Metalldetektor-Kabelsensor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Metalldetektoren

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Der Nachteil Disk-Encoder ist die Komplexität seiner Herstellung bei einem Wickeldurchmesser von über 30 cm. Der unten vorgeschlagene Kabelsensor kann mit einem Durchmesser von bis zu 1,5 m hergestellt werden. Die Idee eines solchen Sensors ist nicht neu und besteht in der Verwendung eines Stück abgeschirmtes Telefonkabel als Sensorspule, zu einem Kreis gebogen und entsprechend verdrahtet. Die strukturelle Steifigkeit eines solchen Sensors ist geringer als die eines Scheibensensors, die einfache Herstellung rechtfertigt jedoch alles.

Im Gegensatz zu einem Scheibensensor verfügt ein Kabelsensor über einen negativen Auftrieb (sinkt im Wasser), was für Unterwassersuchen praktisch ist. Darüber hinaus kann der Kabelsensor mit großem Durchmesser zerlegbar gemacht werden! Zur Herstellung des Sensors benötigen Sie ein abgeschirmtes Telefonkabel der Marke TPP-30 oder TPP-50 mit 30 bzw. 50 Adernpaaren. Dieses Kabel ergibt eine Wicklung bestehend aus 60 oder 100 Windungen. Das Aussehen des nicht trennbaren Kabelsensors ist in Abb. dargestellt. 38.

Reis. 38. Kabelsensor

Der Sensor besteht aus einem Stück Kabel – Wicklung 1, Glasfaserstreben 2 mit Vinyl-Kunststoff-Befestigungselementen 3 an Wicklung 1, einem Anschlusskasten 4 und Kabel 5. Der Aufbau ist aus der Abbildung ersichtlich, nur die Art der Verkabelung und der Aufbau Die Funktionsweise der Anschlussbox bedarf einer Erklärung, auf die wir näher eingehen werden.

Um die Verkabelung des Kabels zu vereinfachen, müssen Sie sich zunächst mit einigen Konstruktionsmerkmalen vertraut machen, was die Sache erheblich vereinfacht. Die Leiter im heimischen TPP-Kabel (wie auch in Telefonkabeln vieler anderer Typen) sind paarweise gebündelt. Einer der Leiter jedes Paares ist gemeinsam und hat entweder eine weiße oder rote Isolierung. Die übrigen Leiter haben folgende Farben: Braun, Gelb, Grün, Blau, Grau. Die Paare sind im Kabel zu Zehnern gruppiert, jede Zehner ist mit einem eigenen Viskosefaden umschlungen. Jeder Zehner hat fünf Paare mit einem weißen gemeinsamen Draht und fünf mit einem roten. Somit ist jedes verdrillte Adernpaar in jedem zehnten Paar einzigartig in seiner Kombination aus zwei Farben.

Bevor Sie mit dem Ablöten der Kabelenden beginnen, müssen Sie diese sorgfältig abschneiden (vorbereiten). Letzteres besteht darin, die Kabeladern in Zehnergruppen und in Paaren innerhalb jeder Zehnergruppe zu demontieren.

Da der Verdrillungsschritt jedes Paares recht groß ist (ein Unwissender merkt meist nicht, dass die Leiter paarweise verdrillt sind), ist für eine erfolgreiche Demontage der Leiter an jedem Ende ein freier Abschnitt (Reserve) von mindestens 0,5 m Länge erforderlich des vorbereiteten Kabelabschnitts.

Das Abschneiden des Kabelendes beginnt mit dem Entfernen der Isolierung, wobei in der erforderlichen Länge ein kreisförmiger Einschnitt in die äußere Kunststoffummantelung vorgenommen wird. Der Kunststoff muss sehr sorgfältig geschnitten werden, um die Innenleiter des Kabels (insbesondere den blanken Leiter, der den Schirmanschluss darstellt) nicht zu beschädigen. Nach dem Schneiden trennen kleine Biegungen an der Schnittstelle (an einer Bruchstelle) den Abschnitt der Außenisolierung zusammen mit dem inneren Aluminiumschirm. Der Einfachheit halber sollte die Isolierung in Abschnitten von 10...15 cm entfernt werden.

Nach dem Entfernen der äußeren Isolierung und Abschirmung, aber vor dem Abwickeln der Schutzfolie (!) ist es notwendig, die Enden aller Leiter zu sichern (mittels Klebeband oder durch Verdrillung). Der unisolierte Schirmleiter wird separat zu einer kleinen Spule aufgerollt, damit er nicht stört. Danach können Sie die Schutzfolie abwickeln und die Kabelpaare in Dutzende zerlegen (jedes Zehner ist mit einem eigenen Viskosefaden umschlungen).

Jeder Zehner wird am Ende zusätzlich mit Klebeband oder einer Drehung fixiert, danach können die Zehnerbündel auseinandergespreizt werden. Während das Kabel nach dem Abschneiden der Enden noch „frisch“ ist, empfiehlt es sich, jeweils zehn davon paarweise zu demontieren. Dazu wird das Aderbündel in verdrillte Paare „zerstreut“, ohne das Ende eines der Zehner aus der Fixierung zu lösen, indem es in Längsrichtung zusammengedrückt und leicht geschüttelt und gedreht wird. Wie oben erwähnt, ist hierfür eine Länge des abgeschnittenen Teils des Kabels von mindestens 0,5 m erforderlich.

Die Leiter jedes Paares werden am Ende mit einem kleinen Stück Klebeband (für jedes Paar) befestigt. Eine zusätzliche Kennzeichnung ist nicht erforderlich, da innerhalb jeder Zehnergruppe jedes Paar in seiner Farbkombination der Isolierung einzigartig ist. Danach können Sie ganz einfach „anrufen“, d.h. Identifizieren Sie die Zehnerstellen an jedem Ende des Kabels, indem Sie ihnen beispielsweise Zahlen zuweisen (1, 2, 3 für ein 30-paariges Kabel oder 1-5 für ein 50-paariges Kabel).

Nach dieser vorbereitenden Vorbereitung können Sie mit dem Auslöten der Leiter beginnen. Es empfiehlt sich, das Entlöten in mehreren Schritten durchzuführen – Dutzende Paare. In diesem Fall entsteht aus jeweils zehn verdrillten Kabelpaaren ein isolierter Abschnitt der zukünftigen Sensorwicklung mit 20 Drahtwindungen. Anschließend werden einzelne Abschnitte zu einer Wicklung mit 60 oder 100 Windungen in Reihe geschaltet. Die Verkabelung erfolgt gemäß dem untenstehenden Diagramm.

Vor dem Verlöten der Leiter werden die Enden des Kabels, an denen die äußere Schutzisolierung aus Kunststoff endet, so nah wie möglich aneinander gebracht. In diesem Fall wird aus dem Kabel ein Kreis der erforderlichen Größe geformt. Das Kabel und seine Enden werden in dieser Position fixiert. Gemäß dem vorgeschlagenen Schaltplan wird einer der Dutzend Leiter an einem Ende des Kabels ausgewählt, einer am anderen Ende. Beispielsweise befindet sich der braune Draht eines weiß-braunen Paares an einem Ende und der weiße Draht eines ähnlichen Paares am anderen. Die Leiter werden auf eine Länge von 5 cm zugeschnitten, abisoliert, verzinnt und miteinander verlötet. Der Lötbereich wird mit Klebeband oder einem dünnen Schrumpfschlauch isoliert.

Auf diese Weise werden die Zehnerpaare jeweils entlötet und anschließend werden die Zehner zusammengelötet. Wenn Sie sich an das vorgeschlagene Schema halten, sollte das Endergebnis eine Wicklung sein, bei der der Anfangsanschluss in Form eines Drahtes mit weißer Isolierung und der Endanschluss in Form eines Drahtes mit grauer Isolierung vorliegt.

Nach dem Ablöten der Wicklung wird die Lötstelle der Kabelenden in eine Kunststoff-Abzweigdose mit den Maßen 40x40x80 (mm) gelegt. Das Innenvolumen einer solchen Box ermöglicht bei leichter Verdichtung die Aufnahme der angelöteten Enden eines 30- oder 50-paarigen Kabels. Der Innenraum der Box ist mit Epoxidharz oder Epoxidkleber gefüllt. Die Füllung gewährleistet eine zuverlässige zusätzliche Isolierung der Kabeladern, schützt sie vor Bruch und sorgt für eine starke mechanische Verbindung der Kabelenden.

Im Anschlusskasten sind die Leitungen der Sensorwicklung mit dem Ende eines flexiblen Kabels verbunden, das durch ein Loch im Kasten geführt wird. Die Box enthält auch die Kondensatoren des Schwingkreises des Sensors und seiner anderen Elemente, sofern die Schaltung dies vorsieht. In Abb. dargestellt. 38 Das Erscheinungsbild entspricht der nicht trennbaren Ausführung des Kabelsensors mit einem Außendurchmesser von 40 cm.

Der Kabelsensor kann problemlos mit einem viel größeren Durchmesser hergestellt werden. Die Haupteinschränkungen liegen in der Fähigkeit des Bedieners, einen solchen Sensor während des Betriebs zu manipulieren, sowie in der Transportfähigkeit des Sensors. Die erste Einschränkung entspricht einem Sensordurchmesser von maximal 1,5 m und einem Gewicht von bis zu 5 kg. Die zweite Einschränkung begünstigt die demontierbare Konstruktion des Kabelsensors. In Abb. Abbildung 39 zeigt den Aufbau eines zerlegbaren Kabelsensors.

Reis. 39. Demontierbarer Kabelsensor

Das vorgeschlagene Design ähnelt im Prinzip dem Design eines Klappschirms. Der Sensor besteht aus einem Kabelring mit Anschlusskasten, 12 Glasfaserrohrstreben, 2 Zentralscheiben und Hilfsbefestigungselementen. Auf der Kabelseite werden die Stützrohre mittels Adapterhülsen aus Aluminium befestigt, die mit Klammern und Schrauben am Kabel befestigt werden.

Adapterbuchsen werden frei in die Rohre eingesetzt – Streben. Auf den Zentralscheiben befinden sich ebenfalls Adapterbuchsen mit ähnlichem Zweck (jeweils 6 Stück). Sie sind jedoch fest montiert und können in einem kleinen Bereich gedreht werden, sodass sich die Stützrohre beim Zusammenbau des Sensors genauso bewegen können wie die Speichen eines Regenschirms, wenn dieser geöffnet wird. Der Umfang des Sensors und die Länge der Stützrohre sind so gewählt, dass das Sensorwickelkabel im montierten Zustand unter starker Spannung steht (mindestens 100 N). In diesem Fall müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden, um einen Bruch und eine Beschädigung der Sensorwicklung zu verhindern; die Enden des Wicklungskabels sorgfältig mechanisch zu einem Ring in der Anschlussdose verbinden, die scharfen Kanten der Adapterhülsen an den Stellen abrunden Kontakt mit dem Sensorwickelkabel usw.

Im zerlegten Zustand besteht der Sensor aus einzelnen Elementen: einem Kabelring mit daran befestigten Adapterhülsen, 12 Stützrohren (praktisch in einem separaten Koffer verstaut), 2 Zentralscheiben sowie Elementen, mit denen der Sensor im betriebsbereiten Zustand fixiert wird - einer Spannschraube mit Mutter, einer zentralen Druckbuchse und einem Griff zum Tragen des Sensors oder einer Befestigungseinheit zum Andocken an die Stange.

Ein gewisser Trick liegt in der Art und Weise, wie das Kabel – die Sensorwicklung – im demontierten Zustand gefaltet wird. Das Kabel ist zwar flexibel, aber nicht im gleichen Maße wie eine Wäscheleine. Biegungen mit kleinem Krümmungsradius und Längstorsion sind absolut nicht zulässig.

Jede Gewaltanwendung beim Falten des Kabelrings kann zum Reißen der Innenfolie des Schirms und anderen Schäden führen!

Der Kabelring lässt sich in drei Windungen falten. Der Ablauf der Faltvorgänge ist in Abb. dargestellt. 40.

Reis. Abb. 40. Faltreihenfolge des Sensorkabelrings

Autor: Shchedrin A.I.

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