CZ20011165A3 - Zařízení pro měření odstupu - Google Patents

Description

Oblas 1 _ 1 ® £ -silsí

Vynález se týká zařízení pro měření odstupu s ultrazvukovým vysílacím elementem pro vysílání akustických vln, který je upraven na prvním konci měřeného odstupu nebo v předem známém odstupu od prvního konce, a s ultrazvukovým přijímacím elementem pro příjem vyslaných akustických vln, který je upraven pro příjem na opačném druhém konci měřeného odstupu odrážených vln na prvním konci měřeného odstupu nebo v předem známém odstupu od prvního konce nebo pro přímý příjem vln na druhém konci měřeného odstupu nebo v předem známém odstupu od druhého konce. Zařízení také má vyhodnocovací a ovládací jednotku pro nastavování ultrazvukového vysílacího elementu pulzovaným signálem a zjištování a vyhodnocování signálu ultrazvukového přijímacího elementu, přičemž měřený odstup je určován z doby průběhu signálu a rychlosti signálu, jakož i případně z předem stanoveného odstupu nebo předem stanovených odstupů ultrazvukového vysílacího elementu a/nebo ultrazvukového přijímacího elementu od prvního nebo druhého konce měřeného odstupu, přičemž mezi prvním koncem a mezi druhým koncem měřeného odstupu je upravena teleskopická trubka s nejméně dvěma do sebe zasahujícími trubkovými elementy, přičemž ultrazvukový vysílací element a ultrazvukový přijímací element jsou upraveny vždy v nebo na trubkových elementech nebo jsou spojeny s trubkovými elementy prostřednictvím vlnovodů, a přičemž nejméně jeden z nejméně dvou trubkových elementů je spojitelný s přenosným pohyblivým elementem.

Dosavadní_stav_techniky

V technice motorových vozidel existuje často úkol • · ϊ i i** * Í ’w • · · · ’ · ♦ · · 9 · « ·· *· ·· ·· * ··· změřit odstup mezi dvěma objekty pokud možno jednoduchými a ekonomicky výhodnými prostředky. Může být například žádoucí zjištovat pohyb nápravového elementu, například zavěšení kola, relativně vzhledem k podvozku nebo rámu vozidla, aby se umožnilo adaptivní nastavení podvozku. K tomu účelu může být zjištován například pohyb pohyblivé části tlumiče.

Jiný příklad použití je známý z oblasti ovládání ochranného vaku posádky vozidla. Například lze uskutečňovat časové ovládání odpálení vaku a/nebo ovládání různých stupňů odpálení vaku v závislosti na poloze příslušné posádky. K tomu účelu může být potřebné zjištění polohy příslušného sedadla, což potom slouží jako přibližný rozměr pro stanovení odstupu osoby od místa ochranného vaku.

Odpovídající zařízení pro měření odstupu jsou známá v mnoha různých provedeních. Protože v mnoha případech použití, stejně jako v předcházejícím krátce vysvětlených případech, je žádoucí určení absolutního odstupu, je nutné na rozdíl od čidel udávajících nárůst nasadit zpravidla nákladnější a dražší čidla absolutních hodnot. Ve většině případů nelze také použít známou metodu, u které se použije čidlo nárůstu a absolutní hodnota se určuje prostřednictvím podnětného procesu, ve kterém se sledovaný objekt přemístí do známé výstupní situace a následně se od této polohy prostřednictvím čidla nárůstu stanoví absolutní poloha pohyblivého elementu. Například při zjištování polohy sedadla motorového vozidla by pro takový postup bylo nutné přemístit sedadlo nejprve do odpovídající výchozí polohy. Také uložení naposled stanovené takové absolutní hodnoty do paměti není možné považovat po vypnutí zapalování z bezpečnostních důvodů za spolehlivé. V takovém případě by mohlo • « *<» · e ··* · ·· • · « · · · · · · · ·· • · · · · · · ··· « ·· ·· ·· ·· ···

- 3 dojít například po odpojení baterie a opětovném připojení baterie k odpovídajícímu chybnému ovládání ochranného vaku.

Obvyklá čidla absolutní hodnoty pro zjišťování polohy pohyblivého objektu fungují na indukční nebo kapacitní základně, to znamená, že při pohybu zjišťovaného objektu se změní indukčnost, případně kapacita odpovídajícího Čidla.

Dále je také známé zjišťovat například polohu osoby na sedadle motorového vozidla prostřednictvím ultrazvuku. V nejjednodušším případě se také zde jedná o měření odstupu, například měření odstupu hlavy nebo horní části těla osoby od polohy ochranného vaku.

Mimoto je také známé nasazení ultrazvukových vysílačů a přijímačů pro měření odstupu v případě pomocných ústrojí pro parkování.

Při zjišťování polohy objektu ultrazvukem se obvykle použije metoda měření doby průběhu impulzu mezi jeho vysláním a mezi jeho zaznamenáním. Přitom lze zaznamenávat buď přímo vyslaný ultrazvukový signál nebo signál, který byl odražen na odpovídajícím objektu.

Až dosud známá zařízení pro měření odstupu jsou však zpravidla použitelná jen s odpovídajícími náklady pro případ využití, u kterého se má v motorovém vozidle zjišťovat poloha pohyblivého objektu. To platí zejména pro případ velkých prestavovacích drah objektu.

Zařízení pro měření odstupu, která pracují na základě ultrazvuku, mají mimoto také tu nevýhodu, že dráha signálu může být narušována jinými objekty a tak může dojít k od • · · · ··* ········ • 9 · 9 · · · · · » 9 «4 ·Φ ·· ·· ·· ···

- 4 povídajícímu chybnému ovládání řízených činitelů*

Podstata.vynálezu

Vycházeje z tohoto stavu techniky si vynález klade za úkol vytvořit zařízení pro měření odstupu, zejména pro použití v technice motorových vozidel, které má jednoduchou a ekonomicky výhodnou konstrukci, která je jednoduchým způsobem integrovatelná ve vozidle a která s dostatečnou spolehlivostí a přesností umožňuje zjištění polohy, případně odstupu s výhodou pohyblivého objektu od referenčního bodu.

Vytčený úkol se řeší zařízením pro měření odstupu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pro připojení ultrazvukového vysílacího elementu je čelní strana teleskopické trubky nebo čelní strana vlnovodu vedena pro spojení ultrazvukového vysílacího elementu s teleskopickou trubkou až bezprostředně před membránu ultrazvukového vysílacího elementu, že průměr membrány je větší než průměr čelní strany teleskopické trubky nebo vlnovodu a že v koncové oblasti teleskopické trubky nebo vlnovodu je upraven ve směru membrány ultrazvukového vysílacího elementu kuželovité rozšířený prstencový prostor.

Vynález vychází z poznatku, že prostřednictvím použití teleskopické trubky s nejméně dvěma do sebe navzájem zasahujícími trubkovými elementy, na kterých jsou upraveny potřebné vysílací elementy, případně potřebné přijímací elementy, se vyloučí nezamýšlené nepříznivé ovlivňování zjišfcování odstupu prostřednictvím narušujících objektů. Navíc umožňuje tato konstrukce zařízení podle vynálezu úplnou předběžnou montáž zařízení před tím, než se toto rychle a jednoduše zamontuje do vozidla. Vnitřní trubkový element teleskopické trubky přitom může být také nahrazen

99 • · Φ φ φ · · · · · 9 ·9

Φ φ φ · φφΦΦ 999 • φ >φ Φ· ·· ··0 00

- 5 trubkovým elementem posuvným ve vnějším trubkovém elementu.

Podle výhodného provedení vynálezu je vysílací element a/nebo přijímací element upraven na Čelních stranách nebo na kolmo k ose teleskopické trubky upravené mezilehlé stěně trubkového elementu. Přitom mohou být jak ultrazvukový vysílací element, tak i ultrazvukový přijímací element uspořádány v podstatě v ose teleskopické trubky, takže signál prochází v podstatě osou trubky a v důsledku toho není potřebné žádné komplikované vyhodnocování signálu se zřetelem na odrazy na stěně trubky.

Signál vysílacího elementu může být teleskopické trubce také přiváděn prostřednictvím tuhých nebo ohebných vlnovodů, například prostřednictvím ohebných hadic z plastické hmoty. V takovém případě musí být samozřejmě délka vlnovodu mezi vysílacím elementem a mezi teleskopickou trubkou, případně odpovídajícím koncem měřeného odstupu přizpůsobena při zjištování odstupu době průběhu signálu a rychlosti signálu.

Stejným způsobem lze také přivádět přijímací signál vysílacímu elementu prostřednictvím odpovídajícího vlnovodu, přičemž při zjištování odstupu je třeba brát zřetel také na tuto délku. To platí samozřejmě nejen pro délku vlnovodu, ale také pro dílčí délku teleskopické trubky, pokud není vysílací, případně přijímací element uspořádán na koncovém bodě měřené dráhy, přičemž odpovídající část teleskopické trubky musí být v takovém případě považována za část zmíněného připojovacího vlnovodu.

Dále je u výhodného provedení zařízení podle vynálezu na tom trubkovém elementu, na kterém je uspořádán vysílací • ·· • ♦ · · · ♦ · β · · · ·· ·Φ ♦ · ·* ·· ··· element, upraven další přijímací element. Ten slouží k tomu, aby prostřednictvím měření doby průběhu signálu mezi vysílacím elementem a mezi dalším přijímacím elementem určil při využití známého odstupu těchto obou elementů rychlost signálu. Tu pak lze použít pro zjištění velmi přesné absolutní hodnoty pro odstup mezi vysílacím elementem a mezi vlastním přijímacím elementem.

Tento další přijímací element může být také upraven na připojovacím vlnovodu k teleskopické trubce nebo může být spojen s dalším vypínacím vlnovodem s přijímacím vlnovodem nebo s teleskopickou trubkou.

Tímto způsobem mohou být kompenzovány tolerance ve frekvenci signálu, případně tepelné vlivy, které působí na rychlost signálu, to je hustota prostředí.

Je samozřejmé, že k tomu účelu může být také další přijímací element upraven na tom trubkovém elementu, na kterém je uspořádán vlastní přijímací element, případně na nebo v odpojovacím vlnovodu mezi teleskopickou trubkou a přijímacím elementem. Prostřednictvím poznatku odstupu mezi oběma přijímacími elementy a mezi zjištěnou dobou průběhu signálu mezi oběma přijímacími elementy lze potom opět určit rychlost signálu.

I když s tímto principem podle vynálezu pro měření odstupu lze použít elektromagnetické vlny včetně optického spektra, tak také zvukové vlny, nabízejí se naposledy uvedené na podkladě té skutečnosti, že odpovídající vysílací a přijímací elementy lze vyrobit ekonomicky výhodně a také potřebná vyhodnocovací elektronika může mít na podklade relativně nízké doby průběhu signálu, to znamená rych« · · ··* ·· · · · · · · · * · · ♦ · · · · *· ·· »· ♦♦ ·· ···

- 7 • · ·· losti rozšiřování signálu mezi místem vysílání a mezi místem přijímání, jednoduchou a ekonomicky výhodnou konstrukci.

Podle výhodného provedení vynálezu mohou mít obvodové stěny teleskopické trubky otvory pro tlumení od stěn odrážených podílů signálu, případně pro snížení reflexe stěn. Je samozřejmé, že místo nebo přídavně k takovým otvorům mohou být na vnitřních stěnách trubkových elementů upraveny odpovídající tlumicí materiály, nebo mohou být vnitřní stěny opatřeny odpovídajícími geometrickými tlumicími elementy.

Přijímací element může být upraven jak na vzhledem k přijímacímu elementu protilehlém konci teleskopické trubky, případně v odpovídající koncové oblasti teleskopické trubky, nebo také v téže poloze jako vysílací element. V prvním případě je vysílací signál přímo zachycován a ve druhém případě je přijímán z odpovídající stěny tvořící odrážející stěnu, která je upravena uvnitř nejméně jednoho dalšího trubkového elementu.

Vysílací element a přijímací element mohou být také vytvořeny jako integrovaný ultrazvukový vysílací/přijímací element. V případě ultrazvukového měniče může tento sloužit jak jako vysílací, tak také přijímací element. U tohoto příkladu provedení je však třeba dbát na to, že tak zvaná volná doba měniče je menší, než nejmenší měřená doba průběhu signálu. Taková volná doba vzniká tím, že měnič po odpojení vysílacího signálu po určitou dobu dodatečně kmitá a v této době nemůže měnič sloužit jako přijímací element s dostatečnou přesností.

Podle dalšího provedení vynálezu je vyhodnocovací a • ·· φ ··· ovládací jednotka, která ovládá vysílací element a do které jsou přiváděny signály přijímacích elementů pro vyhodnocení, vytvořena integrované s teleskopickou trubkou.

Další příklady provedení vynálezu vyplývají ze závislých patentových nároků.

Přehi-2--22-Σýkrese2Ϊ1

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je znázorněn první příklad provedení vynálezu ve schematickém vyobrazení.

Na obr. 2 je znázorněn druhý příklad provedení vynálezu ve schematickém vyobrazení s připojením vysílacího elementu prostřednictvím vlnovodu a se samostatnou referenční měřicí dráhou.

Př í Klady _prov ede ní _vynále zu

Na obr. 1 znázorněný příklad provedení zařízení 2 pro měření odstupu má teleskopickou trubku 3, která má u znázorněného příkladu provedení dva do sebe navzájem zasouvatelně vytvořené trubkové elementy 5, 7.

Na volném konci vnitřního trubkového elementu 5 je upraven vysílací element 9, který je s výhodou vytvořen jako ultrazvukový vysílací element 9. Vysílací element 9 je s výhodou upraven na čelní straně nebo uvnitř trubkového elementu 5 tak, že vyzařování akustických vln se uskutečňuje v ose A teleskopické trubky 3. Tím se dosáhne toho, • · ·· • ·♦· • φφφ · · · · ♦ · · • Φ φφ ΦΦ · ·· ··· že podstatná Část zvukového pole se rozšiřuje ve směru osy A a na vnitřních stranách trubkových stěn odrážené podíly zvukového pole nevedou k narušení měření nebo nevyžadují nákladné vyhodnocování signálu. Pro ovládání vysílacího elementu 9 je upravena vyhodnocovací a ovládací jednotka 11. Do této vyhodnocovací a ovládací jednotky 11 je dále přiváděn výstupní signál přijímacího elementu .13. Tento přijímací element 13 je opět s výhodou upraven na konci nebo uvnitř koncové oblasti vnějšího trubkového elementu 7 tak, že osa přijímací charakteristiky přijímacího elementu 13 lícuje s osou A teleskopické trubky 3.

Vyhodnocovací a ovládací jednotka 11 zjištuje délku dráhy, případně odstup L mezi vysílacím elementem $ mezi přijímacím elementem 13 měřením doby £ t výpočtu pulzového signálu. Doba fa ⁴ výpočtu může být určována vyhodnocovací a ovládací jednotkou 11 zjištěním časového intervalu mezi elektrickým ovládacím sighálem pro vysílací element 9 a mezi signálem přijímaným prostřednictvím přijímacího elementu 13. Je samozřejmé, že zde mohou být použity všechny vhodné metody pro vyhodnocení signálu, například přiblížení vysílacího a/nebo přijímacího signálu prostřednictvím analytických funkcí a určení doby fa t výstupu zjištěním časových odstupů mezi navzájem odpovídajícími extrémními hodnotami analytických funkcí. Je samozřejmé, že se také může uskutečnit společné sdělení více měřicích postupů.

Při použití jen jednoho jediného přijímacího elementu 13 je zpravidla potřebné uložit hodnotu pro rychlost Vg Signálu vyhodnocovací a ovládací jednotky 11, takže je možné zjištěný odstup L vypočíst podle vztahu L = Vg . t.

V takových případech, ve kterých je možné uskutečnit φ · ···

- 10 proces inicializování, je možné zasunout trubkové elementy 5, 2 teleskopické trubky 3 do sebe do předem stanovené polohy se známou délkou, případné známým odstupem L*. Prostřednictvím měření příslušné doby ^t^ výpočtu lze potom zjistit rychlost signálu ze vztahu v = L^/^t^. Po tomto procesu inicializace, případně po tomto kalibrování zařízení 1 pro měření odstupu mohou být zjišťovány libovolné odstupy L při využití rychlosti signálu zjištěné uvedeným způsobem.

Prostřednictvím takového kalibrování zařízení X pro měření odstupu podle vynálezu je možné také kompenzovat tolerance charakteristiky vysílacího elementu 9, případně teplotní vlivy, které působí na rychlost v^ signálu. Tak například se rychlost signálu mění v teplotní oblastí o hodnotě - 40 °C až + 150 °C, která je relevantní v technice motorových vozidel, o zhruba 30 Za tuto skutečnost je odpovědná jak změna hustoty média, s výhodou vzduchu, které přenáší akustické vlny, tak také změny vyzařovací charakteristiky a frekvence vysílacího elementu 9.

Pokud by nebylo možné uskutečnit proces inicializování vysvětleným způsobem, tak je možné uskutečnit kompenzaci rušivých vlivů na rychlost νθ signálu tím, že se upraví na teleskopické trubce 3 další vysílací element 15. Tak například může být tento další vysílací element 15 uspořádán v předem známém odstupu L od vysílacího elementu 9 na vnitřním trubkovém elementu 5. Tím se opět vytváří možnost zjištovat z předem známého odstupu L a z doby ^t^ výpočtu zjištěné v referenčním měřicím procesu rychlost Vg signálu. Další přijímací element 15 může být například uspořádán, jak je to znázorněno na obrázku, na obvodu příslušného trubkového elementu 5. Samozřejmě je však možná také • ♦·· • · ♦· * · · · · ♦ ··»» · · ♦ · · · · »· ·· ·· *· ·· ··· každá jiná úprava dalšího přijímacího elementu 15, která zabezpečuje spolehlivé zjištění signálu a tím také spolehlivé zjištění doby ^tj výpočtu.

Další přijímací element 15 může být také neznázorněným způsobem upraven na tom trubkovém elementu 7, na kterém je uspořádán přijímací element 13. Zjištění doby výpočtu se potom již neuskutečnil je prostřednictvím stanovení rozdílu doby výpočtu mezi ovládacím signálem pro vysílací element 9 a mezi přijímacím signálem přijímacího elementu 13, nýbrž stanovením doby výpočtu mezi přijímacím signálem dalšího přijímacího elementu 15 a signálem přijímacího elementu 13, přičemž se samozřejmě zjištuje stejný impulz, případně chod impulzů obou přijímacích elementů 15, 13.

Podle dalšího neznázorněného provedení vynálezu může také být přijímací element 13 upraven ve stejné příčné rovině teleskopické trubky 3, jako vysílací element 9. V takovém případě musí být na posledním trubkovém elementu, v tomto příkladu provedení na trubkovém elementu 7, upravena odrazná stěna. Tím se uskutečňuje stanovení délky, případně odstupu L podle vztahu L = v . 1/2 » protože vysílací signál nyní uskutečňuje zdvojenou signálovou dráhu .

Pokud je jako vysílací element 9 a přijímací element 13 použit ultrazvukový měnič, lze vysílací element 9 a přijímací element 13 realizovat také prostřednictvím využití Jednoho jediného ultrazvukového měniče, protože ten může být provozován jak jako vysílač, tak také jako přijímač.

V tomto případě se však musí zabezpečit, aby minimálně • · ···

- 12 zjistitelná délka odstupu L, případné v tomto případě se vytvářející doba fot výpočtu byly menší než tak zvaná jalová doba ultrazvukového měniče. Jako jalová doba se označuje ten časový interval, kterým prochází po odpojení vysílacího signálu ovládajícího ultrazvukový měnič, až tento dokmitá. Teprve po uplynutí této jalové doby je měnič k dispozici v plném rozsahu jako přijímací element.

V konkrétním případě využití při nasazení zařízení _L pro měření odstupu podle vynálezu může být například vnitřní trubkový element 5 spojen polohově pevně s podvozkem motorového vozidla a vnější trubkový element 7 může být upevněn na posuvně vytvořeném sedadle. Při posunutí sedadla se v důsledku toho délka odstupu L teleskopické trubky 3 změní. Tato změna, případně absolutní hodnota trubkové délky je zjištěna zařízením podle vynálezu pro měření odstupu.

U dalšího příkladu provedení vynálezu, který je znázorněn na obr. 2, je provedeno připojení vysílacího elementu 9 prostřednictvím vazebního vlnovodu 17. Tím se vytváří možnost upravit při omezených prostorových poměrech vysílací element 9 na jiném místě. Při zjištování odstupu L je samozřejmě nutné brát odpovídajícím způsobem zřetel na délku vazebního vlnovodu 17. To lze provést například jednoduchým odčítáním délky vazebního vlnovodu 17 od celkové délky závislé na době výpočtu signálu, rychlosti signálu a poloze teleskopické trubky 3.

Připojení přijímacího elementu 13 na vnější trubkový element 7 teleskopické trubky 3 se uskutečňuje u příkladu provedení znázorněného na obr. 2 také prostřednictvím vyvazovacího vlnovodu 19. Na délku vyvazovacího vlnovodu 19 je samozřejmě nutné také brát zřetel při zjištování zjišto• ··' « · ·*· · · * • · φ ··· ·· · φ φ φ · • · φ · φ φ φ φ φ φ · φφ φφ φφ φφ φφ ΦΦΦ váného odstupu.

Dále se liší příklad provedení, který je znázorněn na obr. 2, od příkladu provedení podle obr. 1 tím, že další přijímací element 15 pro kompenzaci zejména teplotních změn není upraven na teleskopické trubce 3, ale na separátním diferenčním vyvazovacím vlnovodu 21. Referenční separátní vyvažovači vlnovod 21 odbočuje od vazebního vlnovodu 17 ve vazebním místě 23. Vazební místo 23 lze realizovat například prostřednictvím vazebního elementu 24, ve kterém je upraven kanál ve tvaru písmene Ϊ. Na připojovacích místech vazebního elementu 24 pak mohou být připojeny odpovídající vlnovody.

Celková délka vazebního vlnovodu 17 až k vazebnímu místu 23 a zde odbočujícího separátního diferenčního vyvazovacího vlnovodu 21 je opět konstantní, což umožňuje určit z této předem známé délky a z doby průběhu signálu, který je snímán, rychlost signálu.

Samozřejmě je ti tohoto provedení třeba dbát na tu skutečnost, aby se rychlost signálu v separátním diferenčním vyvazovacím vlnovodu 21 nelišila nebo se lišila jen v přípustné míře od rychlosti signálu ve vazebním vlnovodu 17. případně v teleskopické trubce 3.

Jako vazební vlnovody mohou být použity například tuhé trubky z plastické hmoty nebo ohebné hadice z plastické hmoty.

Dále je na obr. 2 znázorněna speciální vazební možnost pro znázorněné vysílací/přijímací elementy. Vlastní vysílací element 9, případně vlastní přijímací elementy 13, 15 • φ φφ · · ··· · · t • φ ♦ φ · φ φφ φφφ φ φ Φφφφ φφφφ φφ φ • Φ φφ φφ φφ φφ φφφ jsou uloženy v odpovídajících vybráních vazebních ústrojí

25. Příslušný vlnovod 17, 19, případně 21 je svou čelní stranou zaveden až na nepatrnou vzduchovou mezeru na membránu vysílacího elementu 9, případně přijímacího elementu 13, 15. Tím se vytváří ta výhoda, že lze zapojit v podstatě do odpovídajícího vlnovodu jen takové signály, které procházejí v ose vlnovodu. Osa vysílacího elementu 9, případně přijímacích elementů 13, 15 je k tomu účelu nasměrována lícované s osou vazebních vlnovodů.

Dále je v koncové oblasti vazebních vlnovodů upraven uvnitř vazebního ústrojí 25 prstencový prostor 27, který se ve směru na vysílací element j), případně přijímací element 13, 15 vycházeje od vnějšího obrodu vazebního vlnovodu kuželovité rozšiřuje. Tím se dosáhne toho, že ty části signálů, které v důsledku jejích velkého úhlu vzhledem k ose vlnovodu vystupují z mezery mezi čelní stranou vlnovodu a mezi vysílacím elementem 9 a přijímacím elementem 13, 15 do prstencového prostoru 27 a v něm se ničí, jsou pohlcovány. Tak se zabrání zejména negativnímu ovlivňování vysílacího elementu 9 odráženými podíly.

Aby se dosáhlo co nejoptimálnějšího tlumení podílů signálu, které jsou vázány do vlnovodu, může být prstencový prostor 27 vyplnén také tlumicím materiálem, případné mohou být na vnitřní stěně prstencového prostoru 27 upraveny struktury pro pohlcování odpovídajících podílů vln.

V případě vysílacího elementu 9 slouží prstencový prostor 27 vazebního ústrojí 25 pro zničení podílů signálu, které nejsou vázány do vazebního vlnovodu 17. V případě přijímacích elementů 13. 15 slouží odpovídající prstencový prostor 27 pro zabránění rušivých odrazů ve směru na mem- 15 • · ··· • · fr ···« · · · · · * ·· · ·· ·· *· ··· bránu vysílacího elementu 9 k tomu, aby zničil podíly signálu vystupující ze vzduchové mezery mezi čelní stranou vyvazovacího vlnovodu a membránou přijímacího elementu 13, 15 a aby také zabránil rušivým odrazům ve směru na membránu .

Je samozřejmé, že jednotlivé znaky provedení podle obr. 1 a obr. 2 mohou být také navzájem kombinovány pro další provedení.

« ···

Claims (9)

1. Zařízení pro měření odstupu s ultrazvukovým vysílacím elementem pro vysílání akustických vln, který je upraven na prvním konci měřeného odstupu (L) nebo v předem známém odstupu od prvního konce, a s ultrazvukovým přijímacím elementem (13) pro příjem vyslaných akustických vln, který je upraven pro příjem na opačném druhém konci měřeného odstupu (L) odrážených vln na prvním konci měřeného odstupu (L) nebo v předem známém odstupu od prvního konce nebo pro přímý příjem vln na druhém konci měřeného odstupu (L) nebo v předem známém odstupu od druhého konce, jakož i s vyhodnocovací a ovládací jednotkou (11) pro nastavování ultrazvukového vysílacího elementu (9) pulzovaným signálem a zjištování a vyhodnocování signálu ultrazvukového přijímacího elementu (13), přičemž měřený odstup (L) je určován z doby průběhu signálu a rychlosti signálu, jakož i případně z předem stanoveného odstupu nebo předem stanovených odstupů ultrazvukového vysílacího elementu (9) a/nebo ultrazvukového přijímacího elementu (13) od prvního nebo druhého konce měřeného odstupu (L), přičemž mězi prvním koncem a mezi druhým koncem měřeného odstupu (L) je upravena teleskopická trubka (3) s nejméně dvěma do sebe zasahujícími trubkovými elementy (5, 7), přičemž ultrazvukový vysílací element (9) a ultrazvukový přijímací element (13) jsou upraveny vždy v nebo na trubkových elementech (5; 7) nebo jsou spojeny s trubkovými elementy (5; 7) prostřednictvím vlnovodů, a přičemž nejméně jeden z nejméně dvou trubkových elementů (5, 7) je spojitelný s přenosným pohyblivým elementem, vyznač u jící se tím, že pro připojení ultrazvukového vysílacího elementu (9) je čelní strana teleskopické trubky (3) nebo čelní strana vlnovodu vedena pro spojení ultrazvukového vysílacího elementu (9) s teleskopickou trubkou • 9 ·9 • « ·*· • ♦ · · 9*99 99 9 *9 ·9 99 99 9· 999

- 17 (3) až bezprostředně před membránu ultrazvukového vysílacího elementu (9), že průměr membrány je větší než průměr čelní strany teleskopické trubky (3) nebo vlnovodu a že v koncové oblasti teleskopické trubky (3) nebo vlnovodu je upraven ve směru membrány ultrazvukového vysílacího elementu (9) kuželovité rozšířený prstencový prostor.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prstencový prostor je vyplněn izolačním materiálem.

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v nebo na trubkovém elementu (5), v nebo na kterém je upraven ultrazvukový vysílací element (9) nebo se kterým je ultrazvukový vysílací element (9) spojen prostřednictvím vlnovodu, nebo v nebo na vlnovodu, se kterým je spojen ultrazvukový vysílací element (9) s trubkovým elementem (5) je upraven další ultrazvukový přijímací element (13) nebo je s ním spojen prostřednictvím vlnovodu, a že vyhodnocovací a ovládací jednotka (11) zjištiije ze známého odstupu (I) mezi ultrazvukovým vysílacím elementem (9) a mezi dalším ultrazvukovým přijímacím elementem (15) rychlost signálu a/nebo změnu rychlosti signálu a používá ji pro určení odstupu (L) doby průběhu signálu zjištěné prostřednictvím ultrazvukového vysílacího elementu (9) a ultrazvukového přijímacího elementu (13).

4. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v nebo na trubkovém elementu (7), ve nebo na kterém je upraven ultrazvukový přijímací element (13) je upraven další ultrazvukový přijímací element (15) a že vyhodnocovací a ovládací jednotka (11) zjištuje rychlost signálu a/nebo změnu rychlosti signálu ze známého odstupu • t · * * v v

- 18 mezi ultrazvukovým přijímacím elementem (13) a mezi dalším ultrazvukovým přijímacím elementem (15) a používá dobu průběhu signálu zjištěnou prostřednictvím ultrazvukového vysílacího elementu (9) a ultrazvukového přijímacího elementu (13) pro určení odstupu (L).

5. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ultrazvukový vysílací element (9) a ultrazvukový přijímací element (13) je uspořádán v podstatě v ose (A) teleskopické trubky (3) nebo jsou vlnovody pro spojení ultrazvukového vysílacího elementu (9) a/neho ultrazvukového přijímacího elementu (13) s teleskopickou trubkou (3) s ní spojeny v podstatě v ose (A) teleskopické trubky (3).

6. Zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že obvodové stěny teleskopické trubky (3) mají otvory pro tlumení reflexí.

7. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ultrazvukový vysílací element (9) a ultrazvukový přijímací element (13) jsou vytvořeny jako integrovaný ultrazvukový vysílací/přijímací element.

8. Zařízení podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vyhodnocovací a ovládací jednotka (11) je vytvořena integrované s teleskopickou trubkou (3).

9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že vyhodnocovací a ovládací jednotka (11) je upravena v teleskopické trubce (3).

’Μ

· a· • « v * • 9 • * · · · • a • a a • • • a t • · a • a a a • a • a 44 a a a a*