DD240251A1

DD240251A1 - Einrichtung zum messen einer flaechenneigung

Info

Publication number: DD240251A1
Application number: DD27960185A
Authority: DD
Inventors: Andreas Zimmermann; Thomas Dressler; Gabriele Reimann
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1985-08-12
Publication date: 1986-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen der Neigung von Bezugsflaechen an Geraeten, Bauteilen o. ae. Sie ist insbesondere zur Justierung oder Langzeitkontrolle von Winkellagern geeignet. Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung, die auch bei Schwingungen ausreichend genaue Messergebnisse liefert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Messung von Flaechenneigungen zu schaffen, in der die Verwendung einer Fluessigkeit vorgesehen, jedoch die direkte Abtastung der Fluessigkeitsoberflaeche ausgeschlossen ist. Die Aufgabe wird fuer eine Einrichtung mit einem Behaelter, der teilweise mit einer Fluessigkeit gefuellt ist, einer optischen Strahlung und einem optoelektronischen Empfaenger dadurch geloest, dass zum Ablenken der optischen Strahlung ein ebener, von mindestens drei in die Fluessigkeit eintauchenden Schwimmern getragener Reflektor mit einer der Fluessigkeitsoberflaeche abgewandten verspiegelten Flaeche vorgesehen ist und dass die optische Strahlung auf die verspiegelte Flaeche des Reflektors gerichtet ist, wobei sie eine in bezug auf den Behaelter fest eingestellte Richtung aufweist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, die zum Messen der Neigung von Grund- oder Be'zugsflächen an Geräten, Behältern Baukörpern, Auslegern o.a. genutzt werden kann. Insbesondere sind die Justierung und die Langzeitkontrolle von Winkellagen möglich. Die Auswertung der Meß- und Kontrollergebnisse kann elektronisch erfolgen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Neigungsmesser, die nach dem Prinzip der Abtastung einer Flüssigkeitsoberfläche arbeiten, sind aus der Literatur bekannt. So sind in der US-PS 4307516 und der US-PS 4332090 geschlossene Systeme dargestellt, in denen die Neigung der Flüssigkeitsoberfläche bestimmt wird. Nach US-PS 4307516 ist ein Gefäß teilweise mit einer lichtundurchlässigen Flüssigkeit gefüllt. Oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sind je eine Lichtquelle für diffuses Licht und für paralleles Licht angeordnet. Im Neigungsmesser sind fünf optoelektronische Empfänger vorgesehen, einer davon über der Flüssigkeit, vier an den Seitenwänden des Gefäßes. Die Neigung wird bestimmt, indem paralleles Licht auf die Flüssigkeitsoberfläche trifft und in Richtung des einzelnen Empfängers reflektiert wird oder mit Hilfe der seitlich angebrachten Empfänger und der diffusen Strahlungsquelle, wobei jeweils einem Empfängerpaar eine Neigungsrichtung zugeordnet ist.

Die US-PS 4332090 offenbart einen Neigungsmesser, der teilweise mit einer transparenten Flüssigkeit gefüllt ist und am Behälterboden eine reflektierende Schicht aufweist. Über der Flüssigkeit sind eine Lichtquelle und ein Empfänger angeordnet. Von der Quelle abgestrahltes paralleles Licht wird an der Flüssigkeitsoberfläche gebrochen, vom Behälterboden reflektiert, beim Austritt aus der Flüssigkeit wiederum gebrochen und trifft dann auf den Empfänger.

Beide Lösungen haben den Nachteil, daß Neigungen nur bei völliger Schwingungsfreiheit der Flüssigkeit mit ausreichender Genauigkeit gemessen werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung zur Neigungsmessung, die auch bei auftretenden Schwingungen Meßergebnisse mit ausreichender Genauigkeit liefert. Die Einrichtung soll mit relativ geringem technischem Aufwand realisierbar sein.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Messung von Flächenneigungen zu schaffen, in der die Verwendung einer Flüssigkeit vorgesehen, jedoch die unmittelbare Abtastung der Flüssigkeitsoberfläche ausgeschlossen ist. Diese Aufgabe wird für eine Einrichtung mit einem Behälter, der teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, einer optischen Strahlung, die in unterschiedliche, bestimmten Neigungen entsprechende Richtungen abgelenkt wird und einen optoelektronischen Empfänger, der im Bereich der abgelenkten optischen Strahlung angeordnet ist, dadurch gelöst, daß zum Ablenken der optischen Strahlung ein ebener, von mindestens drei in die Flüssigkeit eintauchenden Schwimmern getragener Reflektor mit einer der Flüssigkeitsoberfläche abgewandten verspiegelten Fläche vorgesehen ist und daß die optische Strahlung auf die verspiegelte Fläche des Reflektors gerichtet ist, wobei sie eine in bezug auf den Behälter fest eingestellte Richtung aufweist.

Der Reflektor kann dabei innerhalb des Behälters angeordnet sein. Vorteilhafterweise sollte der Behälter im Bereich der Flüssigkeit in miteinander kommunizierende Kammern geteilt sein, wobei jeder Schwimmer einer gesonderten Kammer zugeordnet ist. Als optoelektronischer Empfänger kann ein Flächenempfänger mit einzelnen, in einem Raster angeordneten Empfangselementen vorgesehen sein.

Die Vorteile dieser Lösung bestehen darin, daß auch bei auftretenden Schwingungen Meßwerte mit ausreichender Genauigkeit erfaßt werden und daß die Einrichtung mit relativ geringem technischem Aufwand realisierbar ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: die Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Lösung Fig. 2: einen Schnitt durch den Flüssigkeitsbereich

In Figur 1 ist ein Behälter 1 teilweise mit einer Flüssigkeit 2 gefüllt. Zum Empfang einer abgelenkten optischen Strahlung 3 ist ein optoelektronischer Empfänger 4 vorhanden. Zum Ablenken der optischen Strahlung 3 ist ein ebener, von drei in die Flüssigkeit 2 ,eintauchenden Schwimmern 5 getragener Reflektor 6 vorgesehen, der eine der Flüssigkeitsoberfläche abgewandte verspiegelte Fläche 7 aufweist. Die optische Strahlung 3 ist auf die verspiegelte Fläche 7 gerichtet, wobei sie eine in bezug auf den Behälter 1 fest eingestellte Richtung aufweist. Im Bereich der Flüssigkeit 2 ist der Behälter 1 durch Trennwände 8 in miteinander kommunizierende Kammern geteilt, wobei jeder der drei Schwimmer einer gesonderten Kammer zugeordnet ist. Wird die z. B. an einem Gerät befestigte Einrichtung geneigt, bleibt die Oberfläche der Flüssigkeit 2 senkrecht zum Vektor der Erdbeschleunigung ausgerichtet. Das gleiche gilt für den von der Flüssigkeit 2 getragenen Reflektor 6. Die Verkippung des Behälters 1 gegenüber Reflektor 6 ist ein Maß der zu ermittelnden Neigung. Mit der Verkippung des Reflektors 6 wird die Ablenkrichtung der optischen Strahlung 3 verändert und damit auch das vom Empfänger 4 abgegebene Signal. Ist als Empfänger 4 ein Punktempfänger vorgesehen, gibt das Empfängersignal Auskunft über das Vorhandensein einer einjustierten Winkellage. Bei Verwendung eines Flächenempfängers kann aus dem Auswandern der optischen Strahlung 3 aus dem Zentrum der Empfängerfläche ein Meßwert für die Neigung gewonnen werden.

Schwingungen, vom Gerät auf den Behälter 1 und die Flüssigkeit 2 übertragen, werden beim Übergang von der Flüssigkeit 2 auf den Reflektor 6 gedämpft, so daß die Verfälschung der Meßergebnisse nicht oder nur in zulässigen Grenzen erfolgt. Eine weitere Schwingungsdämpfung wird durch die Teilung des Behälters 1 in kommunizierende Kammern und die Zuordnung jedes Schwimmers 5 zu einer gesonderten Kammer erreicht.

Zur Vermeidung von Temperatureinflüssen ist es denkbar, die Temperatur der Flüssigkeit durch einen Regelkreis konstant zu halten.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Einrichtung zum Messen einer Flächenneigung mit einem Behälter, der teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, einer optischen Strahlung, die in unterschiedliche, bestimmten Neigungen entsprechende Richtungen abgelenkt wird und einem optoelektronischen Empfänger, der im Bereich der abgelenkten optischen Strahlung angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß zum Ablenken der optischen Strahlung ein ebener, von mindestens drei in die Flüssigkeit eintauchenden Schwimmern getragenen Reflektor mit einer der Flüssigkeitsoberfläche abgewandten verspiegelten Fläche vorgesehen ist und daß die optische Strahlung auf die verspiegelte Fläche des Reflektors gerichtet ist, wobei sie eine in bezug auf den Behälter fest eingestellte Richtung aufweist.
2. Einrichtung zum Messen einer Flächenneigung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Reflektor innerhalb des Behälters angeordnet ist.
3. Einrichtung zum Messen einer Flächenneigung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Behälter im Bereich der Flüssigkeit in miteinander kommunizierende Kammern geteilt ist, wobei jeder Schwimmer einer gesonderten Kammer zugeordnet ist.
4. Einrichtung zum Messen einer Flächenneigung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß als optoelektronischer Empfänger ein Flächenempfänger mit einzelnen, in einem Raster angeordneten Empfangselementen vorgesehen ist.

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