the cable 10 connected.

Die Verarbeitungszeit für das Auskoppeln des Impulses und für die Verstärkung des Impulses durch die aktive Reflektoreinrichtung ist in der Regel bekannt. Die Verarbeitungszeit kann dann von gesamten Impulslaufzeit abgezogen werden, sodass sich die reine Impulslaufzeit ergibt, aus der die Länge des entsprechenden Kabelabschnittes ermittelt werden kann.The processing time for the decoupling of the pulse and for the amplification of the pulse by the active reflector means is usually known. The processing time can then be subtracted from the total pulse transit time, so that the pure pulse transit time results, from which the length of the corresponding cable section can be determined.

Mit dem erfindungsgemäßen Kabellängenmesssystem bzw. mit dem hier beschriebenen Verfahren können nicht nur Längen von Kabeln oder Kabelabschnitte galvanisch getrennt vom Kabel gemessen werden. Es ist auch möglich, Nahtstellen, Verjüngungen, oder Fehlerstellen im Kabel galvanisch getrennt vom Kabel zu ermitteln, da es an diesen Stellen aufgrund von Impedanzänderungen zu Teilreflexionen des eingekoppelten Impulses kommt. Weist das Kabel zwischen der Einkoppelstelle und dem Kabelende solche Impedanzänderungen auf, führt dies dazu, dass der eingekoppelte Impuls mehrfach reflektiert wird (z.B. eine Teilreflektion an der fehlerhaften Stelle und eine Reflektion an dem Kabelende). Dies hat zur Folge, dass der Impulsempfänger zu einem eingekoppelten Impuls auch mehrere reflektierte Impulse detektiert. Aufgrund unterschiedlicher Impulslaufzeiten kann die Auswerteeinrichtung die Impulslaufzeiten eindeutig den fehlerhaften Stellen und dem Kabelende zuordnen (der reflektierte Impuls mit der längsten Impulslaufzeit wird dem Kabelende zugeordnet).With the cable length measuring system according to the invention or with the method described here not only lengths of cables or cable sections can be measured galvanically separated from the cable. It is also possible to detect seams, tapers, or faults in the cable galvanically isolated from the cable, as it comes at these points due to impedance changes to partial reflections of the injected pulse. If the cable between the coupling point and the cable end exhibits such impedance changes, this leads to the fact that the injected pulse is reflected several times (for example a partial reflection at the faulty position and a reflection at the cable end). This has the consequence that the pulse receiver also detects a plurality of reflected pulses to a coupled pulse. Due to different pulse propagation times, the evaluation device can unambiguously assign the pulse transit times to the faulty locations and the cable end (the reflected pulse with the longest pulse transit time is assigned to the cable end).

Damit können mit einem einzigen eingekoppelten Impuls neben der reinen Längenmessung auch Impedanzänderungen im Kabel (d.h. die Positionen dieser Impedanzänderungen im Kabel) galvanisch getrennt vom Kabel ermittelt werden.Thus, with a single injected pulse, in addition to pure length measurement, impedance changes in the cable (i.e., the positions of these impedance changes in the cable) can be determined galvanically isolated from the cable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

55
Inspektions- und/oder WartungseinrichtungInspection and / or maintenance facility
1010
Kabel (isoliertes elektrisch leitfähiges Kabel)Cable (insulated electrically conductive cable)
10a10a
erster Teilabschnitt des Kabels 10first section of the cable 10
10b10b
zweiter Teilabschnitt des Kabels 10second section of the cable 10th
11a11a
erstes Ende des Kabels 10first end of the cable 10
11b11b
zweites Ende des Kabels 10second end of the cable 10
1212
elektrisch leitfähiges Material (Adern des Kabels 10)electrically conductive material (wires of the cable 10 )
1313
Isolierunginsulation
2020
Kabeltrommelcable drum
3030
Koppeleinrichtungcoupling device
30.130.1
erste Koppeleinrichtungfirst coupling device
30.230.2
zweite Koppeleinrichtungsecond coupling device
30a30a
Impulsgeberpulse
30b30b
Impulsempfängerpulse receiver
3131
Kabelführungcable management
3232
Ein-/AuskoppelmittelInput / output means
3535
Auswerteeinrichtung (Auswerteelektronik)Evaluation device (evaluation electronics)
4040
Reflektoreinrichtung (aktiv / passiv)Reflector device (active / passive)
ll
Länge des Kabels 10Length of the cable 10
l1 1
Länge des ersten Teilabschnittes 10a des Kabels 10Length of the first section 10a of the cable 10
l2 l 2
Länge des zweiten Teilabschnittes 10b des Kabels 10Length of the second section 10b of the cable 10
t1...,tn t 1 ..., t n
Zeitpunkte / Impuls- bzw. SignallaufzeitenTime points / pulse or signal transit times

Claims (8)

Kabellängenmesssystem zum Messen einer Länge (l1, l2) zumindest eines Teilabschnittes (10a, 10b) eines elektrisch leitfähigen Kabels (10), wobei das Kabellängenmesssystem aufweist: - eine erste Koppeleinrichtung und eine zweite Koppeleinrichtung, wobei - die erste Koppeleinrichtung einen Impulsgeber (30a) und die zweite Koppeleinrichtung einen Impulsempfänger (30b) aufweist, oder - die erste Koppeleinrichtung einen Impulsgeber (30a) und einen Impulsempfänger (30b) aufweist, und die zweite Koppeleinrichtung eine Reflektoreinrichtung (40) aufweist, und - eine Auswerteeinrichtung (35), die operativ mit dem Impulsgeber (30a) und mit dem Impulsempfänger (30b) verbunden ist, wobei die erste Koppeleinrichtung und/oder die zweite Koppeleinrichtung galvanisch getrennt vom Kabel (10) am Kabel anordenbar ist, wobei - der Impulsgeber (30a) angepasst ist, einen Impuls in das Kabel (10) einzukoppeln, - der Impulsempfänger (30b) angepasst ist, den von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel eingekoppelten Impuls zu empfangen, und - die Reflektoreinrichtung (40) angepasst ist, den von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel eingekoppelten Impuls zumindest teilweise zu reflektieren, wobei das Kabellängenmesssystem mindestens einen Impulsgeber (30a) und mindestens einen Impulsempfänger (30b) aufweist, und wobei die Auswerteeinrichtung (35) angepasst ist, aus der Impulslaufzeit des von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel (10) eingekoppelten und von dem Impulsempfänger (30b) empfangenen Impulses die Länge (l1, l2) des zumindest einen Teilabschnittes (10a, 10b) des Kabels zu bestimmen.Cable length measuring system for measuring a length (l 1 , l 2 ) of at least one subsection (10a, 10b) of an electrically conductive cable (10), the cable length measuring system comprising: - a first coupling device and a second coupling device, wherein - the first coupling device comprises a pulse generator ( 30a) and the second coupling device has a pulse receiver (30b), or - the first coupling device has a pulse generator (30a) and a pulse receiver (30b), and the second coupling device has a reflector device (40), and - an evaluation device (35), which is operatively connected to the pulse generator (30a) and to the pulse receiver (30b), wherein the first coupling device and / or the second coupling device can be arranged electrically isolated from the cable (10) on the cable, wherein - the pulse generator (30a) is adapted, to inject a pulse into the cable (10), - the pulse receiver (30 b) is adapted, the ei of the pulse generator (30 a) in the cable receiving the coupled pulse, and - the reflector means (40) is adapted to at least partially reflect the pulse coupled into the cable by the pulser (30a), the cable length measuring system comprising at least one pulser (30a) and at least one pulse receiver (30b), and wherein the evaluation device (35) is adapted, from the pulse transit time of the pulse (30a) coupled into the cable (10) and received by the pulse receiver (30b), the length (l 1 , l 2 ) of the at least one subsection (FIG. 10a, 10b) of the cable. Kabellängenmesssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Reflektoreinrichtung (40) eine aktive Reflektoreinrichtung ist und angepasst ist, den von dem Impulsgeber (30a) in das Kabel (10) eingekoppelten Impuls zu empfangen und den empfangenen Impuls in das Kabel einzukoppeln.A cable length measuring system according to the preceding claim, wherein the reflector means (40) is an active reflector means and is adapted to receive the pulse coupled into the cable (10) from the pulser (30a) and to couple the received pulse into the cable. Kabellängenmesssystem nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die aktive Reflektoreinrichtung (40) angepasst ist, den empfangenen Impuls zu verstärken und den verstärkten Impuls in das Kabel (10) einzukoppeln.A cable length measuring system according to the preceding claim, wherein the active reflector means (40) is adapted to amplify the received pulse and to couple the amplified pulse into the cable (10). Kabellängenmesssystem nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die aktive Reflektoreinrichtung (40) einen Impulsgeber (30a) und einen Impulsempfänger (30b) aufweist.Cable length measuring system according to one of the two preceding claims, wherein the active reflector means (40) comprises a pulse generator (30a) and a pulse receiver (30b). Kabellängenmesssystem nach Anspruch 1, wobei die Reflektoreinrichtung (40) eine passive Reflektoreinrichtung ist und angepasst ist, an einer vorbestimmten Stelle im Kabel eine Impedanzänderung hervorzurufen.Cable length measuring system according to Claim 1 wherein the reflector means (40) is a passive reflector means and adapted to cause an impedance change at a predetermined location in the cable. Kabellängenmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dieses an einer Kabeltrommel (20) anordenbar ist, derart, dass das Kabel (10) beim Abwickeln von der Trommel und/oder beim Aufwickeln auf die Trommel an mindestens einer Koppeleinrichtung vorbei oder durch mindestens eine Koppeleinrichtung hindurch geführt wird, derart, dass die mindestens eine Koppeleinrichtung den Impuls in das Kabel (10) einkoppeln und/oder auskoppeln kann.Cable length measuring system according to one of the preceding claims, wherein this can be arranged on a cable drum (20), such that the cable (10) when unwinding from the drum and / or during winding on the drum past at least one coupling device or through at least one coupling device is performed, such that the at least one coupling device can couple the pulse into the cable (10) and / or decouple. Kabeltrommel (20) zum Auf- und Abwickeln eines elektrisch leitfähigen Kabels (10), wobei an der Kabeltrommel ein Kabellängenmesssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, wobei die erste Koppeleinrichtung des Kabellängenmesssystems so an der Kabeltrommel (20) angeordnet ist, dass das Kabel (10) beim Abwickeln von der Trommel und/oder beim Aufwickeln auf die Trommel an dieser Koppeleinrichtung vorbei oder durch diese Koppeleinrichtung hindurch geführt wird.Cable reel (20) for winding and unwinding an electrically conductive cable (10), wherein a cable length measuring system according to one of the preceding claims is arranged on the cable drum, wherein the first coupling device of the cable length measuring system is arranged on the cable drum (20) that the cable (10) when unwinding from the drum and / or during winding on the drum past this coupling device or through this coupling device is guided. Kabeltrommel nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die zweite Koppeleinrichtung operativ mit dem nicht abwickelbaren Ende (11b) des Kabels (10) gekoppelt ist.A cable drum according to the preceding claim, wherein the second coupling means is operatively coupled to the non-developable end (11b) of the cable (10).
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