DE102008048307A1 - Device and method for determining an extension length of an extendable machine part - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ausfahrlänge (L) von einem ausfahrbaren Maschinenteil (100) mit einem ersten Referenzpunkt (P1) und einem zweiten Referenzpunkt (P2), die akustisch koppelbar sind und in einem Abstand (A) aufweisen, der sich in Abhängigkeit von der Ausfahrlänge (L) ändert, weist einen ersten und einen zweiten Ultraschallwandler (110, 120) und eine Auswerteschaltung (130) auf. Der erste und ein zweiter Ultraschallwandler (110, 120) sind an einem ersten und zweiten Referenzpunkt (P1, P2) anbringbar, wobei der erste Ultraschallwandler (110) ausgebildet ist, um ein erstes Ultraschallsignal (S1) zu senden und ein zweites Ultraschallsignal (S2) zu empfangen und wobei der zweite Ultraschallwandler (120) ausgebildet ist, um das zweite Ultraschallsignal (S2) zu senden und das erste Ultraschallsignal (S1) zu empfangen. Die Auswerteeinheit (130) ist ausgebildet, um eine erste Laufzeit (T1) zwischen Senden und Empfangen des ersten Ultraschallsignals (S1) und eine zweite Laufzeit (T2) zwischen Senden und Empfangen des zweiten Ultraschallsignals (S2) zu messen, um daraus die Ausfahrlänge (L) zu bestimmen.A device for determining an extension length (L) of an extendable machine part (100) having a first reference point (P1) and a second reference point (P2), which are acoustically coupled and at a distance (A) which varies depending on Extension length (L) changes, has a first and a second ultrasonic transducer (110, 120) and an evaluation circuit (130). The first and a second ultrasonic transducer (110, 120) are attachable to a first and second reference point (P1, P2), wherein the first ultrasonic transducer (110) is adapted to transmit a first ultrasonic signal (S1) and a second ultrasonic signal (S2 ) and wherein the second ultrasonic transducer (120) is adapted to transmit the second ultrasonic signal (S2) and to receive the first ultrasonic signal (S1). The evaluation unit (130) is designed to measure a first transit time (T1) between transmission and reception of the first ultrasound signal (S1) and a second transit time (T2) between transmission and reception of the second ultrasound signal (S2) in order to determine the extension length (FIG. L).

Description

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ausfahrlänge von einem ausfahrbaren Maschinenteil und ein Verfahren zur Bestimmung einer Ausfahrlänge. Ausführungsbeispiele beziehen sich insbesondere auf ein Ultraschall-Längenmesssystem, welches eine Längenmessung mittels eines robusten Ultraschallsystems von ausfahrbaren Teilen, wie Teleskopzylindern oder ausfahrbaren Stützen von Autokranen, Betonpumpen oder ähnlichen Maschinen erlaubt.embodiments The present invention relates to a device for Determination of an extension length of an extendable machine part and a method for determining a Extension length. embodiments relate in particular to an ultrasonic length measuring system, which a length measurement by means of a robust ultrasound system of extendable parts, like telescopic cylinders or extendable supports of mobile cranes, concrete pumps or similar machines allowed.

An mobilen Maschinen, wie beispielsweise Hubarbeitsbühnen, Autokranen oder Betonpumpen, werden zur Abstützung häufig vier Arme oder Stempel ausgefahren. An deren äußeren Enden sind weitere Stempel senkrecht angeordnet, die nach unten gefahren werden können und somit eine Abstützung auf dem Boden ermöglichen, so dass das Fahrzeug eine stabile Lage einnimmt und beispielsweise nicht mehr auf den Rädern steht.At mobile machines, such as aerial work platforms, mobile cranes or concrete pumps, are often used to support four arms or stamp extended. At the outer ends Further stamps are arranged vertically, which drove down can be and thus a support on enable the soil, so that the vehicle assumes a stable position and, for example not on the wheels anymore stands.

Je weiter die horizontalen Stempel ausgefahren werden, umso größer kann das seitliche Auslegen des Arbeitswerkzeugs oder der Hebebühne sein, ohne dass eine Gefahr des Umkippens oder von Instabilitäten besteht. Zur Erreichung der höchsten Auslenkung wäre es deshalb sinnvoll, die Stützen immer voll (maximal) auszufahren. Das ist jedoch aufgrund von beengten Platzverhältnissen innerhalb der Baustelle nicht immer möglich. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Längen der vier Ausfahrstempel möglichst exakt zu messen, um damit – in Verbindung mit einer Lastmessung – eine optimale Standsicherheit bei gleichzeitiger optimaler Ausnutzung der seitlichen Auslegung zu gewährleisten. Um eine ausreichend hohe Arbeitssicherheit zu gewährleisten, ist es erforderlich, dass diese Längenmessung möglichst exakt geschieht.ever continue to be extended, the larger the horizontal punch be the lateral layout of the working tool or the lift, without the risk of tipping or instabilities. To achieve the highest Deflection would be It therefore makes sense, the supports always fully (maximum) extend. That's because of cramped space not always possible within the construction site. That's why it desirable the lengths the four exit stamp possible to measure exactly, so that - in Connection with a load measurement - optimal stability while optimally exploiting the lateral design to ensure. To ensure a sufficiently high level of occupational safety, It is necessary that this length measurement possible exactly happens.

Im Stand der Technik werden dabei vorwiegend Seilzugsensoren zum Messen der Ausfahrlänge eingesetzt. Diese Seillängengeber weisen üblicherweise ein Stahlseil auf, welches mit einer federvorgespannten Aufwickelvorrichtung und einem daran angebrachten Ein- oder Mehrgangpotentiometer gekoppelt ist. Neuere Seillängengeber können auch berührungslose Sensorelemente, wie z. B. Hallsensoren, verwenden. Ein Nachteil dieser konventionellen Seillängengeber besteht in den vielen beweglichen mechanischen Teilen, die ihrerseits relativ störanfällig sind. Außerdem sind sie nur begrenzt für einen rauen Mobilbetrieb einsetzbar. Andererseits weisen die vielen mechanischen Teile dieser konventionellen Seillängengeber einen erhöhten Verschleiß auf und zur Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit sind meist je zwei dieser Sensoren in einem Ausleger eingebaut.in the Prior art are predominantly cable pull sensors for measuring the extension length used. These rope length transmitters usually a steel cable, which with a spring-biased winding device and a single or multi-turn potentiometer attached thereto is. Newer rope length encoders can also non-contact Sensor elements, such. B. Hall sensors use. A disadvantage this conventional rope length sensor consists in the many moving mechanical parts, in turn are relatively susceptible to interference. Furthermore they are only limited for a rough mobile operation can be used. On the other hand, the many mechanical parts of these conventional rope length sensors have increased wear and tear to guarantee Sufficient safety is usually two of these sensors installed in a boom.

Für einfache, absolute Längenmessung werden, abgesehen von dem konventionellen Seillängengeber, weitere verschiedene konventionelle Messverfahren genutzt. Eines der konventionellen Messverfahren nutzt beispielsweise optische Abstandssensoren, die Licht zum Messen des Abstands verwenden. Diese konventionellen Systeme sind jedoch dahingehend nachteilig, dass sie sehr störanfällig gegen Verschmutzung auf einer Baustelle sind. Aus diesem Grund werden in Baumaschinen oft Ultraschallsensoren eingesetzt. Bei Ultraschallsensoren sendet ein Ultraschallwandler eine Schallwelle mit einem bestimmten Öffnungswinkel aus und gleichzeitig wird ein Timer gestartet, der eine Zeitmessung durchführt. Die Wellen werden von einem Objekt reflektiert und auf dem Wandler, der dann als Empfänger dient, zurückgeworfen. Dort wird das Signal verstärkt und der Timer stoppt die vergangene Zeit zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des reflektierten Signals. Aus der abgelaufenen Zeit zwischen dem Senden und Empfangen kann somit (dem einfachen Radarprinzip folgend) der Abstand des Objekts zu dem Wandler bestimmt werden, wobei berücksichtigt wird, dass die Entfernung zwischen dem Wandler und dem Objekt zweimal durchlaufen wird. Da allerdings die Schallausbreitung solcher Sensoren nicht eng fokussiert werden kann, ist ein Messen in engen Räumen, wie beispielsweise bei der gewünschten Anwendung (für Maschinenteile), nur schwer möglich. Zum Beispiel würden alle möglichen Reflexionen an Seitenwänden oder anderen Maschinenteilen zu einer Störung und Verfälschung des Messresultats führen.For simple, absolute length measurement are, apart from the conventional rope length sensor, more different used conventional measuring methods. One of the conventional measuring methods uses, for example, optical distance sensors that measure light use the distance. However, these conventional systems are to the disadvantage that they are very susceptible to interference on pollution a construction site. For this reason, in construction machines often Ultrasonic sensors used. For ultrasonic sensors sends Ultrasonic transducer a sound wave with a certain opening angle off and at the same time a timer is started, which is a time measurement performs. The waves are reflected by an object and on the transducer, then as a receiver serves, thrown back. There the signal is amplified and the timer stops the elapsed time between sending and receiving the reflected signal. From the past Time between sending and receiving can thus (the simple Radar principle following) determines the distance of the object to the transducer being taken into account that will be the distance between the transducer and the object twice is going through. However, because the sound propagation of such sensors can not be narrowly focused, is a measurement in tight spaces, such as for example, at the desired Application (for Machine parts), only with difficulty. For example, would all possible Reflections on sidewalls or other machine parts to a fault and falsification of the Result in measurement results.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ausfahrlänge zu schaffen, die robust genug ist, um beispielsweise auf Baustellen angewendet zu werden. Andererseits soll ein Resultat mit hoher Sicherheit geliefert werden.outgoing from this prior art, the present invention is the Object to provide a device for determining an extension length, which is robust enough to be used on construction sites, for example to become. On the other hand, a result should be delivered with high security.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 14 gelöst.These The object is achieved by a device according to claim 1 and a method solved according to claim 14.

Der Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ausfahrlänge von einem ausfahrbaren Maschinenteil dadurch geschaffen wird, dass an zwei Referenzpunkten, deren Abstand sich in Abhängigkeit der Ausfahrlänge ändert, jeweils ein Ultraschallwandler angeordnet ist, so dass ein Ultraschallsignal, das von dem einen der zwei Ultraschallwandler ausgesandt wird, durch den anderen der zwei Ultraschallwandler an dem anderen Referenzpunkt empfangen wird und aus einer Zeitmessung, die das Schallsignal zur Ausbreitung von dem ersten zum zweiten Referenzpunkt benötigt, der Abstand ermittelt werden kann. Gleichzeitig wird, um eine ausreichende Sicherheit zu gewährleisten, eine zweite Messung durchgeführt. Bei der zweiten Messung wird von dem Ultraschallwandler an dem zweiten Referenzpunkt ein weiteres Ultraschallsignal ausgesendet, welches von dem Ultraschallwandler am ersten Referenzpunkt empfangen wird, so dass aus der verstrichenen Zeit zwischen dem Senden und Empfangen des weiteren Ultraschallsignals ein zweites Messergebnis für die Ausfahrlänge bestimmt werden kann.The core idea of the present invention is that a device for determining the extension length of an extendable machine part is created by an ultrasonic transducer is arranged at two reference points whose distance changes depending on the extension length, so that an ultrasonic signal from one of the two ultrasonic transducers is emitted, is received by the other of the two ultrasonic transducers at the other reference point and from a time measurement that requires the sound signal to propagate from the first to the second reference point, the distance can be determined. At the same time, to a Ausrei To ensure safety, a second measurement was performed. In the second measurement, a further ultrasonic signal is transmitted by the ultrasonic transducer at the second reference point, which is received by the ultrasonic transducer at the first reference point, so that a second measurement result for the extension length can be determined from the elapsed time between transmission and reception of the further ultrasonic signal ,

Durch ein Vergleichen der beiden Messergebnisse, d. h. der Zeitdauer, die das Ultraschallsignal von dem ersten zu dem zweiten Referenzpunkt benötigte, und der Zeitdauer, die das weitere Ultraschallsignal von dem Aussenden vom zweiten Referenzpunkt zu dem ersten Referenzpunkt benötigt, kann die Zuverlässigkeit der Messung abgeschätzt werden. Wenn beispielsweise beide Messergebnisse sich kaum oder nicht voneinander unterscheiden, kann davon ausgegangen werden, dass die ermittelte Ausfahrlänge richtig bestimmt wurde. Wenn sich jedoch beide Messergebnisse um mehr als einen Schwellenwert (z. B. um mehr als 5%, mehr als 10% oder mehr als 30%) voneinander unterscheiden, ist höchstwahrscheinlich zumindest eine der Messungen nicht korrekt ausgeführt worden. Dementsprechend kann entweder der Mittelwert beider Messungen als die Ausfahrlänge genommen werden – besser wäre es aber die Messungen noch mal zu wiederholen. Alternativ kann, um eine möglichst hohe Sicherheit zu gewährleisten, die jeweils kleinste ermittelte Ausfahrlänge als Resultat genommen werden. Die Messung der Ausfahrlänge kann in jedem Fall als sicher bewertet werden, wenn eine der Messungen redundant ist und lediglich der Bestätigung des zuvor ermittelten Resultats dient.By comparing the two measurement results, d. H. the length of time which required the ultrasonic signal from the first to the second reference point, and the time duration that the further ultrasound signal from the emission from the second reference point to the first reference point the reliability the measurement can be estimated. If, for example, both measurement results hardly or not from each other can be assumed that the determined extension length was determined correctly. However, if both measurement results are around more than a threshold (eg by more than 5%, more than 10% or more than 30%) is most likely at least one of the measurements was not executed correctly. Accordingly Either the average of both measurements can be taken as the extension length be better would it be but to repeat the measurements again. Alternatively, um one possible to ensure high security the smallest determined extension length are taken as a result. The Measurement of the extension length can definitely be considered safe if one of the measurements is redundant is and only the confirmation the previously determined result is used.

Ausführungsbeispiele verwenden daher zwei Ultraschallschwinger (oder Ultraschallwandler), die beide Signale senden und empfangen können. Der erste Schwinger sendet ein Signal aus, während der zweite Schwinger das Signal empfängt und daraus die Entfernung berechnet. Danach wird eine zweite Messung gestartet, wobei der erste Schwinger nun als Empfänger dient, während der zweite Schwinger als Sender betrieben wird. Optional kann das Empfangen des Signals von dem zweiten Schwinger als Triggersignal für das Initiieren der zweiten Messung dienen. Daraus entstehen dann wie gesagt zwei Messungen, die auf Plausibilität geprüft werden können bzw. getrennt ausgegeben werden können.embodiments therefore use two ultrasonic transducers (or ultrasonic transducers), which can send and receive both signals. The first transducer is transmitting a signal off while the second transducer receives the signal and from it the distance calculated. Thereafter, a second measurement is started, wherein the first oscillator now as a receiver serves while the second oscillator is operated as a transmitter. Optionally, that can Receiving the signal from the second oscillator as the trigger signal for the Initiate the second measurement serve. This then arises as I said Two measurements that can be checked for plausibility or output separately can be.

Beide Geräte haben optional eine eigene Signalauswertung, die jedoch vorteilhafterweise miteinander synchronisiert sind. Die Abstandswerte können beispielsweise über einen gemeinsamen CAN-Bus (CAN = Controller Area Network) mit getrennten Identifier (Id, Identifizierern) oder über getrennte Busverbindungen übertragen werden.Both equipment Optionally have their own signal evaluation, but advantageously synchronized with each other. The distance values can, for example, via a common CAN bus (CAN = Controller Area Network) with separate Identifier (Id, identifiers) or transmitted via separate bus connections become.

Ein technisches Problem bei der Messung mit Ultraschall ist der Einfluss der Temperatur auf das Messergebnis. So kann sich näherungsweise ein Fehler ergeben, der beispielsweise das Ergebnis um ca. 0,18%/°C verfälschen kann. Diese Verfälschung wird von der Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit verursacht. Um diesen Fehler weitestgehend zu kompensieren, nutzen Ausführungsbeispiele die folgenden zwei Möglichkeiten:

  • (1) In jedem der Sensoren werden Temperaturfühler eingebaut, womit die Temperaturen an den Sensorköpfen gemessen werden können. Die Schwankungen der Temperatur entlang der Messstrecke bleiben dabei allerdings unberücksichtigt. Außerdem haben die Temperatursensoren eine relativ hohe Zeitkonstante, die gerade bei Anwendungen im Außenbereich (mit schnell sich ändernden Temperaturen) eine Kompensation erschwert.
  • (2) Es werden direkte Referenzlaufzeitmessungen zur Kompensation durchgeführt. Beispielsweise wird ein kleiner Reflektor in der Nähe der jeweiligen Sensoren angebracht. Damit können die Sensoren, nachdem sie ein Ultraschallsignal zum gegenüberliegenden Schwinger gesendet haben, ein von dem Reflektor zurück geworfenes Signal selbst empfangen und auswerten. Da die Strecke zu dem Reflektor konstant ist (bis eben auf die besagten Temperaturschwankung), kann die Laufzeit des Signals zur Kompensation des eigentlichen Abstandswerts verwendet werden. Dies bedeutet, dass eine Änderung der Laufzeitmessung zu dem Reflektor direkt in Verbindung steht mit einer thermisch bedingten Änderung der Schallgeschwindigkeit entlang der Referenzstrecke. Diese Methode verspricht ein besseres Ergebnis als bei der Möglichkeit (1) oben, kann jedoch nur bei genügendem Platzbedarf hinsichtlich der Referenzstrecken eingesetzt werden.
A technical problem when measuring with ultrasound is the influence of temperature on the measurement result. This may result in an approximate error, which, for example, can falsify the result by approx. 0.18% / ° C. This falsification is caused by the temperature dependence of the speed of sound. To compensate for this error as much as possible, embodiments use the following two possibilities:
  • (1) Temperature sensors are installed in each of the sensors so that the temperatures at the sensor heads can be measured. However, the fluctuations in the temperature along the measuring section are not taken into account. In addition, the temperature sensors have a relatively high time constant, especially in outdoor applications (with rapidly changing temperatures) makes compensation difficult.
  • (2) Direct reference runtime measurements are made for compensation. For example, a small reflector is mounted in the vicinity of the respective sensors. Thus, after sending an ultrasonic signal to the opposite oscillator, the sensors themselves can receive and evaluate a signal reflected back from the reflector. Since the distance to the reflector is constant (until just on the said temperature fluctuation), the duration of the signal can be used to compensate for the actual distance value. This means that a change in the transit time measurement to the reflector is directly related to a thermally induced change in the speed of sound along the reference path. This method promises a better result than option (1) above, but can only be used if there is enough space for the reference sections.

Ausführungsbeispiele schaffen somit einen Abstandssensor, der sowohl robust ist, als auch die Messaufgabe im Hinblick auf die Sicherheit zufrieden stellend löst.embodiments thus create a distance sensor that is both robust, as also satisfying the measuring task in terms of safety solves.

Optional können zwei Auswerteeinheiten (für jeden Ultraschallwandler eine Auswerteeinheit) vorgesehen werden oder aber auch nur eine Auswerteeinheit, wobei die eine Auswerteeinheit mit beiden Ultraschallwandlern gekoppelt ist. Die Kopplung kann beispielsweise durch eine Drahtverbindung hergestellt werden. Alternativ kann das Ultraschallsignal auch genutzt werden, um beispielsweise Daten zu übermitteln. So kann beispielsweise das Aussenden eines Ultraschallsignals zur Synchronisation genutzt werden, so dass die entsprechenden Zeitnehmer oder Timer im gleichen Zeittakt laufen. Optional kann auch der Zeitpunkt, des Aussendens mittels des Ultraschallsignals übertragen werden, so dass der gegenüberliegende Ultraschallwandler in der Lage ist, den Aussendezeitpunkt des Ultraschallsignals zu erfassen und daraus die Laufzeit zu bestimmen.Optionally, two evaluation units (one evaluation unit for each ultrasound transducer) may be provided, or else only one evaluation unit, wherein the one evaluation unit is coupled to both ultrasound transducers. The coupling can be made for example by a wire connection. Alternatively, the ultrasonic signal can also be used, for example, to transmit data. For example, the transmission of an ultrasound signal can be used for synchronization, so that the corresponding timers or timers run in the same time cycle. Optionally, the time of transmission by means of the ultrasound signal can also be transmitted so that the opposite ultrasound transducer is able to to detect the time of emission of the ultrasonic signal and to determine the transit time.

Optional ist es ferner möglich, dass zunächst ein Ultraschallsignal von einem Ultraschallwandler ausgesandt wird, welches von dem anderen Ultraschallwandler empfangen wird und der gegenüberliegende Ultraschallwandler das zweite Ultraschallsignal nach einer vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 0,2 Sekunden oder 0,3 Sekunden oder eine Sekunde) aussendet. Das zweite Ultraschallsignal wird wiederum von dem ersten Ultraschallwandler empfangen, der seinerseits dann aus der verstrichenen Zeit zwischen dem Aussenden des ersten Ultraschallsignals und dem Empfang des zweiten Ultraschallsignals und der Nutzung der Verzögerungszeit (= vorbestimmte Zeitdauer), die der zweite Ultraschallwandler wartet, die Laufzeit des Signals misst.optional is it also possible that first one Ultrasonic signal is emitted by an ultrasonic transducer, which is received by the other ultrasonic transducer and the opposing Ultrasonic transducer, the second ultrasonic signal after a predetermined Duration (eg 0.2 seconds or 0.3 seconds or one second) sending out. The second ultrasound signal is again from the first Ultrasonic transducer received, in turn, then from the elapsed Time between the emission of the first ultrasonic signal and the Reception of the second ultrasonic signal and the use of the delay time (= predetermined period of time) that the second ultrasonic transducer waits, measures the duration of the signal.

Eine weitere Option besteht darin, dass während des Ausfahrens der Maschinenteile (z. B. der Stützen) parallele Messungen fortlaufend durchgeführt werden (z. B. im Sekundentakt), so dass beide Ultraschallwandler unabhängig voneinander Ultraschallsignale senden können. In einem solchen Szenario ist allerdings eine Synchronisation der beiden Ultraschallwandler sinnvoll, so dass beide Ultraschallwandler im gleichen Takt Ultraschallsignale senden.A Another option is that during the extension of the machine parts (eg the columns) parallel measurements are carried out continuously (eg every second), so that both ultrasonic transducers independently of each other ultrasonic signals can send. In such a scenario, however, is a synchronization of Both ultrasonic transducers make sense, so that both ultrasonic transducers transmit ultrasonic signals at the same time.

Vorteile von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfassen somit zum einen die hohe Robustheit, da Ultraschallsignale verwendet werden, die weitestgehend robust hinsichtlich von Verschmutzungen und Feuchtigkeit oder schlechten Witterungsbedingungen auf Baustellen sind. Zum anderen wird die Sicherheit der Messung dadurch erhöht, dass zwei Ultraschallwandler genutzt werden, die parallele Messungen durchführen, die wiederum hinsichtlich der Redundanz untersucht werden können. Nur wenn eine der Messungen redundant ist, d. h. das gleiche Resultat liefern oder beide Messungen innerhalb einer Fehlertoleranz sind, kann der Messung vertraut werden.advantages of exemplary embodiments The present invention thus comprises on the one hand the high degree of robustness, because ultrasound signals are used that are largely robust with regard to soiling and moisture or bad weather conditions are on construction sites. Second, the safety of the measurement increased by that two ultrasonic transducers are used, the parallel measurements carry out, which in turn can be examined for redundancy. Just if one of the measurements is redundant, d. H. the same result deliver or both measurements are within a fault tolerance, the measurement can be trusted.

Im Gegensatz zu den Längenmessungen aus dem Stand der Technik, wo die Laufzeit eines Signals nach einer Reflexion am Referenzpunkt gemessen wird, können Reflexionen bei Ausführungsbeispielen ignoriert werden. Reflexionen sind nämlich potentiell fehlerbehaftet, da nicht genau sichergestellt werden kann, woran die Signale reflektiert wurden (an einer Baumaschine gibt es viele potentielle Reflexionspunkte). Bei Ausführungsbeispiele kann beispielweise immer die zuerst eintreffende Hauptwellenfront detektiert werden und nachfolgende Reflexionen können ignoriert werden. Damit ist gegenüber herkömmlichen Verfahren eine deutliche Erhöhung der Genauigkeit erreichbar.in the Contrary to the length measurements In the prior art, where the propagation time of a signal after a Reflection at the reference point is measured, reflections in embodiments be ignored. Reflections are potentially faulty, because it can not be accurately determined how the signals were reflected (There are many potential reflection points on a construction machine). In embodiments may For example, always detects the first incoming main wave front and subsequent reflections can be ignored. This is compared to conventional Procedure a significant increase the accuracy achievable.

Weitere Vorteile von Ausführungsbeispielen sind, dass das Ultraschallsignal gleichzeitig zur Signalübermittlung genutzt werden kann, wobei die Signalübermittlung zum einen der Synchronisation der beiden Ultraschallwandler dient und zum anderen für die Übermittlung von Messresultaten genutzt werden kann.Further Advantages of embodiments are that the ultrasonic signal at the same time for signal transmission can be used, the signal transmission for a synchronization the two ultrasonic transducers and the other for the transmission can be used by measurement results.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of an embodiment of the present invention;

2 eine Darstellung eines Krans als ein mögliches Anwendungsgebiet; 2 a representation of a crane as a possible application area;

3 eine Darstellung einer ausfahrbaren Stütze mit zwei möglichen Referenzpunkten für Ultraschallwandler; 3 a representation of an extendable support with two possible reference points for ultrasonic transducers;

4 eine schematische Darstellung von zwei Ultraschallwandlern mit Thermosensoren; 4 a schematic representation of two ultrasonic transducers with thermal sensors;

5 eine schematische Darstellung von zwei Ultraschallwandlern mit zusätzlich angebrachten Reflektoren zur Referenzmessung; 5 a schematic representation of two ultrasonic transducers with additional mounted reflectors for reference measurement;

6 eine Darstellung einer ausfahrbaren Stütze mit zwei alternativen Referenzpunkten. 6 a representation of an extendable support with two alternative reference points.

Bevor im Folgenden die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, dass gleiche Elemente in den Figuren mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind, und dass eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weg gelassen wird.Before In the following the present invention will be explained in more detail with reference to the drawings pointed out that the same elements in the figures with the same or similar Reference numerals are provided, and that a repeated description is left out of these elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung für ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem ein erster Ultraschallwandler 110 und ein zweiter Ultraschallwandler 120 sich in einem Abstand A voneinander befinden. Der erste Ultraschallwandler 110 sendet beispielsweise zu einem Zeitpunkt t1 ein erstes Ultraschallsignal S1 in Richtung des zweiten Ultraschallwandlers 120 aus. Der zweite Ultraschallwandler 120 empfängt beispielsweise das erste Ultraschallsignal S1 zu einem Zeitpunkt t1 + T1. Der zweite Ultraschallwandler 120 sendet daraufhin ein zweites Ultraschallsignal S2 in Richtung des ersten Ultraschallwandlers 110, wobei beispielsweise das zweite Ultraschallsignal S2 zu einem Zeitpunkt t2 gesendet wird und von dem ersten Ultraschallwandler 110 zu einem Zeitpunkt t2 + T2 empfangen wird. Beispielsweise kann t2 so gewählt werden, dass nach Empfang des ersten Ultraschallsignals 110 eine feste Wartezeit (t1 + T1 – t2) verstreicht, bevor das zweite Ultraschallsignal 120 ausgesendet wird. Somit wirkt der zweite Ultraschallwandler 120 als effektiv als ein zeitlich verzögerter Transponder. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of the present invention, in which a first ultrasonic transducer 110 and a second ultrasonic transducer 120 are at a distance A from each other. The first ultrasonic transducer 110 sends, for example, at a time t 1, a first ultrasonic signal S1 in the direction of the second ultrasonic transducer 120 out. The second ultrasonic transducer 120 For example, receives the first ultrasonic signal S1 at a time t 1 + T1. The second ultrasonic transducer 120 then sends a second ultrasonic signal S2 in the direction of the first ultrasonic transducer 110 wherein, for example, the second ultrasonic signal S2 is sent at a time t 2 and from the first ultrasonic transducer 110 is received at a time t 2 + T2. For example, t 2 can be chosen so that after receiving the first ultrasonic signal 110 a fixed waiting time (t 1 + T1 - t 2 ) elapses before the second ultrasonic signal 120 out is sent. Thus, the second ultrasonic transducer acts 120 as effective as a time-delayed transponder.

Die Zeitpunkte können beispielsweise derart gewählt werden, dass der Zeitpunkt t2 größer ist als der Zeitpunkt t1 (oder größer ist als t1 + T1), so dass eventuelle Reflexionen des ersten Ultraschallsignals S1 an Maschinenteilen oder anderen Reflexionsobjekten nicht mit dem zweiten Ultraschallsignal S2 interferieren können. Beispielsweise kann der erste Ultraschallwandler 110 ausgebildet sein, um das zweite Ultraschallsignal S2 erst in einem zeitlichen Mindestabstand von dem Aussenden des ersten Ultraschallsignals S1 zu empfangen, wobei der zeitliche Mindestabstand so gewählt sein kann, dass danach Reflexionen abgeklungen sind.The times may, for example, be selected such that the time t 2 is greater than the time t 1 (or greater than t 1 + T1), so that any reflections of the first ultrasonic signal S1 on machine parts or other reflection objects not with the second ultrasonic signal S2 can interfere. For example, the first ultrasonic transducer 110 be formed to receive the second ultrasonic signal S2 only at a minimum time interval from the emission of the first ultrasonic signal S1, wherein the minimum time interval may be selected so that thereafter reflections have subsided.

Optional kann ferner das erste Ultraschallsignal S1 eine andere Frequenz aufweisen als das zweite Ultraschallsignal S2. Damit könnten dann parallele Messungen durchgeführt werden, ohne dass die Gefahr von Interferenzen oder von Verwechselungen mit reflektierten Signalen bestehen würde.optional Furthermore, the first ultrasonic signal S1 may have a different frequency have as the second ultrasonic signal S2. That could then parallel measurements performed be without the risk of interference or confusion would consist of reflected signals.

Weiterhin weist das Ausführungsbeispiel, wie in 1 gezeigt ist, eine Auswerteeinheit 130 auf, die beispielsweise mit dem ersten Ultraschallwandler 110 über eine elektrische Verbindung 113 verbunden und ausgebildet ist, um aus dem Zeitintervall (T1 + T2 + t2 – t1) zwischen dem Senden des ersten Ultraschallsignals S1 und dem Empfangens des zweiten Ultraschallsignals S2 durch den ersten Ultraschallwandler 110 den Abstand A zu bestimmen. Zusätzlich kann aus der Zeitdauer T2, die das zweite Ultraschallsignal S2 benötigt, um vom zweiten Ultraschallwandler 120 zu dem ersten Ultraschallwandler 110 zu gelangen, der Abstand A bestimmt werden. Die entsprechenden Zeiten oder Zeitpunkte (z. B. t1 und t2) oder andere Informationen können dabei durch die Ultraschallsignale übermittelt werden.Furthermore, the embodiment, as in 1 is shown, an evaluation 130 on, for example, with the first ultrasonic transducer 110 via an electrical connection 113 is connected and adapted to from the time interval (T1 + T2 + t 2 - t 1 ) between the transmission of the first ultrasonic signal S1 and the receiving of the second ultrasonic signal S2 by the first ultrasonic transducer 110 to determine the distance A. In addition, from the period T2 required by the second ultrasonic signal S2 to the second ultrasonic transducer 120 to the first ultrasonic transducer 110 to get the distance A to be determined. The corresponding times or points in time (eg t 1 and t 2 ) or other information can be transmitted by the ultrasound signals.

Optional ist die Auswerteeinheit 130 mittels einer weiteren elektrischen Verbindung 123 ebenfalls mit dem zweiten Ultraschallwandler 120 verbunden (z. B. mit einem CAN-Bus), so dass die Auswerteeinheit 130 ebenfalls aus einer Laufzeitmessung des ersten Ultraschallsignals S1 von dem ersten Ultraschallwandler 110 zu dem zweiten Ultraschallwandler 120 den Abstand A noch einmal zu bestimmen. Optional ist es ebenfalls möglich, dass sowohl der erste Ultraschallwandler 110 und der zweite Ultraschallwandler 120 jeweils eine Auswerteeinheit aufweisen, die aus den Laufzeitmessungen (für T1 und T2) den Abstand A bestimmen (in zwei unabhängigen Berechnungen).Optionally, the evaluation unit 130 by means of another electrical connection 123 also with the second ultrasonic transducer 120 connected (eg with a CAN bus), so that the evaluation unit 130 also from a transit time measurement of the first ultrasonic signal S1 from the first ultrasonic transducer 110 to the second ultrasonic transducer 120 to determine the distance A again. Optionally, it is also possible that both the first ultrasonic transducer 110 and the second ultrasonic transducer 120 each have an evaluation that determine the distance A from the transit time measurements (for T1 and T2) (in two independent calculations).

Sofern beide Messungen nur innerhalb einer Toleranzschwelle von beispielsweise ±1% oder ±5% oder ±10% voneinander abweichen, kann die Auswerteeinheit 130 den gemessenen Abstand A als zuverlässig klassifizieren. Bei größeren Abweichungen kann die Auswerteeinheit 130 entweder beide gemessenen Abstände A ausgeben und/oder die Messung als unsicher klassifizieren, woraufhin beispielsweise eine erneute Messung durchgeführt wird.If both measurements differ only within a tolerance threshold of, for example, ± 1% or ± 5% or ± 10%, the evaluation unit may 130 classify the measured distance A as reliable. For larger deviations, the evaluation can 130 Either output both measured distances A and / or classify the measurement as unsafe, whereupon, for example, a new measurement is performed.

Der erste und zweite Ultraschallwandler 110 und 120 sind elektrische Bauelemente, die Ultraschallsignal erzeugen und beispielsweise gerichtet mit einem Öffnungswinkel α ausstrahlen. Der Öffnungswinkel α des ersten und zweiten Ultraschallsignals S1, S2 sind beispielsweise möglichst klein gewählt, so dass eine Streuung und Reflexion an benachbarten Maschinenteilen oder am Erdboden möglichst vermieden wird. Ferner sind der erste Ultraschallwandler 110 und der zweite Ultraschallwandler 120 beispielsweise ausgebildet, um jeweils das eigene Signal als auch das Signal des gegenüberliegenden Ultraschallwandlers zu erfassen.The first and second ultrasonic transducers 110 and 120 are electrical components that generate ultrasound signal and radiate directed, for example, with an opening angle α. The opening angle α of the first and second ultrasonic signals S1, S2 are, for example, chosen to be as small as possible so that scattering and reflection at adjacent machine parts or at the ground is avoided as far as possible. Furthermore, the first ultrasonic transducer 110 and the second ultrasonic transducer 120 formed, for example, to detect each of the own signal and the signal of the opposite ultrasonic transducer.

Die 2 zeigt eine mögliche Anwendung der Vorrichtung zur Bestimmung einer Ausfahrlänge für einen mobilen Kran 200. Der mobile Kran 200, wie er in der 2 gezeigt ist, weist zwei ausfahrbare Maschinenteile 100a und 100b (Stützen) auf, wobei Ausführungsbeispiele genutzt werden, um die Ausfahrlänge L beispielsweise des ersten ausfahrbaren Maschinenteils 100a zu bestimmen. Die Ausfahrlänge L kann beispielsweise zwischen dem Mittelpunkt des Stempels 102 und der Fixierung 104 des ausfahrbaren Maschinenteils 100a an dem mobilen Kran 200 gemessen werden.The 2 shows a possible application of the device for determining an extension length for a mobile crane 200 , The mobile crane 200 as he is in the 2 is shown, has two extendable machine parts 100a and 100b (Supports), wherein embodiments are used to the extension length L, for example, the first extendable machine part 100a to determine. The extension length L may, for example, between the center of the punch 102 and the fixation 104 of the extendable machine part 100a on the mobile crane 200 be measured.

Ferner weist der mobile Kran 200 einen Ausleger 210, um Lasten zu heben. Die Ausfahrlänge L der Stützen 100 bestimmen nun wie weit der Ausleger 210 seitlich ausgefahren werden kann oder mit wie viel Last der Ausleger 210 belastet werden kann, ohne dass die Gefahr einer Instabilität auftritt.Furthermore, the mobile crane 200 a boom 210 to lift loads. The extension length L of the supports 100 Now determine how far the boom 210 can be extended laterally or with how much load the boom 210 can be loaded without the risk of instability.

Die 3 zeigt eine mögliche Anordnung von einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an dem mobilen Kran 200, um die Ausfahrlänge L von dem ausfahrbaren Maschinenteil 100 zu bestimmen. Die Bestimmung erfolgt dabei mittels eines ersten Referenzpunkts P1 und eines zweiten Referenzpunkts P2, die akustisch koppelbar sind und den Abstand A aufweisen, der sich in Abhängigkeit der Ausfahrlänge L ändert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wie in der 1 beschrieben den ersten und einen zweiten Ultraschallwandler 110, 120 auf, die am ersten und zweiten Referenzpunkt P1, P2 anbringbar sind, wobei der erste Ultraschallwandler 110 ausgebildet ist, um ein erstes Ultraschallsignal S1 zu senden und ein zweites Ultraschallsignal S2 zu empfangen und wobei der zweite Ultraschallwandler 120 ausgebildet ist, um das zweite Ultraschallsignal S2 zu senden und das erste Ultraschallsignal (S1) zu empfangen. Ferner weist die Vorrichtung die Auswerteeinheit 130 (in der 3 nicht gezeigt), die ausgebildet ist, um die erste Laufzeit T1 zwischen Senden und Empfangen des ersten Ultraschallsignals S1 und die zweite Laufzeit T2 zwischen Senden und Empfangen des zweiten Ultraschallsignals S2 zu messen, um daraus die Ausfahrlänge L zu bestimmen.The 3 shows a possible arrangement of an embodiment of the present invention on the mobile crane 200 to the extension length L of the extendable machine part 100 to determine. The determination is carried out by means of a first reference point P1 and a second reference point P2, which are acoustically coupled and have the distance A, which changes depending on the extension length L. The inventive device has as in the 1 described the first and a second ultrasonic transducer 110 . 120 auf, which are attachable to the first and second reference point P1, P2, wherein the first ultrasonic transducer 110 is configured to transmit a first ultrasonic signal S1 and receive a second ultrasonic signal S2, and wherein the second ultrasonic transducer 120 is configured to transmit the second ultrasonic signal S2 and to receive the first ultrasonic signal (S1). Furthermore, the Device the evaluation unit 130 (in the 3 not shown) configured to measure the first transit time T1 between transmission and reception of the first ultrasonic signal S1 and the second transit time T2 between transmission and reception of the second ultrasonic signal S2 to determine the extension length L therefrom.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Ausfahrlänge L zwischen der seitlichen Begrenzung 104 des mobilen Krans 200 und dem Mittelpunkt des Stempels 102 gemessen. Alternativ kann die Ausfahrlänge L auch bis zum am weitest gelegenen Punkt des Stempels 102 messen (oder einem anderen Punkt). In jedem Fall besteht bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Abhängigkeit zwischen der Ausfahrlänge L und dem Abstand A, wobei die Ausfahrlänge L mit abnehmendem Abstand A zunimmt, in der Art, dass die Summe von Abstand A und Ausfahrlänge L beispielsweise konstant bleibt. Andere funktionale Zusammenhänge sind jedoch ebenfalls möglich (siehe 6).In the embodiment shown here, the extension length L between the lateral boundary 104 of the mobile crane 200 and the center of the stamp 102 measured. Alternatively, the extension length L can also be up to the furthest point of the punch 102 measure (or another point). In any case, in the embodiment shown here, a dependence between the extension length L and the distance A, the extension length L increases with decreasing distance A, in such a way that the sum of distance A and extension length L, for example, remains constant. However, other functional relationships are also possible (see 6 ).

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der erste und zweite Ultraschallwandler 110 und 120 vertauscht werden, so dass der zweite Ultraschallwandler 120 zunächst das zweite Ultraschallsignal S2 aussendet und der erste Ultraschallwandler 110 daran anschließend das erste Ultraschallsignal S1 sendet. Die Positionierungen der Ultraschallsensoren an den Referenzpunkten P1, P2 können ebenfalls ausgetauscht sein.In further embodiments, the first and second ultrasonic transducers 110 and 120 be swapped, so that the second ultrasonic transducer 120 first, the second ultrasonic signal S2 emits and the first ultrasonic transducer 110 Subsequently, the first ultrasonic signal S1 sends. The positions of the ultrasonic sensors at the reference points P1, P2 can also be exchanged.

Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Ultraschallwandler 110 einen ersten Thermosensor 115 aufweist, und bei dem der zweite Ultraschallwandler 120 einen zweiten Thermosensor 125 aufweist. Der erste Thermosensor 115 ist dabei ausgebildet, um eine Temperatur des ersten Ultraschallwandlers 110 oder eine Temperatur einer Umgebung des ersten Ultraschallwandlers 110 zu messen und der zweite Thermosensor 125 ist ausgebildet, um eine Temperatur des zweiten Ultraschallwandlers oder eine Temperatur einer Umgebung des zweiten Ultraschallwandlers 120 zu messen. Mit Hilfe der gemessenen Temperaturen kann eine Korrektur vorgenommen werden, die den temperaturabhängigen Fehler bei der Abstandsmessung korrigiert.The 4 shows a further embodiment in which the first ultrasonic transducer 110 a first thermal sensor 115 and in which the second ultrasonic transducer 120 a second thermal sensor 125 having. The first thermosensor 115 is designed to be a temperature of the first ultrasonic transducer 110 or a temperature of an environment of the first ultrasonic transducer 110 to measure and the second thermal sensor 125 is formed to a temperature of the second ultrasonic transducer or a temperature of an environment of the second ultrasonic transducer 120 to eat. Using the measured temperatures, a correction can be made that corrects the temperature-dependent error in the distance measurement.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Korrektur eines temperaturabhängigen Fehlers. Dazu ist in einem ersten Referenzabstand R1 von dem ersten Ultraschallwandler 110 ein erster Reflektor 117 angeordnet. Ferner ist in einem zweiten Referenzabstand R2 von dem zweiten Ultraschallwandler 120 ein zweiter Reflektor 127 angeordnet. Die Reflektoren dienen dabei Referenzmessungen, um beispielsweise Messfehler in Folge thermischer Schwankungen auszugleichen. Dabei wird das erste Ultraschallsignal S1, welches von dem ersten Ultraschallwandler 110 in Richtung des zweiten Ultraschallwandlers 120 ausgesandt wird, von dem ersten Reflektor 117 reflektiert und an den ersten Ultraschallwandler 110 zurück gesendet. Der erste Ultraschallwandler 110 ist ausgebildet, um die Zeitdauer zwischen dem Aussenden des ersten Ultraschallsignals S1 und dem Empfangen des reflektierten Signals S1r zu messen, um daraus eine Vergleichsmessung für den ersten Referenzabstand R1 durchzuführen. 5 shows a further embodiment for the correction of a temperature-dependent error. For this purpose, R1 is at a first reference distance from the first ultrasonic transducer 110 a first reflector 117 arranged. Further, at a second reference distance R2 from the second ultrasonic transducer 120 a second reflector 127 arranged. The reflectors serve reference measurements, for example, to compensate for measurement errors due to thermal fluctuations. In this case, the first ultrasonic signal S1, which of the first ultrasonic transducer 110 in the direction of the second ultrasonic transducer 120 is emitted from the first reflector 117 reflected and to the first ultrasonic transducer 110 sent back. The first ultrasonic transducer 110 is configured to measure the time duration between the emission of the first ultrasonic signal S1 and the reception of the reflected signal S1r in order to carry out a comparison measurement for the first reference distance R1.

Da der Referenzabstand R1 des ersten Reflektors 117 einen ersten Sollwert von dem ersten Ultraschallwandler 110 aufweist, kann aus dem gemessenen Abstand und dem Vergleichen mit dem Sollabstand bestimmt werden, wie weit thermische Schwankungen zu einer Verfälschung der Längenmessung mittels Zeitmessung zwischen Aussenden und Empfangen eines reflektierten Signals geführt haben.Since the reference distance R1 of the first reflector 117 a first setpoint from the first ultrasonic transducer 110 , it can be determined from the measured distance and the comparison with the desired distance, how far thermal fluctuations have led to a falsification of the length measurement by means of time measurement between transmission and reception of a reflected signal.

In analoger Art weist der zweite Referenzabstand R2 des zweiten Reflektors 127 von dem zweiten Ultraschallwandler 120 einen zweiten Sollwert auf, wobei der zweite Reflektor 127 in Ausbreitungsrichtung des zweiten Ultraschallsignals S2 angeordnet ist. Wie zuvor beschrieben, kann somit auch für das zweite Ultraschallsignal S2 eine Referenzmessung durchgeführt werden, indem das zweite Ultraschallsignal S2 von dem zweiten Reflektor 127 reflektiert wird und ein zweites reflektiertes Signal S2r an den zweiten Ultraschallwandler 120 zurückgesandt wird. Dabei ist der zweite Ultraschallwandler 120 – ähnlich dem ersten Ultraschallwandler 110 – ausgebildet, um eine Zeitdauer zwischen dem Aussenden des zweiten Ultraschallsignals S2 und dem Empfangen des reflektierten zweiten Ultraschallsignals S2r zu messen, so dass der Referenzabstand R2 berechnet werden kann und mit dem bekannten zweiten Sollwert verglichen wird. Aus der Abweichung des zweiten Sollwerts von dem berechneten zweiten Referenzabstand R2 kann somit wiederum eine Abschätzung hinsichtlich der thermisch bedingten Fehlerrate vorgenommen werden.In an analogous manner, the second reference distance R2 of the second reflector 127 from the second ultrasonic transducer 120 a second setpoint, wherein the second reflector 127 is arranged in the propagation direction of the second ultrasonic signal S2. As described above, a reference measurement can therefore also be carried out for the second ultrasound signal S2 by the second ultrasound signal S2 from the second reflector 127 is reflected and a second reflected signal S2r to the second ultrasonic transducer 120 is returned. In this case, the second ultrasonic transducer 120 - similar to the first ultrasonic transducer 110 - Designed to measure a period of time between the transmission of the second ultrasonic signal S2 and receiving the reflected second ultrasonic signal S2r, so that the reference distance R2 can be calculated and compared with the known second setpoint. From the deviation of the second desired value from the calculated second reference distance R2, it is therefore again possible to make an estimate with regard to the thermally induced error rate.

Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel, welches in der 4 gezeigt ist, erlaubt das Ausführungsbeispiel in der 5 somit eine Temperaturmessung entlang der Strecke zwischen dem ersten Referenzpunkt P1 und dem zweiten Referenzpunkt P2. Es ist somit nicht nur die Temperatur an dem ersten Ultraschallwandler 110 und dem zweiten Ultraschallwandler 120 bekannt, sondern temperaturbedingte Fehlerraten können über den gesamten Abstand A berücksichtigt werden.In contrast to the embodiment, which in the 4 is shown, the embodiment allows in the 5 thus a temperature measurement along the distance between the first reference point P1 and the second reference point P2. It is thus not only the temperature at the first ultrasonic transducer 110 and the second ultrasonic transducer 120 known, but temperature-related error rates can be considered over the entire distance A.

Der erste Reflektor kann beispielsweise an dem ausfahrbaren Maschinenteil 100, wie er in der 3 gezeigt ist, angeordnet sein, wobei der zweite Reflektor 127 mit dem Rahmen des Krans 200 in einem vorbestimmten Abstand zu dem zweiten Referenzpunkt P2 angeordnet ist.The first reflector can, for example, on the extendable machine part 100 as he is in the 3 is shown, the second reflector 127 with the frame of the crane 200 in egg nem predetermined distance to the second reference point P2 is arranged.

Um mögliche Interferenzen zwischen den verschiedenen Reflexionen zu minimieren, kann der erste Reflektor 117 derart ausgebildet sein, dass er bevorzugt das Ultraschallsignal S1 von dem ersten Ultraschallwandler 110 reflektiert und der zweite Reflektor 127 kann ausgebildet sein, um vorzugsweise das zweite Ultraschallsignal S2 von dem zweiten Ultraschallwandler zu reflektieren. Alternativ kann für die Referenzmessungen auch ein zeitliches Fenster erlaubt werden, so dass mögliche Reflexionen des ersten Ultraschallsignals S1 an dem zweiten Reflektor 127 außerhalb eines zu messenden Referenzfensters liegen. Ein Reflexionssignal S1r ist beispielsweise lediglich dann gültig, wenn es in einem zeitlichen Fenster t1 + t0 ± Δt liegt (wobei Δt die Breite des Fensters angibt und t0 aus dem Sollwert ermittelt wird).To minimize possible interference between the various reflections, the first reflector may be used 117 be formed such that it preferably the ultrasonic signal S1 from the first ultrasonic transducer 110 reflected and the second reflector 127 may be configured to preferably reflect the second ultrasonic signal S2 from the second ultrasonic transducer. Alternatively, a temporal window can also be allowed for the reference measurements, so that possible reflections of the first ultrasound signal S1 at the second reflector 127 lie outside a reference window to be measured. A reflection signal S1r is only valid example when t in a time window 1 + t 0 ± .DELTA.t is (where .DELTA.t is the width of the window, and t is 0 determined from the setpoint).

Alternativ ist es ferner möglich, den ersten Reflektor 117 derart anzuordnen, dass er zwar akustisch mit dem ersten Ultraschallwandler 110 gekoppelt ist, nicht jedoch akustisch mit dem zweiten Ultraschallwandler 120 gekoppelt ist. In analoger Weise kann der zweite Reflektor 127 derart an der Maschine angeordnet sein, dass er zwar mit dem zweiten Ultraschallwandler 120 akustisch gekoppelt ist, jedoch keine akustische Kopplung zu dem ersten Ultraschallwandler 110 aufweist.Alternatively, it is also possible to use the first reflector 117 to be arranged such that, although he acoustically with the first ultrasonic transducer 110 is coupled, but not acoustically with the second ultrasonic transducer 120 is coupled. In an analogous manner, the second reflector 127 be arranged on the machine so that, although he with the second ultrasonic transducer 120 is acoustically coupled, but no acoustic coupling to the first ultrasonic transducer 110 having.

Die 6 zeigt eine mögliche alternative Anordnung (im Vgl. zu 3) für den ersten und zweiten Ultraschallwandler 110, 120 an dem mobilen Kran 200. Bei dem gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel wird die Ausfahrlänge L von dem ausfahrbaren Maschinenteil 100 dadurch bestimmt, dass der erste Referenzpunkt P1 fest mit dem Kran 200 verbunden ist, währenddessen der zweite Referenzpunkt 22 bei diesem Ausführungsbeispiel fest mit dem ausfahrbaren Maschinenteil 100 verbunden ist. Der erste Referenzpunkt 21 und der zweite Referenzpunkts P2, die wiederum akustisch gekoppelt sind, sind im Abstand A voneinander entfernt, wobei jetzt die Ausfahrlänge L mit zunehmendem Abstand A ebenfalls zunimmt.The 6 shows a possible alternative arrangement (cf. 3 ) for the first and second ultrasonic transducers 110 . 120 on the mobile crane 200 , In the further embodiment shown, the extension length L of the extendable machine part 100 determined by that the first reference point P1 fixed to the crane 200 while the second reference point is connected 22 in this embodiment fixed to the extendable machine part 100 connected is. The first reference point 21 and the second reference point P2, which in turn are acoustically coupled, are at a distance A apart, wherein now the extension length L with increasing distance A also increases.

Der erste Ultraschallwandler 110 sendet wiederum das erste Ultraschallsignal S1 aus und empfängt das zweite Ultraschallsignal S2, und der zweite Ultraschallwandler 120 sendet das zweite Ultraschallsignal S2 aus und empfängt das erste Ultraschallsignal S1. Dazu kann der zweite Referenzpunkt P2 innerhalb des ausfahrbaren Maschinenteils 100 angeordnet sein, so dass sich das erste und zweite Ultraschallsignal S1, S2 innerhalb des Maschinenteils 100 ausbreiten können. Das ausfahrbare Maschinenteil 100 sollte dazu eine Öffnung am hinteren Ende (d. h. dem zweiten Referenzpunkt P2 gegenüberliegenden Ende) aufweisen.The first ultrasonic transducer 110 in turn sends out the first ultrasonic signal S1 and receives the second ultrasonic signal S2, and the second ultrasonic transducer 120 sends out the second ultrasonic signal S2 and receives the first ultrasonic signal S1. For this purpose, the second reference point P2 within the extendable machine part 100 be arranged so that the first and second ultrasonic signal S1, S2 within the machine part 100 can spread. The extendable machine part 100 should have an opening at the rear end (ie the second reference point P2 opposite end).

Ausführungsbeispiele können somit wie folgt zusammengefasst werden. Sie umfassen eine Vorrichtung zur Längenmessung, die sich insbesondere auch für Teleskopzylinder, Stützen oder Stempel eignet, und die aus mindestens zwei Ultraschallwandlern 110, 120 besteht und eine dazugehörige Elektronik zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen S1, S2 zur Laufzeitmessung aufweist. In einer ersten Messung sendet ein Sensor 110 das Signal S1 aus und der gegenüberliegende Sensor 120 empfängt das Signal S1, während in einer zweiten Messung der gleiche Abstand A von der anderen Seite gemessen wird, wobei der Sender 110 zum Empfänger und der Empfänger zum Sender wird. Somit senden und empfangen wechselseitig beide Ultraschallwandler.Embodiments can thus be summarized as follows. They include a device for measuring length, which is particularly suitable for telescopic cylinders, supports or stamp, and from at least two ultrasonic transducers 110 . 120 and has associated electronics for transmitting and receiving ultrasonic signals S1, S2 for transit time measurement. In a first measurement, a sensor sends 110 the signal S1 off and the opposite sensor 120 receives the signal S1, while in a second measurement the same distance A is measured from the other side, the transmitter 110 becomes the receiver and the receiver becomes the transmitter. Thus both ultrasonic transducers send and receive each other mutually.

Ferner stehen sich bei Ausführungsbeispielen die Sensoren gegenüber, wobei ein Sensor an einem festen Teil und der andere Sensor an einem beweglichen Teil befestigt sind. Bei weiteren Ausführungsbeispielen wird, wie oben bereits beschrieben, ein Ultraschallsignal S1 von einem Sender 110 ausgesendet, und dieses wird von dem zweiten Sender 120 aufgenommen und zurück reflektiert. Über die Ultraschallsignale S1, S2 können sowohl Synchronisationen vorgenommen werden, als auch Abstandsinformationen übertragen werden, so dass eine Verkabelung des beweglichen Teils vereinfacht wird oder auch ganz entfallen kann.Further, in embodiments, the sensors face each other, with one sensor attached to a fixed part and the other sensor attached to a moving part. In further embodiments, as already described above, an ultrasonic signal S1 from a transmitter 110 sent out, and this is from the second transmitter 120 recorded and reflected back. Both synchronizations can be made via the ultrasonic signals S1, S2, as well as distance information can be transmitted, so that a wiring of the movable part is simplified or even completely eliminated.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen weist jeder Sensor 110, 120 einen Temperatursensor 115, 125 zur Kompensation der Lufttemperatur auf. Alternativ dazu kann jeder Sensor 110, 120 zusätzlich zu dem Ultraschallsignal S1, S2 des gegenüberliegenden Schwingers (Ultraschallwandler) aus seinem eigenen Echo, das von einem in einem festen Abstand R1, R2 angebrachten Referenzfläche zurück geworfen wird, eine Temperaturinformation ableiten und das Hauptabstandssignal entsprechend kompensieren. Es werden somit mindestens zwei Abstandsmesswerte generiert, die auf ihre Plausibilität hin überprüft werden können. Sie sollten also nicht zu weit voneinander abweichen. Damit ist ein sicherer Betrieb unter allen Bedingungen gewährleistet.In further embodiments, each sensor 110 . 120 a temperature sensor 115 . 125 to compensate for the air temperature. Alternatively, each sensor 110 . 120 in addition to the ultrasonic signal S1, S2 of the opposite oscillator (ultrasonic transducer) from its own echo, which is thrown back from a reference surface mounted at a fixed distance R1, R2, derive temperature information and compensate the main distance signal accordingly. Thus, at least two distance measurement values are generated, which can be checked for plausibility. So you should not diverge too much. This ensures safe operation under all conditions.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen sind die Sensoren 110, 120 derart angeordnet, dass sich der Abstand A zwischen dem ersten und zweiten Referenzpunkt P1 und P2 vergrößert, je weiter der Stempel oder das ausfahrbare Maschinenteil 100 eingefahren ist und somit die Ausfahrlänge L sich verkleinert.In further embodiments, the sensors are 110 . 120 arranged such that the distance A between the first and second reference points P1 and P2 increases, the farther the punch or the extendable machine part 100 retracted and thus the extension length L is reduced.

Claims (19)

Vorrichtung zur Bestimmung einer Ausfahrlänge (L) von einem ausfahrbaren Maschinenteil (100) mit einem ersten Referenzpunkt (P1) und einem zweiten Referenzpunkt (P2), die akustisch koppelbar sind und einen Abstand (A) aufweisen, der sich in Abhängigkeit von der Ausfahrlänge (L) ändert, mit folgenden Merkmalen: einem ersten und einen zweiten Ultraschallwandler (110, 120), die am ersten und zweiten Referenzpunkt (P1, P2) anbringbar sind, wobei der erste Ultraschallwandler (110) ausgebildet ist, um ein erstes Ultraschallsignal (S1) zu senden und ein zweites Ultraschallsignal (S2) zu empfangen und wobei der zweite Ultraschallwandler (120) ausgebildet ist, um das zweite Ultraschallsignal (S2) zu senden und das erste Ultraschallsignal (S1) zu empfangen; und einer Auswerteeinheit (130), die ausgebildet ist, um eine erste Laufzeit (T1) zwischen dem Senden und Empfangen des ersten Ultraschallsignals (S1) und eine zweite Laufzeit (T2) zwischen dem Senden und Empfangen des zweiten Ultraschallsignals (S2) zu messen, um daraus den Abstand (A) oder die Ausfahrlänge (L) zu bestimmen.Device for determining an extension length (L) of an extendable machine part ( 100 ) with a first reference point (P1) and a second reference point (P2), which can be coupled acoustically and have a spacing (A) that changes as a function of the extension length (L), with the following features: a first and a second ultrasonic transducer ( 110 . 120 ) attachable to the first and second reference points (P1, P2), the first ultrasonic transducer ( 110 ) is adapted to transmit a first ultrasonic signal (S1) and to receive a second ultrasonic signal (S2), and wherein the second ultrasonic transducer ( 120 ) is configured to transmit the second ultrasonic signal (S2) and to receive the first ultrasonic signal (S1); and an evaluation unit ( 130 ) configured to measure a first transit time (T1) between the transmission and reception of the first ultrasound signal (S1) and a second transit time (T2) between the transmission and reception of the second ultrasound signal (S2), A) or to determine the extension length (L). Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Auswerteeinheit (130) ausgebildet ist, um die Differenz zwischen der ersten Laufzeit (T1) und der zweiten Laufzeit (T2) zu bestimmen und zu überprüfen, ob die Differenz innerhalb eines Toleranzbereiches liegt.Device according to Claim 1, in which the evaluation unit ( 130 ) is adapted to determine the difference between the first term (T1) and the second term (T2) and to check whether the difference is within a tolerance range. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der der Toleranzbereich der Differenz 1% oder 5% oder 10% der ersten oder zweiten Laufzeit (T1, T2) beträgt.Device according to claim 2, where the tolerance range of the difference is 1% or 5% or 10% of the first or second term (T1, T2) is. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinheit (130) ein Auswertemodul an dem zweiten Ultraschallwandler (120) aufweist und das Auswertemodul ausgebildet ist, um aus der ersten Laufzeit (T1) oder aus der zweiten Laufzeit (T2) den Abstand (A) zu bestimmen.Device according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit ( 130 ) an evaluation module on the second ultrasonic transducer ( 120 ) and the evaluation module is designed to determine the distance (A) from the first transit time (T1) or from the second transit time (T2). Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Auswerteeinheit (130) und das Auswertemodul ausgebildet sind, um sich unter Nutzung des ersten oder zweiten Ultraschallsignals (S1, S2) zu synchronisieren.Device according to Claim 4, in which the evaluation unit ( 130 ) and the evaluation module are adapted to synchronize using the first or second ultrasonic signal (S1, S2). Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jeder Ultraschallwandler (110, 120) ausgebildet ist, um antwortend auf ein von dem anderen Ultraschallwandler empfangenes Ultraschallsignal (S1, S2) ein Ultraschallsignal (S1, S2) an den anderen Ultraschallwandlers (110, 120) zu senden.Device according to one of the preceding claims, in which each ultrasonic transducer ( 110 . 120 ) in response to an ultrasonic signal (S1, S2) received from the other ultrasonic transducer, an ultrasonic signal (S1, S2) is applied to the other ultrasonic transducer ( 110 . 120 ) to send. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste und zweite Ultraschallsignal (S1, S2) unterschiedliche Frequenzen aufweisen.Device according to a of the preceding claims, in which the first and second ultrasonic signals (S1, S2) are different Have frequencies. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste Ultraschallwandler (110) einen ersten Temperatursensor (115) oder der zweite Ultraschallwandler (120) einen zweiten Temperatursensor (125) aufweist.Device according to one of the preceding claims, in which the first ultrasonic transducer ( 110 ) a first temperature sensor ( 115 ) or the second ultrasonic transducer ( 120 ) a second temperature sensor ( 125 ) having. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei dem die Auswerteeinheit (130) ausgebildet ist, um eine von dem ersten oder dem zweiten Temperatursensor (115, 125) ermittelte Temperatur zu Korrekturzwecken zu nutzen.Device according to Claim 8, in which the evaluation unit ( 130 ) is adapted to receive one of the first or the second temperature sensor ( 115 . 125 ) used temperature for correction purposes. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen ersten Reflektor (117) in einem ersten Referenzabstand (R1) zu dem ersten Ultraschallwandler (110) oder einen zweiten Reflektor (127) in einem zweiten Referenzabstand (R2) zu dem zweiten Ultraschallwandler (110) aufweist, wobei der erste Reflektor (117) ausgebildet ist, um das erste Ultraschallsignal (S1) von dem ersten Ultraschallwandler (110) an den ersten Ultraschallwandler (110) zurückzureflektieren und wobei der zweite Reflektor (127) ausgebildet ist, um das zweite Ultraschallsignal (S2) von dem zweiten Ultraschallwandler (120) an den zweiten Ultraschallwandler (120) zurückzureflektieren, und wobei die Auswerteeinheit (130) ausgebildet ist, um die Zeitdauer zwischen Senden des ersten oder zweiten Ultraschallsignals (S1, S2) und Empfangen des ersten oder zweiten reflektierten Ultraschallsignals (S1r, S2r) zu messen, um daraus eine Referenzmessung bezüglich des Referenzabstands (R1) durchzuführen und einen thermisch bedingten Fehler zu ermitteln.Device according to one of the preceding claims, further comprising a first reflector ( 117 ) at a first reference distance (R1) to the first ultrasonic transducer ( 110 ) or a second reflector ( 127 ) at a second reference distance (R2) to the second ultrasonic transducer ( 110 ), wherein the first reflector ( 117 ) is adapted to receive the first ultrasound signal (S1) from the first ultrasound transducer (S1). 110 ) to the first ultrasonic transducer ( 110 ) and the second reflector ( 127 ) is adapted to the second ultrasonic signal (S2) from the second ultrasonic transducer ( 120 ) to the second ultrasonic transducer ( 120 ), and wherein the evaluation unit ( 130 ) is adapted to measure the time duration between transmission of the first or second ultrasonic signal (S1, S2) and reception of the first or second reflected ultrasonic signal (S1r, S2r) in order to perform a reference measurement with respect to the reference distance (R1) and a thermally induced one To determine errors. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der die Auswerteeinheit (130) ausgebildet ist, um die Abstandsmessung des Abstands (A) unter Nutzung des thermisch bedingten Fehlers zu korrigieren.Device according to Claim 10, in which the evaluation unit ( 130 ) is adapted to correct the distance measurement of the distance (A) using the thermally induced error. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste oder der zweite Ultraschallwandler (110, 120) ausgebildet sind, um über das erste oder das zweite Ultraschallsignal (S1, S2) weitere Daten zu übermitteln.Device according to one of the preceding claims, in which the first or the second ultrasonic transducer ( 110 . 120 ) are configured to transmit further data via the first or the second ultrasonic signal (S1, S2). Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der die Daten einen ersten Zeitpunkt (t1) des Sendens des ersten Ultraschallsignals (S1) oder einen zweiten Zeitpunkt (t2) des Sendens des zweiten Ultraschallsignals (S2) umfassen.Apparatus according to claim 12, wherein the data comprises a first time (t 1 ) of transmitting the first ultrasonic signal (S1) or a second time (t 2 ) of transmitting the second ultrasonic signal (S2). Verfahren zur Bestimmung einer Ausfahrlänge (L) von einem ausfahrbaren Maschinenteil (100) mit einem ersten Referenzpunkt (P1) und einem zweiten Referenzpunkt (P2), die akustisch koppelbar sind und einen Abstand (A) aufweisen, der sich in Abhängigkeit der Ausfahrlänge (L) ändert, mit folgenden Schritten: Senden eines ersten Ultraschallsignals (S1) von einem ersten Ultraschallwandler (110) an dem ersten Referenzpunkt (21) und Empfangen des ersten Ultraschallsignals (S1) durch einen zweiten Ultraschallwandler (120) an dem zweiten Referenzpunkt (P2) nach einer ersten Laufzeit (T1); Senden eines zweiten Ultraschallsignals (S2) von dem zweiten Ultraschallwandler (120) und Empfangen des zweiten Ultraschallsignals (S2) durch den ersten Ultraschallwandler (120) nach einer zweiten Laufzeit (T2); Ermitteln der ersten und zweiten Laufzeit (T1, T2) zwischen Senden und Empfangen des ersten Ultraschallsignals (S1); Berechnen eines ersten Wertes für den Abstandes (A) oder der Ausfahrlänge (L) aus der ersten Laufzeit (T1) und Berechnen eines zweiten Wertes für den Abstandes (A) oder der Ausfahrlänge (L) aus der zweiten Laufzeit (T2).Method for determining an extension length (L) of an extendable machine part ( 100 ) having a first reference point (P1) and a second reference point (P2) which are acoustically couplable and have a distance (A) which changes as a function of the extension length (L), comprising the following steps: transmission of a first ultrasonic signal (S1) from a first ultrasonic transducer ( 110 ) at the first Reference point ( 21 ) and receiving the first ultrasonic signal (S1) by a second ultrasonic transducer ( 120 ) at the second reference point (P2) after a first time of flight (T1); Sending a second ultrasonic signal (S2) from the second ultrasonic transducer ( 120 ) and receiving the second ultrasonic signal (S2) by the first ultrasonic transducer ( 120 ) after a second period (T2); Determining the first and second transit times (T1, T2) between transmission and reception of the first ultrasound signal (S1); Calculating a first value for the distance (A) or the extension length (L) from the first transit time (T1) and calculating a second value for the distance (A) or the extension length (L) from the second transit time (T2). Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner ein Überprüfen des ersten und zweiten Wertes auf Redundanz aufweist, wobei das Überprüfen auf Redundanz ein Bestimmen einer Differenz oder eines Verhältnisses des ersten und zweiten Wertes aufweist.Method according to claim 14, further comprising checking the first and second values for redundancy, wherein checking for Redundancy is a determination of a difference or ratio of the first and second values. Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem der erste oder zweite Wert als korrekt eingestuft wird, wenn die Dif ferenz oder das Verhältnis innerhalb eines Toleranzbereiches liegt.Method according to claim 15, in which the first or second value is classified as correct, if the difference or the ratio within a tolerance range. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, das ferner ein Messen einer Temperatur durch einen Temperatursensor aufweist, um einen thermisch bedingten Fehler zu bestimmen.Method according to one the claims 14-16, further comprising measuring a temperature by a temperature sensor to determine a thermally induced error. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, das ferner ein Messen einer Referenzlänge (R1; R2) zwischen einem Ultraschallwandler (110; 120) und einem Reflektor (117; 127); ein Vergleichen der gemessenen Referenzlänge mit einem Sollwert; und ein Ermitteln eines thermisch bedingten Fehler aufweist, wobei das Messen der Referenzlänge (R1; R2) durch eine Laufzeitmessung zwischen dem Senden des Ultraschallsignals (S1; S2) und Empfangen eines von dem Reflektor (117; 127) reflektierten Ultraschallsignals (S1r; S2r) ermittelt wird und der thermisch bedingte Fehler aus einer Abweichung der gemessenen Referenzlänge und dem Sollwert ermittelt wird.Method according to one of claims 14 to 17, further comprising measuring a reference length (R1; R2) between an ultrasonic transducer ( 110 ; 120 ) and a reflector ( 117 ; 127 ); comparing the measured reference length with a desired value; and determining a thermally induced error, wherein the measuring of the reference length (R1; R2) by a transit time measurement between the transmission of the ultrasonic signal (S1; S2) and receiving one of the reflector ( 117 ; 127 ) reflected ultrasonic signal (S1r; S2r) is determined and the thermally induced error is determined from a deviation of the measured reference length and the setpoint. Verfahren gemäß Anspruch 17 oder Anspruch 18, das ferner ein Korrigieren des berechneten ersten oder zweiten Wertes für den Abstand (A) oder der Ausfahrlänge (L) durch den thermisch bedingten Fehler umfasst.Method according to claim 17 or claim 18, further comprising correcting the calculated first or second value for the distance (A) or the extension length (L) by the thermal includes conditional errors.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055763A1 (en) * 2009-11-25 2011-05-26 Liebherr-Werk Ehingen Gmbh Method for measurement of shearing length of extension arm in movement beam in supporting device for e.g. supporting working tool in mobile crane, involves determining distance between communication units based on running time of signal
EP2503283A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-26 MOBA - Mobile Automation AG Method and device for synchronising ultrasound converters for determining the extension length of an extendible machine section
DE102012208635A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Hirschmann Automation And Control Gmbh Measuring the boom length of a crane by measuring transit time
EP2669623A1 (en) 2012-06-02 2013-12-04 MOBA - Mobile Automation AG Device for determining the length of extension of an extendable machine part
DE102014011924A1 (en) 2014-08-12 2016-02-18 Hydac Electronic Gmbh Device for determining at least part of the respective in each case extendable extension length of a telescopic arm
AT17868U1 (en) * 2021-12-02 2023-05-15 Palfinger Ag Method for indirectly determining an extension length of at least one telescopic extension arm of a telescopic boom

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2563977B1 (en) * 2010-04-18 2018-01-10 Leica Geosystems Technology A/S Measuring apparatus for excavating and similar equipment
WO2011131196A1 (en) * 2010-04-18 2011-10-27 Mikrofyn A/S Positioning apparatus for excavating and similar equipment
DE102011075310A1 (en) 2011-05-05 2012-11-08 Putzmeister Engineering Gmbh Mobile working machine with supporting device
WO2013034634A1 (en) * 2011-09-07 2013-03-14 J. Schmalz Gmbh Method for monitoring an operating state of a device and corresponding device and system
EP2813619B1 (en) 2013-06-11 2018-04-04 Joseph Vögele AG Screed for a road finisher
WO2016180632A1 (en) * 2015-05-08 2016-11-17 Hirschmann Automation And Control Gmbh Data transmission/length measurement via a solid or variable (metal) tube-like structure of any length
CN206006056U (en) 2015-08-27 2017-03-15 手持产品公司 There are the gloves of measurement, scanning and display capabilities
EP3136048B1 (en) * 2015-08-27 2017-12-20 Hand Held Products, Inc. Gloves having measuring, scanning, and displaying capabilities

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0502867B1 (en) * 1989-11-28 1994-04-06 Weidmüller Interface GmbH & Co. Process and device for the measurement of distances in gases and liquids using ultrasonics
DE102005018269A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Robert Bosch Gmbh Method and system for bidirectional data transmission and distance determination
EP1398292B1 (en) * 2002-09-13 2006-11-15 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Control device for lifting platforms

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5483261A (en) * 1977-12-16 1979-07-03 Tadano Tekkosho:Kk Multistage stretchable boom length detector
US5223680A (en) * 1991-05-03 1993-06-29 Otis Elevator Company Measuring elevator car position using ultrasound
US5877693A (en) * 1998-05-27 1999-03-02 Grove U.S. L.L.C. Method and apparatus for measuring the length of a multi-section telescopic boom
EP1233281A1 (en) * 2001-02-14 2002-08-21 ISE Ingegneria dei Sistemi Elettronici S.r.l. Apparatus and method for reducing the effects of a fluid motion on measuring distances by means of acoustic waves
DE102006025002A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Pat Gmbh Mobile or stationary working device with telescopic boom elements whose position is detected by RFID technology

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0502867B1 (en) * 1989-11-28 1994-04-06 Weidmüller Interface GmbH & Co. Process and device for the measurement of distances in gases and liquids using ultrasonics
EP1398292B1 (en) * 2002-09-13 2006-11-15 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Control device for lifting platforms
DE102005018269A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Robert Bosch Gmbh Method and system for bidirectional data transmission and distance determination

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H. Elmer, H. Schweinzer: "High Resolution Ultrasonic Distance Measurement in Air using Coded Signals." IEEE Instrumentations and Measurement, Technology Conference Anchorage, AK, USA, 21-23 May 2002, S. 1565-1570 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055763A1 (en) * 2009-11-25 2011-05-26 Liebherr-Werk Ehingen Gmbh Method for measurement of shearing length of extension arm in movement beam in supporting device for e.g. supporting working tool in mobile crane, involves determining distance between communication units based on running time of signal
EP2503283A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-26 MOBA - Mobile Automation AG Method and device for synchronising ultrasound converters for determining the extension length of an extendible machine section
DE102012208635A1 (en) * 2012-05-23 2013-11-28 Hirschmann Automation And Control Gmbh Measuring the boom length of a crane by measuring transit time
EP2669623A1 (en) 2012-06-02 2013-12-04 MOBA - Mobile Automation AG Device for determining the length of extension of an extendable machine part
US9279675B2 (en) 2012-06-02 2016-03-08 Moba Mobile Automation Ag Device for determining an extension length of an extendable machine part
DE102014011924A1 (en) 2014-08-12 2016-02-18 Hydac Electronic Gmbh Device for determining at least part of the respective in each case extendable extension length of a telescopic arm
WO2016023601A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 Hydac Electronic Gmbh Apparatus for determining at least a portion of the respectively retractable extension length of a telescopic arm
AT17868U1 (en) * 2021-12-02 2023-05-15 Palfinger Ag Method for indirectly determining an extension length of at least one telescopic extension arm of a telescopic boom

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Publication number Publication date
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