CN103687696B - 用于检测旋转元件是否存在于机床中的方法 - Google Patents

Abstract

用于以已知的或可确定的旋转频率RF来检测旋转元件（3）是否存在的检测方法和设备，其中，发射器（8）将主要电磁辐射（9）朝向所述旋转元件（3）引导；接收器（10）接收已经由旋转元件（3）所反射的反射电磁辐射（11）；以及处理单元（12）对所反射的反射电磁辐射（11）采样以便确定用于进行分析的粗略信号（S），在频域内分析粗略信号（S）以便检测粗略信号（S）是否包括频率对应于所述旋转元件（3）旋转频率RF的周期性，并且如果粗略信号（S）包括频率对应于所述旋转元件（3）旋转频率RF的周期性，则确定旋转元件（3）实际是存在的。

Description

用于检测旋转元件是否存在于机床中的方法

技术领域

本发明涉及用于检测旋转元件是否存在的检测方法和设备。本发明可有利地用于检测旋转工具是否存在于数控机床中，在说明书中明确但不丧失一般性地参照其进行描述。

背景技术

在数控机床中，不同类型的工具可安装于主轴上。这些不同类型的工具都取自于自动存储器（automaticstore）以及在自动存储器中进行替换，且在使用过程中这些不同类型的工具旋转以便通过去除材料来加工工件。

当需要更换工具时，将主轴放置于自动存储器处，主轴在自动存储器处替换旧工具并采用新工具。

由于会发生主轴不从存储器采用新工具的情况，因此在工具更换之后，有必要检测主轴是否实际上已经采用了新工具。换言之，必须要检测工具实际上是否存在于所述主轴上。

此外，在使用过程中，工具可能会破损（通常但不是唯一的情况是当工具为具有小直径的钻头的时候），因此有必要检测由主轴承载的工具是完整的（也就是说，所述工具包括其端部部分，所述端部部分是其前端部）。

为了检测主轴实际上是否承载工具（更具体地，所述工具为旋转工具，即由主轴使其旋转的工具）以及为了检测工具是否为完整的（即，所述工具包括其端部部分），数控机床可包括接触类型的检测设备或装置（但是所述检测设备或装置在工具旋转的同时不能用于检测）或非接触类型的设备或装置。非接触类型的装置例如可通过光束的中断（该解决方案通常具有整体尺寸的问题）或通过观察和分析工具本身所反射的辐射来检测所述旋转工具是否存在。

诸如像在US-A-5293048中所示类型的最后一种类型的检测设备包括电磁辐射（通常是但不一定是激光束）发射器和接收器，所述发射器指向所述旋转工具应当定位于其中的区域，所述发射器靠近发射器布置并接收由所述旋转工具所反射的电磁辐射。检测设备的处理单元分析由接收器所检测到的所反射电磁辐射并且根据所述分析来确定旋转工具实际上是否存在。

由接收器所检测到的所反射电磁辐射的分析是非常重要的，其原因在于其必须在确定旋转工具是否存在的过程中确保高度的可靠性。具体地，这种分析包括复杂的处理，从而避免假阳性错误（即，当旋转工具实际上不存在时而确定其存在）和假阴性错误（即，当旋转工具实际上存在时而确定其不存在）。

假阳性错误的风险水平是相当高的，其原因在于接收器可以检测到被误认为是由旋转工具所反射辐射的噪声。例如，噪声可包括由发射器所发射以及由旋转工具之外的对象（例如，喷向旋转工具的冷却剂，由加工所导致的灰尘或碎屑，或位于工具后面的其它反射表面）所反射的电磁辐射，或噪声可包括由其它源（例如提供环境照明的荧光灯）所发射的电磁辐射。

还存在假阴性错误的风险。事实上，为了尽量避免假阳性错误来使用对于由发射器所检测到的电磁辐射的分析而言的严格标准会意味着作为负面后果由旋转工具所实际反射的但意外包括噪声的电磁辐射不会被认为是旋转工具的反射。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测旋转元件是否存在的检测方法和设备，所述检测方法和设备使得能够以增加的可靠性来检测旋转工具是否存在，同时所述检测方法和设备能够以容易且成本低廉的方式来实施。

本发明提供一种根据所附权利要求所要求保护的用于检测旋转工具是否存在的检测方法和设备。

附图说明

在下文中参照通过非限制性的实例方式给出的附页附图来对本发明进行描述，其中：

图1是根据本发明的具有用于检测旋转工具是否存在的检测设备的数控机床的简化视图，其中为了清楚起见去除了某些部分并放大了其它部分；

图2至图5示出由用于检测所述旋转工具是否存在的检测设备所处理的数据的四幅曲线图。

具体实施方式

在图1中以最好的示意性方式示出数控机床1（例如自动钻孔机），其包括承载旋转工具3（在图1所示的特定情况下是钻头）的主轴2以及承载被加工的工件5的工作台4。

此外，机床1包括用于检测旋转工具3是否存在（从而间接地检测旋转工具3的完整性）的检测设备6。通过将检测设备6朝向旋转工具3的端部部分（即，朝向前端部）引导来检测旋转工具3的完整性：如果旋转工具3的端部部分实际上是存在的话，则假定旋转工具3存在且还是完整的。显然，通过将检测设备6朝向旋转工具3本身的中央部分引导，检测设备6可仅仅用于检测旋转工具3是否存在。

机床1可包括速度传感器7，其机械地连接到主轴2来测量旋转工具3的旋转频率（即，旋转速度），特别是实际的旋转频率RF，并将其自身的读数提供给检测设备6的（数字或模拟）输入。根据一等同的实施例，机床1不包括速度传感器7。在这种情况下，基于标称频率来精确估计旋转工具3的实际旋转频率RF，该标称频率本身已知为电动马达的控制参数，所述电动马达通过如在下文中参照图5所述那些合适的处理操作以使得主轴2旋转。

检测设备6包括光学发射器8，该光学发射器8将主要电磁辐射9朝向旋转工具3引导。根据一个优选的实施例，主要电磁辐射9是以10-500千赫量级的频率振荡（脉冲）的脉冲激光束（其对应于存在和不存在激光束的周期性反复交替）。此外，检测设备6包括光学接收器10，该光学接收器10接收已经由旋转工具3所反射的反射电磁辐射11。换言之，光学接收器10“捕获”由旋转工具3对由光学发射器8所发射的主要电磁辐射9所产生的反射。

检测设备6包括处理单元12，该处理单元12采集所反射的反射电磁辐射11（即，其采集由光学接收器10所提供的电信号，所述光学接收器10由所反射的反射电磁辐射11“射中”）以便确定用于进行分析的粗略信号S（在图2中示出）。根据一个优选的实施例，所反射的反射电磁辐射11的采集通过与主要电磁辐射9的振荡频率同步的采样和保持电路来执行。

在获知所述旋转工具3的实际旋转频率RF（该频率可以两种不同的方式来获得：由速度传感器7提供给处理单元12，或在没有任何速度传感器的情况下基于已知的标称频率来处理）之后，处理单元12根据实际旋转频率RF来确定粗略信号S的长度，这样，粗略信号S包括旋转工具3的至少两次完整旋转，且优选包括旋转工具3的至少三次完整旋转（显然，粗略信号S可包括旋转工具3的三次以上的完整旋转，重要的是粗略信号从不包括旋转工具3的小于两次的完整旋转）。应当注意的是，包括在粗略信号S中的旋转工具3完整旋转的数目越大，则用于确定旋转工具3是否存在的粗略信号S的分析就更简单和更准确，但是需要的时间则更长。在下文中所述的处理操作使得能够利用工具的有限数目的完整旋转而在很短的时间内来获得很好的结果。

在计算粗略信号S的长度的过程中，处理单元12考虑实际旋转频率RF和已知的标称旋转频率之间的差异，且即使在最大的差异处于已知的可变范围内的最坏的情况下，即实际旋转频率RF低于标称频率的情况，粗略信号S包括旋转工具3的至少两次完整旋转（在优选的实施例中包括旋转工具3的至少三次完整旋转）。

在图2中所示的实例中，虚线代表粗略信号S，其由1536个样本构成。通过以1.6千赫的采样频率以及200RPM（即，等于200/60=3.333赫兹）的旋转工具3的标称旋转频率下解调所反射的电磁辐射11来获得该粗略信号S。如果实际旋转频率RF等于标称频率，在以1.6千赫采样的情况下，旋转工具3的一次完整旋转将包括480个样本。但是有必要考虑到实际旋转频率RF通常可相对于标称旋转频率变化，该标称频率为使得主轴2旋转的电动马达的旋转频率。典型地，该变化处于±5的可变范围内。这通常是真实的，且不影响由工具3以任何方式执行的机床的正常加工操作。因此，在最坏的情况下（即在实际旋转频率RF比标称频率低5％的情况下），旋转工具3的一次完整旋转包括512个样本（即480个样本+5％+由于512是2的倍数因此四舍五入以便获得便于存储的“方便”数）。因此，粗略信号S必须由1536个（=512x3）样本构成以便确定粗略信号S指代旋转工具3的至少三次完整的旋转。

根据一个可能的实施例，所反射的电磁辐射以下述的采样频率来采集，所述采样频率根据旋转工具3的旋转频率（或作为旋转工具3的旋转频率的函数）以如此的方式变化以至于采样频率随着旋转频率的增加而增加。例如，当旋转工具3的标称旋转频率处于200RPM和1000RPM之间时，采样频率可以等于1.6千赫，而当旋转工具3的标称旋转频率处于1000RPM和5000RPM之间时，采样频率可以等于8千赫。由于采样频率随着旋转工具3旋转频率的增加而增加，因此可以保持相当恒定的采集精确度（也就是说，对于旋转工具3的每次完整旋转而言具有或多或少恒定的采样数目，因而当旋转工具缓慢旋转时该数目不太大和/或当旋转工具3快速旋转时该数目不太小）。

根据一个可能的实施例，包括在粗略信号S中的旋转工具3的完整旋转数目不是恒定的，而是随着旋转工具3旋转频率的增加而增加。以这种方式，粗略信号S的采集长度或多或少是恒定的（因此用于检测旋转工具3是否存在所需的时间可或多或少地保持恒定）。

根据一个优选的实施例，处理单元12将低通软件滤波预先（即，在下文所述的进一步处理操作之前）应用到粗略信号S。此外，根据一个优选的实施例，处理单元12将减去一恒定值的值的时间缩放预先（即，在下文所述的进一步处理操作之前）应用到粗略信号S，该恒定值等于粗略信号S最小值。在图2中，虚线代表粗略信号S，所述粗略信号S未经滤波且不经过时间缩放，而实线代表经过滤波和时间缩放的粗略信号S。

在其中实际旋转频率RF不由速度传感器7提供的优选的实施例中，处理单元12首先处理经过滤波和时间缩放的粗略信号S以便通过在时域中进行分析来确定粗略信号S（由此旋转工具3）的精确旋转周期。然后，在确定粗略信号S的精确旋转周期之后，处理单元12根据粗略信号S的精确旋转周期（或作为粗略信号S精确旋转周期的函数）以如此的方式截掉粗略信号S的一部分，以至于经截掉的粗略信号S恰好包括旋转工具3完整旋转的整数。换言之，粗略信号S通常包括旋转工具3完整旋转的分数数目，从而以如此的方式截掉粗略信号S（也就是说，包括在粗略信号S内的样本部分被截掉），以至于在截掉之后，经截掉的粗略信号S恰好包括旋转工具3完整旋转的整数（如在图2-5中所示的实施例中那样，恰好包括旋转工具3的三次完整旋转）。可以只在粗略信号S的起始部分处、只在粗略信号S的端部部分处、或在粗略信号S的起始部分和端部部分两者处截掉粗略信号S。

处理单元12通过由节距检测算法在时域中执行的分析来确定粗略信号S的精确旋转周期，使得能够估算准周期和虚拟周期信号的基本频率周期。优选地，处理单元12利用自相关函数AMDF（“平均幅度差函数”），其基于以下公式：

$\mathrm{AMDF}\left(k\right)=\underset{M=k}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}|S\left(m\right)-S(m-k)|$

图3示出了在图2中所示的粗略信号S样本的AMDF值。

可以使用自相关函数ASMDF（“平均平方平均差函数”）或另外的自相关函数来代替自相关函数AMDF。处理单元12通过识别包括在搜索区间内的AMDF函数最低的局部最小值来确定粗略信号S（从而旋转工具3）的精确旋转周期，所述搜索区间根据旋转工具3的标称旋转频率（或作为旋转工具3的标称旋转频率的函数）以及根据实际旋转频率RF相对于标称频率的可变范围（或作为实际旋转频率RF相对于标称频率的可变范围的函数）来确定。参照图2和图3中所示的实施例，所述旋转工具3的标称旋转频率等于200RPM（3.333赫兹），并且如果这是实际旋转频率RF的值，在以1.6千赫采样的情况下，旋转工具3的一次完整旋转将包括480个样本。考虑到实际旋转频率RF的可变范围（标称频率的±5％），搜索区间定中于480个样本上且具有480个样本的±5％即等于±24个样本的宽度。因此，搜索区间在480-24=456个样本和480＋24=504个样本之间。因此，粗略信号S（并且因此旋转工具3）的对应于实际旋转频率RF的精确旋转周期可在456个样本和504个样本之间搜索。在AMDF函数中，周期对应于包括在456个样本和504个样本之间的最低的局部极小值。

但应注意的是，如果任何局部最小值不包括在搜索区间（在图3所示的情况下，在AMDF函数的第456个值和第504个值之间）内，则处理单元12确定不能识别旋转工具，因此确定旋转工具不存在。

如前所述，一旦确定粗略信号S的精确旋转周期，则处理单元12以如此的方式截掉粗略信号S以至于粗略信号S恰好包括旋转工具3完整旋转的整数（如在图2-5中所示的实施例中的那样，恰好包括旋转工具3的三次完整旋转）。

在截掉粗略信号S之后，处理单元12通过应用重新采样（例如通过线性内插）以如此的方式使得截掉粗略信号S缩减/扩展以至于粗略信号S包括的样本数目等于数字2的幂次（例如等于1024个，即2¹⁰，如在图2-5中所示的实施例中的那样）。为了使得样本数目等于数2的幂次，截掉粗略信号S的缩减／扩展不是绝对必要的，但是使得能够应用FFT（“快速傅立叶变换”）而不是DFT（“离散傅立叶变换”），DFT从计算的角度来看是效率较低的。

在图4中，实线代表经过截掉的粗略信号S，且在这种情况下，粗略信号S缩减（因此包括1024个样本），而虚线代表截掉和缩减（即仅经过过滤和时间缩放）之前的粗略信号S。

在经截掉的粗略信号S的缩减/扩展之后，处理单元12将FFT应用到经过截掉和缩减/扩展粗略信号S上以便从时域移动到频域，从而在频域内进行分析。图5示出将FFT应用到经过截掉和缩减/扩展粗略信号S上的结果（由图4中的实线表示）。

一旦应用了FFT，处理单元12分析粗略信号S的谐波以便检测粗略信号S中是否包含有频率对应于旋转工具3旋转频率（与其相关联）、优选对应于实际旋转频率RF的周期性。然后，如果粗略信号S包括频率对应于旋转工具3旋转频率（与其相关联）的周期性，则处理单元12确定旋转工具3实际是存在的。应当注意的是，粗略信号S周期性的频率当为旋转工具3旋转频率的整数倍时其对应于旋转工具3的旋转频率（与其相关联），或当粗略信号S周期性的频率当为旋转工具3旋转频率的量级为1的倍数时其等于对应于旋转工具3的旋转频率。具体地，处理单元12在频域内分析粗略信号S，并且如果粗略信号S的频率分量具有为旋转工具3实际旋转频率RF整数倍的主要分量时，则处理单元12确定粗略信号S包括频率对应于旋转工具3实际旋转频率RF（与其相关联）的周期性。

根据第一种方法，处理单元12确定具有最大振幅谐波的幅度和阶数（在图5中，具有最大振幅的谐波是幅度约170的三次谐波），从而如果具有最大振幅谐波的阶数是包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转的整数的整数倍（即，在图2-5中所示的实例中为3的整数倍），则处理单元12确定旋转工具3实际是存在的。根据一个替代性的实施例，如果具有最大振幅谐波阶数是包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转整数的整数倍以及如果同时具有最大振幅谐波的最大振幅高于第一阈值，则所述处理单元12确定所述旋转工具实际是存在的。根据一种不同的方法，处理单元12根据包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转的整数（或作为包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转的整数的函数）（即，在图2-5所示的实例中作为数量3的函数）来计算信噪比，从而如果信噪比大于第二阈值，则所述处理单元12确定所述旋转工具3实际是存在的。换言之，在计算信噪比的过程中，其阶数为包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转整数的整数倍的所有谐波幅度被认为是有用的信号，而其阶数不为包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转整数的整数倍的所有谐波幅度被认为是噪声。例如，根据计算信噪比的第一种方法，信噪比计算为分数，其中分子是其阶数为包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转整数的整数倍的幅度之和（例如二次方），而分母是其阶数不为包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转整数的整数倍的所有谐波幅度之和（例如二次方）。根据另一种计算信噪比的方法（其完全等效于上述第一种方法），信噪比计算为分数，其中分子是其阶数为包括在经截掉粗略信号S内的旋转工具3完整旋转整数的整数倍的幅度之和（例如二次方），而分母是所有幅度之和（例如二次方）和分子之间的差异。根据一个不同的实施例，处理单元12不确定粗略信号S的精确旋转周期，从而不截掉粗略信号S。在这种情况下，在执行缩减/扩展之前（因此在应用FFT之前），处理单元12可将窗函数（例如汉宁窗）应用到粗略信号S，以避免（或至少限制）谱泄漏现象。该实施例具有一般的精确度/可靠性，但低于上述优选的实施例。

根据另一实施例，处理单元12不执行粗略信号S的缩减/扩展，因此不是应用FFT，而是其将DFT（即，传统的傅立叶变换）应用到粗略信号S。该实施例的准确性/可靠性并不低于上述优选的实施例，但它需要高于上述优选的实施例的计算能力（或者，如果计算能力相同，则计算时间更长）。

用于检测旋转元件是否存在的上述的检测方法提供了许多优点。

首先，上述检测方法使得能够以快速和非常可靠的方式确定所述旋转工具3是否存在（破损）。

此外，由于上述方法既不需要高的计算能力也不使用大量的内存，因此其可容易地和成本低廉的方式实施。

在上述和在附图中所示的实施例中，所述检测方法用于检测所述旋转工具3是否存在/破损。显然，其可用于检测旋转工具之外的任何其它类型旋转元件是否存在/破损。

Claims (20)

1.用于检测旋转元件(3)是否存在的方法，所述检测方法包括以下步骤：

-获得所述旋转元件(3)的旋转频率RF；

-通过发射器(8)将主要电磁辐射(9)朝向所述旋转元件(3)引导；

-通过接收器(10)接收已经由旋转元件(3)所反射的反射电磁辐射(11)；

-采集反射的反射电磁辐射(11)以便确定用于进行分析的粗略信号(S)；

-分析粗略信号(S)，以便确认粗略信号(S)中是否包括频率对应于所述旋转元件(3)旋转频率RF的周期性；

-如果粗略信号(S)包括频率对应于所述旋转元件(3)旋转频率RF的周期性，则确定所述旋转元件(3)实际是存在的；

所述检测方法的特征在于其包括进一步的步骤：

-在频域内分析粗略信号(S)；以及

-如果粗略信号(S)的频率分量具有为所述旋转元件(3)旋转频率RF的整数倍的主要分量，则确定所述粗略信号(S)包括频率对应于所述旋转元件(3)旋转频率RF的周期性；以及

-作为旋转元件(3)旋转频率(RF)的函数以如此的方式来确定粗略信号(S)的长度，以至于粗略信号(S)包括旋转元件(3)的至少两次完整旋转。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-通过在时域内分析粗略信号(S)来确定粗略信号(S)的精确旋转周期；

-根据粗略信号(S)的精确旋转周期以如此的方式截掉粗略信号(S)的一部分以至于使得经截掉的粗略信号(S)恰好包括旋转元件(3)完整旋转的整数；以及

-在频域内分析经截掉的粗略信号(S)。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-通过由节距检测算法在时域中执行的分析来确定粗略信号(S)的精确旋转周期。

4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-通过由节距检测算法利用自相关函数在时域中执行的分析来确定粗略信号(S)的精确旋转周期，所述自相关函数为平均幅度差函数AMDF。

5.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于包括进一步的步骤：

-通过在搜索区间内搜索精确的旋转周期来确定所述粗略信号(S)的精确旋转周期，所述搜索区间根据旋转元件(3)的标称旋转频率的函数以及根据相对于标称旋转频率的可变范围的函数来确定。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-如果不能确定粗略信号(S)的精确旋转周期处于搜索区间内，则确定不能识别所述旋转元件(3)，因此确定所述旋转元件(3)不存在。

7.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-在时域内执行分析之前，通过重新采样使得经截掉的粗略信号(S)缩减/扩展。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-使得粗略信号(S)以如此的方式缩减/扩展以至于使得粗略信号(S)所包括的样本数量等于数量2的幂次。

9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-将傅立叶变换应用到粗略信号(S)以便从时域移动到频域。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于所述傅里叶变换是快速傅立叶变换FFT。

11.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-确定具有最大振幅谐波的幅度和阶数；以及

-如果具有最大振幅谐波的阶数是包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转的整数的整数倍，则确定所述旋转元件(3)实际是存在的。

12.根据权利要求11所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-如果具有最大振幅谐波阶数是包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转整数的整数倍以及如果同时具有最大振幅谐波的最大振幅高于第一阈值，则确定所述旋转元件(3)实际是存在的。

13.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于其包括进一步的步骤：

-作为包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转的整数的函数来计算信噪比；

-如果信噪比大于第二阈值，则确定所述旋转元件(3)实际是存在的。

14.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于：

在计算信噪比的过程中，其阶数为包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转整数的整数倍的所有谐波幅度被认为是有用的信号，而其阶数不为包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转整数的整数倍的所有谐波幅度被认为是噪声。

15.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于包括进一步的步骤：

-将信噪比计算为分数，其中分子是其阶数为包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转整数的整数倍的幅度之和，而分母是其阶数不为包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转整数的整数倍的所有谐波幅度之和。

16.根据权利要求13所述的检测方法，其特征在于包括进一步的步骤：

-将信噪比计算为分数，其中分子是其阶数为包括在经截掉粗略信号(S)内的旋转元件(3)完整旋转整数的整数倍的幅度之和，而分母是所有幅度之和和分子之间的差异。

17.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于包括进一步的步骤：

-作为旋转元件(3)旋转频率RF的函数以如此的方式来改变所反射电磁辐射(11)的采样频率以至于所述采样频率随着旋转频率RF的增加而增加。

18.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于包括进一步的步骤：

-作为旋转元件(3)旋转频率RF的函数以如此的方式来改变包括在粗略信号(S)内的旋转元件(3)的完整旋转的数目以至于包括在粗略信号(S)内的旋转元件(3)的完整旋转的数目随着旋转频率RF的增加而增加。

19.一种用于以已知的或可确定的旋转频率RF来检测旋转元件(3)是否存在的检测设备，所述检测设备(6)包括：

-发射器(8)，其用于将主要电磁辐射(9)朝向所述旋转元件(3)引导；

-接收器(10)，其用于接收已经由旋转元件(3)所反射的反射电磁辐射(11)；以及

-处理单元(12)，其对所反射的反射电磁辐射(11)采样以便确定用于进行分析的粗略信号(S)，分析粗略信号(S)以便确认粗略信号(S)是否包括频率对应于所述旋转元件(3)旋转频率RF的周期性，并且如果粗略信号(S)包括频率对应于所述旋转元件(3)旋转频率RF的周期性，则确定旋转元件(3)实际是存在的；

所述检测设备(6)的特征在于：

-所述处理单元(12)在频域内分析粗略信号(S)；

-如果粗略信号(S)的频率分量具有为所述旋转元件(3)旋转频率RF的整数倍的主要分量，则所述处理单元(12)确定所述粗略信号(S)包括频率对应于所述旋转元件(3)旋转频率RF的周期性；以及

-所述处理单元(12)以作为旋转元件(3)旋转频率(RF)的函数的方式来确定粗略信号(S)的长度，以至于粗略信号(S)包括旋转元件(3)的至少两次完整旋转。

20.根据权利要求19所述的检测设备，其特征在于所述主要电磁辐射是脉冲激光束。