DE1252796B - - Google Patents

Description

AUSLEGESCHRIFT

Nummen
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1252796
S75930DCd/21e
26. September 1961
26. Oktober 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der Meß- und Kompensationssonden zur Beseitigung des Störeinflusses von Fremdfeldern bei einer Meßeinrichtung zur Erfassung des von den magnetischen Feldern von Geräten oder Anordnungen auf das Erdfeld ausgeübten Einflusses mittels diese magnetischen Felder erfassende Meßsonden und im Sinne einer Beseitigung des Störeffektes auf die Meßsonden einwirkenden Kompensationssonden.

Es ist eine Einrichtung zur Regelung des Stromes to der magnetischen. Eigenschutzanlagen von Schiffen bekannt, bei der das Erdfeld und das Eigenfeld eines Schiffes dauernd miteinander verglichen und Abweichungen als Regelgröße auf einen Stromversorgungsgenerator für die Entmagnetisierungseinrichtüng des Schiffes gegeben werden. Für die Auslegung einer derartigen Regelanordnung sind Meßwerte für die einzelnen Teile oder das ganze Schiff erforderlich, um die vom Erdmagnetismus abweichenden magnetischen Felder des Schiffes kompensieren zu können.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung soll das Eigenfeld des Gerätes oder einer Anordnung ermittelt werden, um beispielsweise den Einfluß eines Gerätes bzw. einer Anordnung auf das Magnetfeld der Erde festzustellen und das Eigenfeld des Gerätes kompensieren zu können.

Bei elektrischen Geräten zur Messung von Magnetfeldern hat man beispielsweise Störfelder, wie das Erdfeld, mit Hilfe eines elektrisch erregten Hilfsfeldes oder mit Dauermagneten kompensiert. Dabei ist es üblich, zur Kompensation der Erdfeldstörungen durch elektrische Motoren, elektrische Triebfahrzeuge und andere felderzeugende elektrische Einrichtungen eine zweite Sonde neben die eigentliche Meßsonde zu setzen, die von demselben Störfeld beaufschlagt wird wie die Meßsonde und deren Meßwert zur Kompensation des Störfeldes auf die Meßsonde zurückgekoppelt ist.

Die Bedingung für eine einwandfreie Kompensation des Störfeldes ist, daß die Meßsonde und die Kompensationssonde vom Störer gleich weit entfernt sind, annähernd den gleichen Ordinatenabstand haben und die Kompensationssonde im wesentlichen außerhalb des Feldes des zu messenden Gerätes liegt. Ist das das Störfeld erzeugende elektrische Gerät nicht ortsfest, so daß die Bedingung des gleichen Abstandes von Meß- und Kompensationssonden vom störfelderzeugenden Gerät nicht mehr eingehalten werden kann, so ist eine einwandfreie Kompensation des Störfeldes und damit eine einwandfreie Feldmessung an Geräten durch die bekannten Einrichtungen, bei denen die Kompensationssonde und Anordnung der Meß- und Kompensationssonden zur Beseitigung des Störeinflusses von
Fremdfeldern bei einer Meßeinrichtung zur
Erfassung des Einflusses, der von magnetischen
Feldern von Geräten oder Anordnungen auf das Erdfeld ausgeübt wird

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Wemer-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Eberhard Meißner, Erlangen;
Walter Pahms, Kiel;
Hans-Hermann Völschow, Preetz

die Meßsonde nebeneinander angeordnet sind, nicht mehr möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßanordnung zu schaffen, mit der auch die Störfelder von beweglichen elektrischen Geräten sowie die Störfelder von ausgedehnten Anlagen, z. B. Stromversorgungsanlagen von Bahnen, erfaßt und kompensiert werden können. Die Lösung besteht darin, daß mindestens für diejenige der drei Raumkomponenten, in der eine besonders große Störfeldstärke auftritt, eine Sondenanordnung vorgesehen ist, bei der die Meßsonde zwischen zwei Kompensationssonden auf einer Linie mit diesen und dem störenden Gerät in Richtung dieser Raumkomponente liegt.

Das bei der Messung zu berücksichtigende statische Erdfeld wird mit Vorteil durch eine jeder der Sonden zugeordnete Kompensationswicklung zur Erzeugung des dem Erdfeld in der Größe gleichen, aber entgegengerichteten Feldes kompensiert. Diese Kompensation kann gegebenenfalls laufend von einer das reine Erdfeld messenden Sonde überwacht werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

709 679/223

Claims (7)

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau einer Meßeinrichtung MS mit dem hinsichtlich seiner magnetischen Streufelder zu messenden Gerät, z. B. einem Elektromotor, der eigentlichen Meßsonde M und einer KompensationssondeXl für das Magnetfeld der Erde. Als Störer sei im Abstand ζ vom zu messenden Gerät G die Oberleitung und die Schiene einer Straßenbahn ST angenommen. Die Kompensationssonde Kl hat vom Störer ST den Abstand rl, der etwa gleich dem Abstand r der Meßsonde M ist. Die Störer ST strahlen gemeinsam ein Störfeld aus, das in der A--Richtung einen Vektor auf die Kompensationssonde K1 nach oben und auf die Meßsonde M nach unten aufweist. Da rl etwa gleichr r ist, unterscheiden sich die Meßwerte von Kl und M bezüglich des Störfeldes von ST um einen konstanten, von der Differenz der Abstände* bzw. xl zur Z-Ebene des Störers ST abhängigen, durch die Einstellung des Widerstandes Wl in der Rückkopplungsleitung berücksichtigten Wert (F i g. 2). Durch diese Rückkopplung wird das Feld des Störers ST in der Meßsonde M kompensiert. Das Erdfeld, das beide Sonden gleich groß und gleichgerichtet aufnehmen, wird in beiden Sonden Kl und M durch eine Stromspule WE kompensiert. Zur Berücksichtigung der bei vertikaler Bewegungskomponente unterschiedlichen Höhenlage des Störers ST gegenüber der Meßsonde M ist eine zweite Kompensationssonde K2 auf der anderen Seite der Meßsonde M angeordnet, deren Meßwert ebenfalls auf die Meßsonde M rückgekoppelt wird. Der Abstand der Meßsonde M vom zu vermessenden Gerät G beträgt vorteilhaft ein Mehrfaches der Dipollänge der Komponente des Gerätes G. Der Einfluß der Felder des Gerätes G auf die Kompensationssonden Kl und Kl kann im wesentlichen dann vernachlässigt werden, wenn der Abstand der Kompehsationssonden zum Gerät G mehr als das doppelt so groß ist wie der Abstand zur Meßsonde. Die Störfeldmeßwerte der Kompensationsspulen jKI und Kl werden auf die Meßsonde durch Einstellung der Widerstände Wl und W 2 bzw. durch Wahl des Verstärkungsgrades der Verstärker V1 und VI so rückgekoppelt, daß das von der Meßsonde erfaßte Störfeld gerade kompensiert wird. Wandert nun der Störer ST in der Höhe, so ergeben sich zwar unterschiedliche Meßwerte an den Sonden K1 und K 2, jedoch sind diese. Unterschiede entsprechend der Höhenlage des Störers ST etwa so, daß die Kompensation des Störfeldes in der Meßsonde sichergestellt ist. Wandert also der Störer in Richtung X, so übernimmt die Sonde Kl mehr und mehr die Kompensation, während ^der Rückkopplungswert von K 2 entsprechend abnimmt. Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung die Kopplung der Meßsonde M mit den Meßsonden Kl und K2. Jede der Sonden ist über eine Leitung mit den eingesetzten Widerständen Λ mit einer Gleichstromquelle verbunden, durch die Wicklungen WE zur Kompensation des Erdfeldes eingespeist werden. Die eigentlichen Meßelemente, z. B. Hallgeneratoren HG, der Kompensationssonden Kl und K2 versorgen über die Verstärker Vl und V 2 die Wicklungen WKl und WK2 der Meßsonde M zur Eliminierung der auch vom Hallgenerator HG der Meßsonde M empfangenen Felder des Störers ST. Über den Verstärker V wird das anzeigende oder registrierende Meßgerät MG eingespeist. Besonders vorteilhaft ist es, zumindest eine der Kömpensationssonden, vorteilhaft aber auch die Meßsonde unterhalb des Gerätes G in einem Schacht anzuordnen. Durch diese Aufbauform ergibt sich s zusätzlich der Vorteil, daß die Sonden gegen Temperaturschwankungen weitgehend geschützt sind. Treten an einem Meßstand Störfelder auf, die von bestimmten Störern herkommen und deren Störfrequenz bei der Messung nicht interessiert, so ist es vorteilhaft, ίο sowohl in den Verstärkerkreis der Kompensationssonden als auch der Meßsonde Siebglieder einzuschalten, durch die die betreffenden Störfrequenzen eliminiert werden. In erster Linie handelt es sich dabei um die von der Vollbahn und dem normalen Netz her bekannten Frequenzen von 16s/s, 50 und Hz sowie gegebenenfalls ihren maßgeblichen Oberwellen. Die in der Zeichnung für eine Komponente dargestellte Aufbauform ist selbstverständlich im so Bedarfsfall durch die weiteren zu messenden Raumkomponenten bei den Meß- und Kompensationssonden zu ergänzen. Patentansprüche:

1. Anordnung der Meß- und Kompensationssonden zur Beseitigung des Störeinflusses von Fremdfeldern bei einer Meßeinrichtung zur Erfassung des von den magnetischen Feldern von Geräten oder Anordnungen auf das Erdfeld ausgeübten Einflusses mittels diese magnetischen Felder erfassenden Meßsonden und im Sinne einer Beseitigung des Störeffektes auf die Meßsonden einwirkenden Kompensationssonden, d a durch gekennzeichnet, daß mindestens für diejenigen der drei Raumkomponenten, in der eine besonders große Störfeldstärke auftritt, eine Sondenanordnung vorgesehen ist, bei der die Meßsonde zwischen zwei Kompensationssonden auf einer Linie mit diesen und dem störenden Gerät in Richtung dieser Raumkomponente liegt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Sonden eine Kompensationswicklung zur Erzeugung eines dem Erdfeld in der Größe gleichen, aber entgegengerichteten Feldes zugeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßsonde zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Meßsonde angeordnete Kompensationssonden eingesetzt sind, die beide über Verstärker auf Kompensationswicklungen der Meßsonde im Sinne einer Eliminierung der Störfelder wirken.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationssonden gegenüber dem Gerät mindestens mit einem doppelten Abstand der Meßsonde angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Kompensationssonde in einem Schacht unterhalb des Gerätes angeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Meßsonde in einem

Schacht unterhalb des Gerätes angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung von auf bestimmte Frequenzen abgestimmte Siebketten in