DE2007075A1

DE2007075A1 - Meßwertaufnehmerkette

Info

Publication number: DE2007075A1
Application number: DE19702007075
Authority: DE
Inventors: Horst Boeke Uwe Dr Ing Roben Dieter 2890 Nordenham Urban
Original assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Current assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Priority date: 1970-02-17
Filing date: 1970-02-17
Publication date: 1971-09-02
Also published as: DE2007075B2; GB1282843A; FR2076948A5; NO131853C; NO131853B; BE761910A; DE2007075C3; NL7100733A

Description

■ Anmelderin: Norddeutsche

Seekabelwerke AG 289 Nordenham 1

■-■-■■■ Postfach 80/83

Fl 3862 Köln-Mülheim, den 12. Februar I970

Meßwertaufnehmerkette

Die Erfindung betrifft eine im Meer verlegte Meßwertaufnehmerkette welche über ein Kabel mit einer Landstation verbunden

ist. ■■.;.- -,■-.■■■ · .

¹ Meßwertaufnehmerketten zur kontinuierlichen Registrierung physikalischer und chemischer Größen des Meerwassers können im Küstenbereich dadurch gebildet werden, daß eine Reihe von Meßwertaufnehmern durch Kabel miteinander verbunden werden und die Stromversorgung und die Fernübertragung der Meßwerte Über das Verbindungskabel erfolgen. Das Anschließen der Meßwertaufnehmer an das Verl|indungskabel kann auf verschiedene Art geschehen.

Jedem MeSwdrtaufnehmer können in dem Verbindungskabel eigene Leiter zugeordnet werden. Diese Lösung verlangt einen sehr aufwendigen Kabelaufbau und eine genaue Festlegung der Meßwertaufnehmerpösitionen vor der Kabelherstellung. Die Meßwertaufnehmer können durch Unterwasserstecker oder druckwasserdichte Einführungen an das Verbindungskabel angeschlossen werden.

109836/0813

Fl 3862 12. Februar 1970

Bei einer anderen Lösung des Aufbaues einer Meßwertaufnehmerkette können die Leiter des Verbindungskabels über alle Meßwertaufnehmer geschleift werden, so daß alle Meßwertaufnehmer an dieselben Leiter des Verbindungskabels angeschlossen sind. Hier kann der Aufbau des Verbindungskabels wesentlich einfacher gehalten werden, und auch eine Festlegung der Positionen der Meßwertaufnehmer ist zunächst nicht erforderlich. Erst bei der Auslegung des Verbindungskabels müssen die Meßwertaufnehmer an ί ihrer vorgesehenen Position mit dem Verbindungskabel ebenfalls ^ durch druckwasserdichte Einführungen oder Unterwasserstecker φ an das Kabel angeschlossen werden« Zu einem später eventuell notwendig werdenden Austausch oder einer Reparatur eines Meßwertaufhehmers muß die gesamte Aufnehraerkette außer Betrieb gesetzt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Meer verlegte Meßwertaufnehmerkette, bei welcher die Betriebsstromversorgung der einzelnen Meßwertaufnehmer und die Weiterleitung der von den Meßwertaufnehmern gelieferten Meßwerte über ein mit einer Land- : station verbundenes Kabel erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Meßwertaufnehmerkette anzugeben, bei welcher die einzelnen Meßwertaufnehmer unter Vermeidung der oben angegebenen Nachteile in einfacher Weise und an beliebiger Stelle an das verlegte Kabel angeschlossen und zur Reparatur oder Verlegung des Meßortes ebenso einfach wieder abgenommen werden können.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Betriebsstrom- und MeßwertUbertragung vom Kabel zum Meßwertaufnehmer bzw. vom Aufnehmer zum Kabel durch induktive Ankopplung des Meßwertübertragers an das Kabel.

109836/06 13

Pl 3862^ί ' 12. Februar 197Ö

Gemäß der weiteren Erfindung kann die induktive Übertragung des Betriebsstromes und der Meßwertegemeinsam durch ein einziges oder auch getrennt durch je ein Ankopplungselement erfolgen.

Xn vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird das Ankopplungselement als Spule mit einem zweiteiligen Ringkern aus weichmagnetischem Material, welcher unter Wasser leicht um wenigstens einen Leiter des Kabels geschlossen werden kann, ausgebildet.

Diese Lösung bringt beachtliche Vorteile bei dem Aufbau einer Meßwertaufnehmerkette. Das Verbindungskabel besitzt einen einfachen Aufbau. Bis zur Auslegung des Verbindungskabels muß nur die Kabeltrasse bekannt sein, noch nicht die Positionen oder der Abstand der einzelnen Meßwertaufnehmer..Da das Verbindungskabel nur mit den Meßwertaufnehmern in geeigneter Form in Verbindung gebracht zu werden braucht, ohne daß das Kabel aufgetrennt oder an der Wasseroberfläche präpariert werden muß, können die Aufnehmer an beliebiger Stelle des Kabels durch Taucher montiert werden. Ein späteres Nachsetzen oder Austauschen von Meßwertaufnehmern ist ohne Außerbetriebsetzen der gesamten Aufnehmerkette möglich.

In den Figuren ist die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

In Fig. 1 bis Fig. 4 sind einige Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.

Die Fig. 5 bis Fig. 7 zeigen in perspektivischer bzw. Schnittdarstellung Beispiele für den Aufbau eines Verbindungskabels-.

Fig. 8 zeigt den schematischen Aufbau einer Meßwertaufnehmerkette, bei der in das Verbindungskabel zur überbrückung größerer Entfernungen ein ferngespeister MeßwertSignalverstärker eingebaut ist.

109836/06 13 BAD ORIGINAL

Fl 3862 12. Februar 1970

Bei der Ausführung einer Meßwertaufnehmerkette nach Flg. 1 besitzt das Verbindungekabel nur einen elektrischen Leiter (2) Von der Landstation (1) ist das Verbindungskabel entweder als Stichkabel (wie dargestellt) ausgelegt oder als Kabelschleife wieder zur Landstation (1) zurückgeführt. Bei der Ausführung als Stichkabel wird der Stromkreis durch Erdung des fernen Kabelendes geschlossen. Die Ankopplung des Meßwertaufnehmers (3) erfolgt über ein um den Leiter (2) des Verbindungekabels geschlossenes Ankopplungselement (4) aus weiohmagnetischem Material. Dieses Ankopplungselement (4) ist so ausgebildet, daß es mit einfachen Mitteln unter Wasser so geschlossen werden kann, daß es den Leiter (2) des Verbindungskabels umschließt. Die BetriebsstromUbert&gung des Aufnehmers und die Meßwertübertragung erfolgt über ein und dasselbe Ankopplungselement·

In den Figuren ist der Vorgang der Betriebsetromübertragung durch einen vom Kabel weg gerichteten und der der Meßwertübertragung durch einen zum Kabel hin gerichteten Pfeil angedeutet.

In dem Beispiel nach Flg. 2 enthält das Verbindungskabel auch nur einen Leiter. Für die Betriebsstrom- und Meßwertübertragung sind hier aber zwei getrennte Ankopplungselemente (4) vorgesehen.

Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Flg. 3 enthält das Verbindungen kabel zwei Leiter (2), über die die Stromversorgung und die Meß· wertleitung unter Verwendung separater Ankopplungselemente (4) getrennt erfolgt. Bei Verwendung eines Stichkabels sind die ' fernen Kabelenden zur Schließung dea Stromkreises gemeinsam zu erden. Bei dieser Ausführung kann das Verbindungskabel beispielsweise die in Fig. 5 oder Flg.6 dargestellte Ausführungsfortn haben.

109836/061 3

Fl ?862 12. Februar 1970

-S-

Das Kabel nach Pig. 5 besitzt zwei in eine Isolierung (8) eingebettete Leiter (2), die durch einen Steg (9) miteinander verbunden sind. Dieser Steg (9) ist verhältnismäßig dünn gehalten, damit er beim Anschluß eines Meßwertaufnehmers an dieser Stelle einfach entfernt werden kann und die Ankopplungselemente (4) um die Leiter (2) geschlossen werden können. Zur Verstärkung der Stabilität des Kabelaufbaues ist der Steg (9) in gewissen Abständen durch Brücken (10) verstärkt. Zur Verringerung der Aufnahme von Störspannungen können die beiden Leiter des Verbindungskabels in geeigneten Abständen gekreuzt sein.

Fig. 6 zeigt ebenfalls ein Kabel mit zwei Leitern (2) mit dem oben beschriebenen Aufbau. Zur' Verbesserung der Zugfestigkeit liegt hier zwischen den beiden Leitern (2) ein Zugelement (11). In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau einer Meßwertaufnehmerkette dargestellt, bei dem das Verbindungskabel vier Leiter (2) enthält. Mit Je zwei Leitern (2) wird durch eine Verbindung dieser beiden Leiter am Kabelende jeweils ein Stromkreis für die Stromversorgung und ein Stromkreis für die Meßwertleitung gebildet. Die Kopplungselemente (4) umgreifen hier jeweils die beiden Leiter eines Stromkreises. Ein für diese Ausführung besonders geeignetes Verbindungskabel mit Zugelement (11) ist in Fig. 7 im Schnitt dargestellt.

Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel enthält das Verbindungskabel zwei Leiter. Die Leiter sind am fernen Kabelende miteinander verbunden und geerdet. Einen Stromkreis bilden die beiden Leiter, der andere Stromkreis wird durch die beiden für die Arbeitsfrequenz dieses Stromkreises parallel geschalteten Leiter und die Erdrückleitung gebildet. Das Ankopplungselement des ersten Stromkreises umschließt einen der beiden Leiter oder - wie in Fig. 4 dargestellt - beide Leiter. Das Ankopplungeelement des zweiten Stromkreises umfaßt ringförmig beide Leiter.

109836/0613

Pl 3862 12. Februar 1970

Bei längeren M#£ffertaufnehmerketten kann es erforderlich werden, zur Verstärkung der Meßwertsignale in gewissen Abständen Verstärker in das Verbindungskabel einzufügen. Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Meßwertaufnehmerkette ist in Fig. 8 schematisch dargestellt. Von der Landstation (l) ist das Verbindungskabel mit vier Leitern (2) als Stichkabel ausgelegt. Am fernen Kabelende sind die beiden Stromversorgungsleiter (2) miteinander verbunden und geerdet, die beiden Meßwertleiter sind nur miteinander verbunden. Die Meßwertaufnehmer (3) sind an beliebigen Stellen des Verbindungskabels montiert. In das Kabel sind in erforderlichen Abständen Verstärkerein-W heiten (12) eingefügt. Die Verstärkereinheit besteht aus einem Stromversorgungsteil (13) und dem eigentlichen Signalverstärker (14). Die Stromversorgung der Verstärkereinheit erfolgt mit einem Gleichstrom auch Über die Stromversorgungsleiter, mit denen die Meßwertaufnehmer gespeist werden. Der Stromkreis für diese Gleichstromversorgung wird durch die gleichstrommäßig parallel geschalteten Leiter und die ErdrUckleitung gebildet. Auf diese Weise wird eine Gleichstrombeeinflussung der Ankopplungselemente (4) der Meßwertaufnehmer (3) vermieden. Di· Stromversorgungselemente in dem Stromversorgungsteil (13) sind für den Fernspeisestrom der Meßwertaufnehmer wecheelstrommäßig überbrückt.

10983S/0S13

Claims

Fl 3862 12. Februar 1970

Patentansprüche:

Im Meer verlegte Mefiwertaufnehmerkette, bei welcher die Betrlebsstromversorgung der einzelnen Mefiwertaufnehmer und die Weiterleitung der von den Meßwertaufnehmern gelieferten Meßwerte Über ein mit einer Landstation verbundenes Kabel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsstrom- und MeßwertUbertragung vom Kabel zum Meßwertaufnehmer bzw. vom Aufnehmer zum Kabel durch induktive Ankopplung des Meßwertaufnehmers an das Kabel erfolgt.
2. Meßwertaufnehmerkette nach Anspruch 1, dad.ure h gekennzeichnet, daß die induktive übertragung des Betriebssfcromes und der Meßwerte gemeinsam durch ein einziges Ankopplungselement erfolgt.
5. Melwertaufnehmerkette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive Übertragung des Betriebsstromes und der Meßwerte getrennt durch Je ein Ankoppungselement erfolgt.
4. Melwertaufnehmerkette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankopplungselement als Spule mit einem zweiteiligen Ringkern aus weichmagnetischem Material, welcher unter Wasser leicht um wenigstens einem Leiter des Kabels geschlossen werden kann, ausgebildet ist.

BAD ORIGINAL 109836/0613

Leerseite