DD286421A5 - OPTICAL FLUID INJECTION AND / OR TILT CHANGE DETECTORS - Google Patents

OPTICAL FLUID INJECTION AND / OR TILT CHANGE DETECTORS Download PDF

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DD286421A5
DD286421A5 DD33096889A DD33096889A DD286421A5 DD 286421 A5 DD286421 A5 DD 286421A5 DD 33096889 A DD33096889 A DD 33096889A DD 33096889 A DD33096889 A DD 33096889A DD 286421 A5 DD286421 A5 DD 286421A5
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Reinhard Goepel
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Ba Der Ddr,Institut F. Technol. Und Mechanisierung,De
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen optischen Fluessigkeitseinbruchs- und/oder Neigungsaenderungsmelder. Sie dient der Signalisierung und Lokalisierung von Fluessigkeitseinbruch und/oder Neigungsaenderung, insbesondere der UEberwachung von fluessigkeitseinbruchs und/oder neigungsaenderungsgefaehrdeten Bereichen im rauhen, explosionsgefaehrdeten von aggressiven Medien durchsetzten Umfeld. Erfindungsgemaesz besteht die Vorrichtung aus einem Sensor, in dem bei Fluessigkeitseinbruch eine lichtreflektierende Kugel von einem Auftriebskoerper mit Stempel, bzw. bei Neigung aus der horizontalen Lage durch Wirkung der Gravitation, so aus ihrer Lagerung bewegt wird, dasz die Intensitaet des ueber einen Lichtwellenleiter eingekoppelten, aus der Kugeloberflaeche gerichteten und von dieser wieder in den Lichtwellenleiter reflektierten Lichts stark verringert wird. Die damit, und/oder durch Gewalteinwirkung auf die Lichtwellenleiteruebertragungsstrecke, verbundene Veraenderung des optischen Rueckstreusignals wird in einer Meszstelle registriert und der optische Fluessigkeitseinbruchs- und/oder Neigungsaenderungsmelder, und/oder eine Stoerstelle im Informationsuebertragungssystem durch Messung der Laufzeit des Rueckstreusignals lokalisiert. Fig. 1{Signalisierung; Fluessigkeitseinbruch; Signalisierung; Neigungsaenderung; Sensor; Kugel, lichtreflektierend; Auftriebskoerper; Gravitation; Lichtwellenleiter; Rueckstreusignal; Meszstelle}The invention relates to an optical fluid burglary and / or inclination change detector. It serves the signaling and localization of fluid ingress and / or inclination change, in particular the monitoring of liquid breakage and / or areas susceptible to change in rough, potentially explosive surroundings permeated by aggressive media. According to the invention, the device consists of a sensor in which, in the case of fluid breakdown, a light-reflecting ball is moved by a buoyancy body with a stamp, or if it is tilted out of the horizontal position by gravity, out of its bearing such that the intensity of the light coupled via an optical waveguide, is greatly reduced from the spherical surface and reflected by this again in the optical waveguide light. The change in the optical return scattering signal associated therewith, and / or by the action of violence on the optical waveguide transmission path, is registered in a measuring point and the optical fluid break-in and / or inclination change detector, and / or a fault location in the information transmission system is detected by measuring the transit time of the backscatter signal. Fig. 1 {signaling; Fluessigkeitseinbruch; signaling; Neigungsaenderung; Sensor; Sphere, light-reflecting; Auftriebskoerper; gravitation; Optical fiber; Rueckstreusignal; Meszstelle}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung dient der Signalisierung und Lokalisierung von Flüssigkeitseinbruch und/oder Neigungsänderung über Lichtwellenleiter. Sie kann in Anlagen mit rauhem, explosionsgefährdetem, von agressiven Medien durchsetztem Umfeld wie z. B. Chemieanlagen, Bergbau, Wasserschutzbauten, Abwasseranlagen und -aufbereitungsanlagen, Bauwesen, Kabelanlagen, militärischer Bereich usw. eingesetzt werden.The invention serves for the signaling and localization of liquid intrusion and / or inclination change via optical waveguides. It can be used in systems with rough, potentially explosive atmospheres permeated by aggressive media such as: As chemical plants, mining, water conservancy, wastewater systems and treatment plants, construction, cable systems, military area, etc. are used.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Be! bekannten Lösungen wird bei Flüssigkeitseinbruch die Flüssigkeit durch mechanische, pneumatische, hydrologische oder chemische Sensoren delektiert und das Signal in eine elektrische Spannung, bzw. -Strom gewandelt. Elektrische Sensoren für die Feststellung von Flüssigkeitseinbruch arbeiten vorwiegend nach dem Prinzip der kapazitiven Messung, indem das elektrische Feld zwischen meist durch ein Platten-, bzw. Drahtpaar realisierten Elektroden durch die eindringende Flüssigkeit beeinflußt wird, d. h., es wird die Kapazitätsänderung gemessen. Die Meßinformation wird über elektrische Kabel zu einer Meßstelle übertragen. Optische Signalisierungsvorrichtungen für Flüssigkeitseinbruch (z.B. DD-PS 244636) bzw. Drucksensor (DE-PS 3307964) arbeiten nach dem Prinzip der mechanischen, pneumatischen, hydrologischen oder chemischen Detektion der Wandlung dieser Meßinformation in eine mechanische Größe, welche den optischen Sensor moduliert, indem die optische Dämpfung durch Verbiegen einer Lichtleitfaser bzw. durcn mechanische Änderung der optischen Kopplungsverh: 'tnissa zwischen zwei Lichtleitfasern verändert wird.Be! In known solutions, liquid is detected by mechanical, pneumatic, hydrological or chemical sensors and the signal is converted into an electrical voltage or current when the liquid is broken. Electrical sensors for the detection of liquid intrusion work mainly on the principle of capacitive measurement, by the electric field between usually by a plate, or wire pair realized electrodes is affected by the penetrating liquid, d. h., the capacity change is measured. The measurement information is transmitted via electrical cables to a measuring point. Optical signaling devices for liquid burglary (eg DD-PS 244636) or pressure sensor (DE-PS 3307964) operate on the principle of mechanical, pneumatic, hydrological or chemical detection of the conversion of this measurement information into a mechanical size which modulates the optical sensor by the optical attenuation is changed by bending an optical fiber or by mechanically changing the optical coupling ratio between two optical fibers.

Sensoren zur Erfassung von Neigungsänderungen der horizontalen Ebene arbeiten zumeist nach dem Prinzip der Änderung einer mechanischen bzw. hydrostatischen Größe unter dem Einfluß der Gravitation (z. B. Pendel, Wasserwaagen usw.) In der Offenlegungsschrift DE 3345935 Al iat eine Anordnung zum Messen der Neigung eines Gegenstandes gegenüber der Senkrechten unter Nutzung einer Lichtwellenleitermatrix beschrieben, welche jedoch die Nachteile hat, daß die Messung nur in einer Ebene möglich ist und ein fester Bezugspunkt notwendig ist.Sensors for detecting changes in inclination of the horizontal plane usually work according to the principle of changing a mechanical or hydrostatic variable under the influence of gravity (eg pendulums, spirit levels, etc.) In the published patent application DE 3345935 Al iat an arrangement for measuring the inclination an object with respect to the vertical using an optical waveguide matrix described, but which has the disadvantages that the measurement is possible only in one plane and a fixed reference point is necessary.

Nachteile der genannten Vorrichtungen sind die hohe Störanfälligkeit, insbesondere durch eine zum Teil mehrfache Umsetzung des detektieren Signals in andere physikalische Größen bzw. die elektromagnetische Störanfälligkeit, die Nichteignung für den Einsatz im rauhen z. B. durch Staub, Ölnebel und elektromagnetische Störungen charakterisierten Umfeld, die ungenügende bzw. fehlende Resistenz gegenüber agressiven Medien, wie z. B. Säure und der mangelhafte bzw. nicht vorhandene Explosionsschutz. Weiterhin ist von Nachteil, daß für die Flüssigkeitseinbruchsmeldung und dieNeigungsänderungsmeldung jeweils getrennte Vorrichtungen, einschließlich der Peripherie, wie z. B. lange Kabel, verwendet werden müssen, sowie die relativ hohen Herstellungs·, Installations·, Wartungs- und Reparaturaufwendungen.Disadvantages of the devices mentioned are the high susceptibility to interference, in particular by a partially multiple implementation of the detected signal in other physical variables or electromagnetic susceptibility, the unsuitability for use in rough z. B. characterized by dust, oil mist and electromagnetic interference environment, the insufficient or lack of resistance to aggressive media such. As acid and the deficient or nonexistent explosion protection. Furthermore, it is disadvantageous that for the liquid intrusion message and the inclination change message respectively separate devices, including the periphery, such. Long cables, and relatively high manufacturing, installation, maintenance and repair costs.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziele der Erfindung sind niedrige Herstellungskosten, Einsatzmöglichkeit unter rauhen Umfeldbedingungen sowie die Senkung des Wartungs· und Reparaturaufwandes bei gleichzeitiger Erhöhung der Zuverlässigkeit.The objectives of the invention are low manufacturing costs, possible use under harsh environmental conditions and the reduction of maintenance and repair costs while increasing reliability.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der durch ein kompaktes Gerät In Anlagen mit rauhen, explosionsgefährdetem, von agressiven Medien durchsetztem Umfeld zuverlässig die Zustände Flüssigkeitseinbruch, Neigungsänderung und Störung im gesamten Meldesystem signalisiert und geortet werden können sowie deren Herstellungs-, Installations-, Wartungs- und Reparaturaufwendungen gering sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Oberteil eines Gehäuses, das mit einer stark lichtabsorbierenden Schicht ausgekleidet ist, eine in ihrer Oberfläche im hohen Maße lichtreflektierende Kugel auf einem aus mindestens drei Spitzen bestehenden Spitzenlager so aufliegt, daß ihr Abstand zu einem im oberen Gehäuseteil installierten Lichtwellenleiter, dessen Stirnfläche mit einer Sammellinse versehen ist, nicht größer als ein Viertel des Lichtwellenleiterdurchmessers ist. Dabei nimmt die Achse des Lichtwellenleiters zu der vom Lichtstrahl ausgeleuchteten partiellen Oberfläche der Kugel bei deren Ruhestellung einen annähernd rechten Winkel ein, was durch dessen Zuführungsrichtung Im Winkel von 45° bis 60° zur gedachten vertikalen Achse der Kugel bei Ausricht !.ng auf deren Mittelpunkt erreicht wird.The object to be solved by the invention is to develop a device with which by a compact device in systems with harsh, explosive, interspersed by aggressive media environment reliably signals the conditions of liquid burglary, inclination change and disruption in the entire reporting system and be located and their manufacturing, installation, maintenance and repair costs are low. According to the invention, this object is achieved in that in the upper part of a housing which is lined with a strong light-absorbing layer, in its surface highly reflecting light ball on a top of three at least three tips bearing rests so that their distance to one in the upper housing part installed optical waveguide, whose end face is provided with a converging lens, is not greater than a quarter of the optical waveguide diameter. In this case, the axis of the optical waveguide takes to the illuminated by the light beam partial surface of the ball at its rest position an approximately right angle, which by the feed direction at an angle of 45 ° to 60 ° to the imaginary vertical axis of the ball when aligning! Ng on the center is reached.

Der Durchmesser der Kugel ist um ein Vielfaches größer als der Durchmesser der Lichtwellenleiterendfläche bzw. der Sammellinse.The diameter of the ball is many times greater than the diameter of the optical waveguide end face or the converging lens.

Weiterhin befindet sich unterhalb der Kugel ein Stempel mit mindestens drei Küntaktspitzen an seiner Oberfläche und einem seitlich angeordneten Lichtschacht, der über mindestens drei Führungselemente in den Im Gehäuse angebrachten Nuten geführt wird und über sein unteres Teil mittels eines kugelförmigen Lagers gelenkig mit einem im unteren Gehäuseteil angebrachten kreisscheibenförmigen, an den Seitenflächen halbkugelförmig abgerundetem, Auftriebskörper in Verbindung steht, welcher wiederum mit seinem Oberteil über eine Dichtungsmanschette mit dem Gehäuse flexibel, flüssigkeits- und staubdicht verbunden ist. Das untere Gehäuseteil, welches mit mindestens drei Schwingungsdämpfungselementen versehen ist, hat unten mindestens eine öffnung zum Flüssigkeitszutritt und seitlich oberhalb des Auftriebskörpers mindestens eine Luftbzw. Gasaustrittsöffnung. Die lichtreflektierende Kugel und der Lichtwellenleiter befinden sich im gegenüber dem unteren Teil des Gehäuses jiermetrisch abgeschlossenem oberen Gehäuseteil, dessen Volumen mindestens zehnmal größer als das Volumen des Überströmkanals zwischen Stempel und Gehäuse ist.Furthermore, located below the ball, a stamp with at least three Kuntaktspitzen on its surface and a laterally arranged light shaft, which is guided over at least three guide elements in the housing mounted grooves and hinged via its lower part by means of a spherical bearing with a mounted in the lower housing part circular disc-shaped, hemispherically rounded on the side surfaces, buoyant body is in communication, which in turn is connected with its upper part via a sealing sleeve with the housing flexible, liquid and dustproof. The lower housing part, which is provided with at least three vibration damping elements, has at least one opening to the liquid inlet below and laterally above the buoyant body at least one Luftbzw. Gas outlet. The light-reflecting ball and the optical waveguide are located in relation to the lower part of the housing jiermetrisch completed upper housing part whose volume is at least ten times greater than the volume of the overflow between the punch and housing.

Die kreisförmige Grundfläche im Innern des Gehäuseoberteils weist eine auf das Zentrum bezogene seitliche Neigung von 1° bis 10* und eine kreisringförmige Kondenswasserrinne auf. Die Massen von Kugel, Stempel, Auftriebskörper und Dichtungsmanschette sowie die Lagerung des Stempels und die Elastizität der Dichtungsmanschette sind so abgestimmt, daß die Auftriebskraft des Auftriebskörpers größer ist als die Summe von Gewichtskraft, Reibungskraft und Federkraft. Bei Flüssigkeitseintritt über die Öffnung im Unterteil der Vorrichtung schwimmt der Auftriebskörper auf und hebt über den Stempel die lichtreflektierende Kugel aus ihrem Spitzenlager bzw. bei Neigung der Vorrichtung größer 10° aus der horizontalen Ebene rollt die Kugel durch Wirkung der Gravitation vom Spitzenlager. Durch diese Lageänderung wird das über den Lichtwellenleiter eingekoppelte Licht nicht mehr an der Kugeloberfläche reflektiert.The circular base in the interior of the upper housing part has a center-related lateral inclination of 1 ° to 10 * and an annular condensate tray. The masses of ball, punch, buoyancy body and gasket and the storage of the punch and the elasticity of the gasket are tuned so that the buoyancy of the buoyant body is greater than the sum of weight, friction force and spring force. When liquid enters via the opening in the lower part of the device, the buoyant body floats on and lifts the light-reflecting ball from its top bearing or tilting of the device greater than 10 ° from the horizontal plane rolls the ball by the action of gravity from the top camp. As a result of this change in position, the light coupled in via the optical waveguide is no longer reflected on the spherical surface.

Die damit oder durch Gewalteinwirkung auf die Lichtwellenleiterübertragungsstrecke verbundene Veränderung des optischen Rückstreusignals wird in einer Meßstelle registriert, und der optische Flüssigkeitseinbruch- und/oder Neigungsänderungsme!<jer und/oder eine Störstelle im Informationsübertragungssystem wird durch Messung der Laufzeit des Rückstreusignals lokalisiert.The change in the optical backscatter signal associated therewith or by the action of force on the optical waveguide transmission path is registered in a measuring point, and the optical fluid intrusion and / or inclination change pattern and / or an impurity in the information transmission system is localized by measuring the transit time of the backscatter signal.

Durch die Auskleidung des Gehäuseoberteils mit einer lichtabsorbierenden Schicht werden Reflexionen an ihr ausgeschlossen. Die an der Stirnfläche des Lichtwellenleiters angeordnete Sammellinse bewirkt, daß bei Auflage der lichtreflektierenden Kugel auf den Spitzenlagern ein sehr hoher Anteil des auf ihre Oberfläche vom Lichtwellenleiter gestrahlten Lichtes durch Reflexion von diesem wieder empfangen werden kann.The lining of the upper housing part with a light-absorbing layer excludes reflections. The arranged on the end face of the optical waveguide converging lens causes when the light-reflecting ball on the top bearings a very high proportion of the radiated on their surface by the optical waveguide light can be received by reflection of this again.

Durch die großvolumige Ausbildung des Gehäuseoberteiles und durch die Neigung des Bodens zur Mitte hin wird erreicht, daß die lichtreflektierende Kugel bei Wiedereinnähme der horizontalen Lage des optischen Melders und bei nicht durch Flüssigkeit in eine Schwimmlage versetzten Auftriebskörper wieder in das Spitzenlager zurückrollt und die Kompressionsarbeit für den Gas-Druckausgleich bei Bewegung des Auftriebskörperss vernachlässigbar klein bleibt.Due to the large-volume design of the upper housing part and by the inclination of the bottom to the center is achieved that the light-reflecting ball reinsertion of the horizontal position of the optical detector and not displaced by liquid in a floating position buoyancy back into the top bearing and the compression work for the Gas pressure compensation remains negligible when the buoyant body moves.

Bei Bewegung des Stempelte kann die zwischen ihm und der Dichtungsmanschette eingeschlossene Luft über den Überströmkanal in das Gehäuseoberteil hin- bzw. zurückströmen, so daß eine Bewegung des Auftriebskörpers bis zum Anschlag an das Gehäuse möglich ri. Dabei kann das oberhalb des Auftriebskörpers befindliche Gas bzw. die Luft aus den seitlichen öffnungen im Gehäuseunterteil aus· bzw. eintreten.Upon movement of the stamped trapped between him and the sealing sleeve air can flow back and forth over the overflow in the upper housing part, so that a movement of the buoyant body to the stop against the housing possible ri. In this case, the gas or the air located above the buoyant body can enter or come out of the lateral openings in the lower housing part.

Der Auftriebskörper besitzt ein halbkugelförmiges Außenprofil und eine dem Lager des Stempels angepaßte Form, so daß er beiThe buoyancy body has a hemispherical outer profile and a bearing of the stamp adapted shape, so that he at

nicht exakter horizontaler Lage des Melders beim Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels gleichmäßig tief eintaucht und damitunzulässig hohe Reibungskräfte zwischen dem Auftriebskörper und dem Gehäuse sowie zwischen den Führungselementen desnot exactly horizontal position of the detector when immersing the liquid level immersed evenly deep and thus unacceptably high frictional forces between the buoyancy body and the housing and between the guide elements of the

Stempels und dem Gehäuse vermieden werden.Stamp and the housing can be avoided. Die im Boden des Gehäuseoberteils ringförmig verlaufende Kondenswasserrinne dient der Sammlung des von denThe in the bottom of the upper housing part annularly extending condensate channel serves the collection of the Innenwänden des Gehäuseoberteils abfließenden Kondenswasser?, wodurch bei Minustemperaturen ein Anfrieren derInner walls of the housing upper part drain condensate?, Which freezing at minus temperatures

lichtreflektierenden Kugel am Spitzenlager verhindert wird.light-reflecting ball is prevented at the top bearing.

Durch die Dichtungsmanschette ist der obere Gehäuseteil mit den optischen Bauelementen Lichtwellenleiter undThrough the gasket, the upper housing part with the optical components of optical fibers and

lichtreflektierende Kugel sowie der präzisen Lagerung gegenüber dem unteren Gehäuseteil mit Flüssigkeitszutrift hermetischabgeschlossen.light-reflecting ball and the precise storage relative to the lower housing part hermetically sealed with Flüssigkeitszutrift.

Die Gummidämpfungselemente dienen der Dämpfung mechanischer Schwingungen in vertikaler Richtung.The rubber damping elements serve to dampen mechanical vibrations in the vertical direction. Ausfuhrungsbeispielexemplary

In dem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutertIn the embodiment, the invention will be explained in more detail

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in The accompanying drawings show in

Fig. 1: die Schnittdarstellung des optischen Flüssigkeitseinbruch· und/oder Neigungsänderungsmalders Fig. 2: die Draufsicht der Komponenten Spitzenlager, Stempel, LichtwellenleiterFig. 1: the sectional view of the optical liquid intrusion · and / or inclination change painter Fig. 2: the top view of the components tip bearing, stamp, optical fibers

Fig. 3: das Prinzip der Signalisierung von Flüssigkeitseinbruch und/oder Neigungsänderung und/oder Störstelle im Übertragungsweg und deren Ortung durch Lnufzeitmessung des Lichts.Fig. 3: the principle of signaling of liquid burglary and / or inclination change and / or impurity in the transmission path and their location by Lnufzeitmessung the light.

Die erläuterte Erfindung ist z. B. zur Überwachung von Wasserschutzbauten geeignet, bei denen es erforderlich ist, relativ grobeThe illustrated invention is z. B. suitable for monitoring of water protection structures, where it is necessary, relatively coarse Neigungsänderungen, wie Erdrutsch bei Schutzdämmen und außerdem Wassereinbruch in zu schützende Gebiete, zuInclination changes, such as landslides in protective dams and also water penetration into areas to be protected

signalisieren und zu lokalisieren.signalize and locate.

Das zylinderförmige aus Aluminiumdruckguß bestehende Gehäuse hat im Gehäuseoberteil 12, dessen Innenraum mit einerThe cylindrical housing made of diecast aluminum has in the upper housing part 12, whose interior with a

elastischen geschwärzten Oberfläche belegt ist und im Gehäuseunterteil 9 zur leichteren Montage der Komponenten einenwasser- ur.d staubdichten oberen Schraubverschluß 19 und unteren Schraubverschluß 21.elastic blackened surface is occupied and in the lower housing part 9 for ease of assembly of the components a wasser- ur.d dust-tight upper screw cap 19 and lower screw 21st

Die drei Spitzen des Spitzenlager 11 sowie die Kontaktspitzen β und Führungselemente 5, welche in den Führungsnuten 10The three tips of the tip bearing 11 and the contact tips β and guide elements 5, which in the guide grooves 10th

gleiten und das Lager 7 des Stempels 4 sind aus einem Material mit glatter Oberfläche. Der Lichtschacht 17 des Stempels 4 istgeschwärzt.slide and the bearing 7 of the punch 4 are made of a material with a smooth surface. The light well 17 of the stamp 4 is blackened.

Die Kondenswasserrinne 14 ist in ihrer Grundfläche keilförmig. Zwischen dem aus einer glasfaserverstärkten EpoxidharzschichtThe condensate tray 14 is wedge-shaped in its base. Between that of a glass fiber reinforced epoxy resin layer

bestehenden Mantel des Antriebskörpers 2, welcher innen ausgeschäumt ist, und der oberen Begrenzung desexisting shell of the drive body 2, which is foamed inside, and the upper limit of the

Gehäuseunterteils 9, ist eine Dichtungsmanschette 3 aus Silikonkautschukgummi eingeklebt. Die dreiHousing bottom part 9, a gasket 3 is glued in silicone rubber rubber. The three Gummidämpfungselemente 1 neben der kreisrunden Wassereintrittsöffnung 18 sind ebenfalls aus Silikonkautschuk.Rubber damping elements 1 in addition to the circular water inlet opening 18 are also made of silicone rubber. Auf einem Kreisring in Höhe der oberen Begrenzung des Gehäuseunterteils 9 sind in gleichen Abständen zehn um 45"nach untenOn a circular ring in height of the upper boundary of the housing base 9 are ten at equal intervals by 45 "down

weisende öffnungen 20 verteilt.pointing openings 20 distributed.

Die lichtreflektierende Kugel 8 ist innen ausgeschäumt und an ihrer Oberfläche verspiegelt.The light-reflecting ball 8 is foamed inside and mirrored on its surface. Der wasser- und staubdicht eingeklebte Lichtwellenleiter 15 hat an seiner Stirnfläche eine halbkugelförmige Sammellinse 16.The water and dust-tight glued optical waveguide 15 has on its end face a hemispherical condenser lens 16th Die beschriebenen Wirkmechanismen und Materialien gewährleisten die gute Auswertbarkeit des Signals (LichtreflextonThe described mechanisms of action and materials ensure the good readability of the signal (light reflex tone

ja/nein), die Wartungsfreiheit, die Robustheit und Zuverlässigkeit des optischen Flüssigkeitseinbruch- undyes / no), the freedom from maintenance, the robustness and reliability of the optical fluid intrusion and

Neigungsänderungsmelders.Tilt change detector. Für andere Anwendungsfälle, wie z. B. für die Meldung von Einbruch ätzender Flüssigkeiten, bestehen die Gehäuseteile 9,12 ausFor other applications, such. As for the reporting of burglary of corrosive liquids, the housing parts 9,12 consist

glasfaserverstärktem Epoxidharz.glass fiber reinforced epoxy resin.

Die Empfindlichkeit für die Neigungsänderungsmeldung ist über den Durchmesser des Stempels 4 und die Neigung derThe sensitivity for the grade change message is about the diameter of the punch 4 and the inclination of the punch

kreisrunden Bodenplatte des Gehäuseoberteils 12 zum Zentrum hin wählbar.circular bottom plate of the housing upper part 12 to the center selectable.

Claims (5)

1. Optischer Flüssigkeitseinbruch· und/oder Neigungsänderungsmelder unter Verwendung des Prinzips der optischen Reflexionsschranke, gekennzeichnet dadurch, daß in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuseoberteil (12), das mit einer stark lichtabschirmenden Schicht ausgekleidet ist, eine in ihrer Oberfläche in hohem Maße lichtreflektierende Kugel (8) auf einem aus mindestens drei Spitzen bestehenden Spitzenlager (11) so aufliegt, daß ihr Abstand zu einem im oberen Gehäuseteil (12) installierten Lichtwellenleiter (15), Hessen Stirnfläche mit einer Sammellinse (16) versahen ist, nicht größer als ein Drittel ues Lichtwellenleiterdurchmessers ist und die Achse des Lichtwellenleiters (15) zu der vom Lichtstrahl ausgeleuchteten partiellen Oberfläche der Kugel (8) bei deren Ruhestellung einen annähernd rechten Winkel einnimmt, indem dessen Zuführungsrichtung im Winkel von 45° bis 60° zur gedachten ventikalen Achse der Kugel (8) bei Ausrichtung auf deren Mittelpunkt bestimmt ist, daß sich unterhalb der Kugel (8) ein Stempel befindet, der mit einem darunter angeordneten Auftriebskörper (2) gelenkig in Verbindung steht, der über eine Dichtungsmanschette (3) die hermetrische Abgrenzung des Gehäuseoberteils (12) gegenüber dem Gehäuseunterteils (9) realisiert, und daß das Volumen des Gehäuseoberteils (12) mindestens zehnmal größer als das Volumen des zwischen beiden Gehäuseteilen (12,9) befindlichen Überströmkanales (13) ist und die Massen der lichtreflektierenden Kugel (8), des Stempels (4), des Auftriebskörpers (2) und der Dichtungsmanschetten (3) sowie die Lagerung des Stempels (4) und die Elastizität der Dichtungsmanschette (3) so abgestimmt sind, daß die Auftriebskraft des Auftriebskörpers (2) größer ist als die Summe von Gewichtskraft, Reibungskraft und Federkraft.1. Optical fluid intrusion and / or inclination change detector using the principle of the optical reflection barrier, characterized in that in a hermetically sealed housing upper part (12), which is lined with a strong light-shielding layer, a highly reflective in its surface ball (8 ) rests on one of at least three tips existing top bearing (11) so that their distance to a in the upper housing part (12) installed optical waveguide (15), Hessen face is provided with a converging lens (16), not greater than a third ues optical waveguide diameter is and the axis of the optical waveguide (15) to the illuminated by the light beam partial surface of the ball (8) at its rest position assumes an approximately right angle by the supply direction at an angle of 45 ° to 60 ° to the imaginary axis of the spherical ball (8) when aligned with its center is determined is t, that below the ball (8) is a punch, which articulates with a buoyancy body (2) arranged underneath, which realizes the hermetic demarcation of the upper housing part (12) relative to the lower housing part (9) via a sealing collar (3) in that the volume of the upper housing part (12) is at least ten times greater than the volume of the overflow channel (13) located between the two housing parts (12, 9) and the masses of the light-reflecting ball (8), of the stamp (4), of the buoyant body (12). 2) and the gaskets (3) and the bearing of the punch (4) and the elasticity of the gasket (3) are tuned so that the buoyancy of the buoyant body (2) is greater than the sum of weight, friction force and spring force. 2. Optischer Flüssigkeitseinbruchs- und/oder Neigungsänderungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Auftriebskörper (2) ein halbkugelförmiges Außenprofil aufweist und eine dem Lager (7) des Stempels (4) angepaßte Form besitzt und der Stempel (4) ein kugelförmiges L^ dr (7), mindestens drei zapfenförmige Führungselemente (5), mindestens drei Kontaktspitzen (6)"aus Material mit glatter Oberfläche und einen Lichtschacht (17) aufweist.2. Optical liquid burglary and / or inclination change detector according to claim 1, characterized in that the disc-shaped buoyancy body (2) has a hemispherical outer profile and a bearing (7) of the punch (4) adapted form and the punch (4) has a spherical L ^ dr (7), at least three pin-shaped guide elements (5), at least three contact tips (6) "of material with a smooth surface and a light shaft (17). 3. Optischer Melder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Gehäuseunterteiles (9) mindestens eine Öffnung (18) zum Flüssigkeitszutritt- und -abfluß sowie oberhalb des Auftriebskörpers (2) mindestens eine Luft- bzw. Gasaustrittsöffnung (20) angeordnet ist.3. Optical detector according to claim 1 and 2, characterized in that in the bottom of the housing lower part (9) at least one opening (18) for Flüssigkeitszutritt- and -abfluß and above the buoyant body (2) at least one air or gas outlet opening (20). is arranged. 4. Optischer Melder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Grundfläche im Innern des Gehäuseoberteils (12) eine auf ihr Zentrum bezogene gleichmäßige Neigung von 1° bis 10° und eine kreisringförmig verlaufende Kondenswasserrinne (14) aufweist.4. Optical detector according to claim 1, characterized in that the circular base surface in the interior of the housing upper part (12) has a relation to its center uniform inclination of 1 ° to 10 ° and a circularly extending condensate water channel (14). 5. Optischer Melder nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (9) auf mindestens drei Schwingungsdämpfungselement&n (1) gelagert ist.5. Optical detector according to claim 1 and 3, characterized in that the housing lower part (9) is mounted on at least three vibration damping element & n (1). Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107462216A (en) * 2017-08-29 2017-12-12 许昌学院 A kind of deformation of deep excavation tilts monitoring alarm

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107462216A (en) * 2017-08-29 2017-12-12 许昌学院 A kind of deformation of deep excavation tilts monitoring alarm

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Legal Events

Date Code Title Description
IF04 In force in the year 2004

Expiry date: 20090720