DD253499A1 - Taktiler elektrischer sensor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung mittels denen bei elektrischen, elektronischen oder optischen Sensoren die Funktionssicherheit messtechnischer Vorgaenge erhoeht wird. Dazu werden funktionswichtige Bauteile der Sensoren ganz oder teilweise von Luft umspuelt, so dass eine aktive Mikroklimazone entsteht. Die Erfindung ist dort einsetzbar, wo pneumatische Hilfsenergie zur Verfuegung steht und wo Umwelteinfluesse das Messergebnis verfaelschen oder den Messvorgang behindern. Zusammen mit einer automatischen Lenkeinrichtung eignet sich die Erfindung besonders zu Automatisierungsloesungen in der Land- und Fahrzeugtechnik. Das erfindungsgemaesse Verfahren und die Vorrichtung eines klimatisierten, taktilen elektrischen Sensors besteht aus einer Abschirmung mit Luftleiteinrichtungen, elektrisch leitfaehiger Fuehrungsvorrichtung und spezifisch geformtem Isolierkoerper.

Description

Ausführungsbeispiel

Der elektrische Sensor nach Figur 1 wird wie elektrische Sensoren gleicher Aufgabe eingesetzt. Zusätzlich ist eine pneumatische Hilfsenergie bereitzustellen, so daß über ein Rohrstück 1 mit Schlauchanschluß Luft durch die Mikroklimaabschirmung 2 befördert werden kann. Dabei soll die Anordnung der Ringstege 3 für einen gewissen Überdruck in der Mikroklimazone sorgen und gleichzeitig das Durchblasen des Hohlraumes 4 zwischen Isolierkörper 5 und geflanschtem Stützrohr 6 unterstützen. Das Stützrohr 6 ist mit dem Flansch 7 fest verbunden und sitzt auf dem Isolierkörper 5 auf. Es dient der mechanischen Stabilität des Sensors sowie der isolierten Montage der metallischen Führungsvorrichtung 8 (z. B. Blattäbweiser), die mit einem Rundmaterialrahmen 9 versteift ist. Die Bohrung 10 im Isolierkörper 5 dient zur Aufnahme eines Kabels für die Gewinnung des zusätzlichen Signals überdie Führungsvorrichtung 8. Die Möglichkeit für eine sichere Kontaktgabe zwischen Kabel und Stützrohr 6 kann bei abgezogener Abschirmung 2 z.B. durch eine Schraube und eine im Isolierkörper 5 eingelassene Mutter realisiert werden. Besitzt die Tastelektrode 11 positive und die Abschirmung 2 aufgrund der mechanischen Verbindung überdie Halterung 15 mit dem Aggregat bzw. der Energiequelle ein negatives Potential, so kann die Verstopfung oder Funktionsstörungsursache exakt entweder zwischen Tastelektrode 11 oder im Bereich der Abschirmung 2 geortet werden. Da nahezu bei jeder Berührung von z.B. Pflanzenstiel und Tastelektrode 11 auch die Führungsvorrichtung 8 durch die Blätter gestreift wird, liegt intervallmäßig entsprechend der Pflanzenabstände auch jedesmal das positive Potential an der Führungsvorrichtung 8 an. Um es als Störsignal zu erkennen, ist die elektronische Auswertung auf die ununterbrochene Dauer seines Auftretens zu beziehen. Der Isolierkörper 5 umschließt die Tastelektrode 11, die durch ein Profilstück 12 (z.B. Vierkant) gegen Verdrehen gesichert ist. Mittels der Preßstoffhülse 13 wird die elektrische Isolation zwischen Stützrohr 6 und Abschirmung 2 hergestellt, während der Dichtring 14 das Eindringen von Feuchtigkeit zwischen Abschirmung 2, Preßstoffhülse 13 und Isolierkörper 5 verhindern soll. Die Höhe der Mikroklimazone ist nach Möglichkeit über die Wuchshöhe der zu pflegenden Pflanzen anzuordnen.

Claims (4)

1. 'Patentansprüche:

   1. Sensor für elektrische, elektronische oder optische Wirkprinzipe, gekennzeichnet dadurch, daß Bauelemente davon — gegebenenfalls unterstützt von Leitblechen oder Abschirmungen — von einem Gas umspült werden und in Abhängigkeit des konkreten Einsatzfalles mit elektrisch leitfähigen Führungsvorrichtungen sowie einem spezifisch geformten Isolierkörper kombiniert werden.
2. 2. Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß Führungsvorrichtungen als integrierter oder selbständiger Bestandteil (z. B. Blattabweiser) elektrisch leitfähig sind, gegenüber anderen Bauelementen des Sensors oder Gerätes elektrisch isoliert montiert und durch Luftumspülung elektrisch potentialfrei gehalten werden.
3. 3. Sensor nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsvorrichtungen der Gewinnung zusätzlicher elektrischer Signale (z. B. zur Alarmierung) dienen.
4. 4. Sensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß seine Isolierungkörper so geformt sind (z. B. konisch), daß die verbindende Oberfläche des Isolierkörpers zwischen elektrisch leitfähigen Bauteilen möglichst groß ist und dieser Bereich von Luft umspült wird.

   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft einen taktilen elektrischen Sensor und ist überall dort einsetzbar, wo mittels eines Sensors ein oder mehrere elektrische Signale gewonnen werden sollen, um Teilprozesse zu automatisieren und wo die Umweltbedingungen z. B. durch Staub oder Feuchtigkeit die Funktionssicherheit der Sensoren und damit die Automatik beeinträchtigen bzw. die Automatisierung verhindern. Die Anwendung der Erfindung wird beim Einsatz von Sensoren insbesondere in der Pflanzenproduktion, aber auch im Gartenbau oder in der Forstwirtschaft, wo durch Reihenkulturen die automatische Führung eines Gerätes oder einer Maschine entlang der Pflanzenreihe (z. B. auch entlang einer Grabenkante, Ackerfurche) als Leitlinie möglich ist, empfohlen. Bedingung ist die Bereitstellung von z. B. Druckluft.

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Mechanische Tastelemente bzw. Sensoren (z. B. zur Erkennung und Ortung von Pflanzen) werden entsprechend dem Trend der Technik und dem zunehmenden Einsatz der Elektronik zu Automatisierungszwecken mehr und mehr durch elektrische, elektronische und optische Wirkprinzipe abgelöst. Die betreffenden bekannten Lösungen haben —wie auch die im DDR-Patent Nr. 236244 A1 dargestellten Lösung — den Nachteil, daß deren Funktion bei Staubeinwirkung und unter feuchten Witterungsbedingungen nicht gesichert ist. Diese Umwelteinflüsse sind aber z. B. in der landwirtschaftlichen Praxis typisch. Optische Sensoren verschmutzen leicht. Außerdem entsteht bei hoher Luftfeuchtigkeit und durch Spritzwasser auf den Oberflächen der Sensoren und ebenso über potentielle Isolierkörper bis unter Schutzkappen o.a. ein elektrisch leitfähiger Wasserfilm, der infolge unerwünschter Kriechströme Fehlfunktionen verursacht. Isolierkörper wie auch Schutzkappe werden — unabhängig von ihrem Material — elektrisch leitend und unwirksam.

   Ziel der Erfindung

   Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Einsatzgrenzen bekannter Sensoren insbesonderefür automatische Lenkeinrichtungen zu erhöhen, um deren Funktionssicherheit auch unter extremen Witterungsbedingungen zu gewährleisten. Damit soll zur Verbesserung der Arbeitsqualität und Arbeitsbedingungen sowie zur Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit und Arbeitsproduktivität beigetragen werden. Die Erfindung unterstützt u.a. die weitere Entwicklung der Einmannbedienung landtechnischer Aggregate, die breite Nutzung automatischer Lenkeinrichtungen und die komplexe Automatisierung.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, billige und robuste Lösung für einen taktilen elektrischen Sensor zu automatischen Lenkeinrichtungen zu finden, die insbesondere bei Tau bzw. während oder nach feuchter Witterung funktionstüchtig ist und — allgemein — die Einsatzgrenzen potentieller Sensoren erweitert. Die Funktionssicherheit solcher Sensoren wird erfindungsgemäß erhöht, indem elektrisch funktionswichtige Bauelemente des Sensors unter einer Abschirmung — elektrisch voneinander isoliert — stabil montiert werden und innerhalb der Abschirmung durch Einblasen eines Gases (z.B. Luft) ein von äußeren Einflüssen weitgehend unabhängiges Mikroklima hergestellt wird. Dadurch kann z. B. ein sich aufbauender Feuchtigkeitsfilm nicht den spezifisch geformten Isolierkörper überbrücken und die elektrisch leitfähige Führungsvorrichtung (z.B. zum schonenden Anheben oder Abweisen von Blättern) kann potentialfrei gehalten und bei eventuellen Verstopfungen (z.B. durch Erde oder Pflanzenteile) zur Gewinnung eines zusätzlichen elektrischen Signals genutzt werden.