DE102022130196A1

DE102022130196A1 - Measuring device and method for setting such a

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Publication number: DE102022130196A1
Application number: DE102022130196.6
Authority: DE
Inventors: Andreas Dräger; Heiko Träger
Original assignee: Wenglor Sensoric Elektronische Geraete GmbH
Current assignee: Wenglor Sensoric Elektronische Geraete GmbH
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2024-05-16

Abstract

Aus dem Stand der Technik sind Messvorrichtungen bekannt, bei denen durch eine Ringspule fallende, elektrisch leitende Teile wie Schrauben, Muttern, Stifte und der gleichen eine Verstimmung eines Schwingkreises verursachen und hierdurch von einer Auswerteschaltung gezählt werden können. Derartige Messvorrichtungen sollen aber hinsichtlich ihres Messbereichs angepasst und insbesondere auf die Art und Größe der Teile eingestellt werden können. Hierzu ist zu prüfen, ob die Messvorrichtung bei einem Durchfallen eines Teils durch die Ringspule auch auslöst. Bekannte Messvorrichtungen zeigen aber den Durchgang eines Teils nur kurz an, so dass für eine Einstellung zum Einen eine große Menge von Teilen benötigt wird und zum anderen dennoch keine Einschätzung zur Signalqualität erreicht werden kann. Eine zuverlässige Einstellung dauert daher vergleichsweise lange und ist aufwändig.
Vor diesem Hintergrund sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Auswerteschaltung ein Potentiometer zur Beeinflussung einer ersten Schaltschwelle aufweist und detektierte Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen mit einer Mehrzahl definierter Schaltschwellen verglichen werden. Mit einem ersten Signalgeber wird ein Signal in Abhängigkeit von einem Überschreiten der ersten Schaltschwelle, vorzugsweise von einem Überschreiten der höchsten durch die detektierte Frequenz- und/oder Amplitudenspitze überschrittenen Schaltschwelle, ausgegeben und dauerhaft angezeigt, so dass eine Einstellung der Messvorrichtung über das Potentiometer erfolgen kann. Measuring devices are known from the state of the art in which electrically conductive parts such as screws, nuts, pins and the like falling through a ring coil cause a detuning of an oscillating circuit and can thus be counted by an evaluation circuit. However, such measuring devices should be adapted in terms of their measuring range and in particular should be able to be adjusted to the type and size of the parts. To do this, it must be checked whether the measuring device also triggers when a part falls through the ring coil. However, known measuring devices only briefly indicate the passage of a part, so that on the one hand a large number of parts are required for adjustment and on the other hand no assessment of the signal quality can be achieved. Reliable adjustment therefore takes a comparatively long time and is complex.
Against this background, the present invention provides that the evaluation circuit has a potentiometer for influencing a first switching threshold and detected frequency and/or amplitude peaks are compared with a plurality of defined switching thresholds. A first signal generator outputs a signal depending on whether the first switching threshold is exceeded, preferably whether the highest switching threshold exceeded by the detected frequency and/or amplitude peak is exceeded, and displays it permanently, so that the measuring device can be adjusted using the potentiometer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur berührungslosen Erfassung durch eine Förderleitung geführter, elektrisch leitfähiger Teile, umfassend ein Gehäuse mit einer Ringspule zur Umschließung der Förderleitung, wobei die Ringspule mit einem Kondensator als Schwingkreis innerhalb einer Oszillatorschaltung zusammenwirkt, sowie eine Auswerteschaltung zur Detektion wenigstens eine Schaltschwelle überschreitender Ereignisse, nämlich Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen in einem Ausgangssignal der Oszillatorschaltung, wobei die Ereignisse von den innerhalb der Förderleitung durch die Ringspule geführten elektrisch leitfähigen Teilen verursacht werden, sowie ein Verfahren zur Einstellung einer solchen Messvorrichtung.The present invention relates to a measuring device for the contactless detection of electrically conductive parts guided through a conveyor line, comprising a housing with a ring coil for enclosing the conveyor line, wherein the ring coil interacts with a capacitor as an oscillating circuit within an oscillator circuit, and an evaluation circuit for detecting events exceeding at least one switching threshold, namely frequency and/or amplitude peaks in an output signal of the oscillator circuit, wherein the events are caused by the electrically conductive parts guided through the ring coil within the conveyor line, and a method for adjusting such a measuring device.

Eine solche Messvorrichtung ist bereits aus der DE 10 2020 107 100 A1 vorbekannt, durch die elektrisch leitfähige Bauteile, insbesondere Schrauben, Muttern, Stifte, Kleineisenwaren aller Art oder dergleichen, durch einen elektrisch nicht leitfähigen Hohlkörper bewegt werden können. Durch die Messvorrichtung wird mithilfe einer Ringspule ein elektrisches Feld in das Innere des Hohlkörpers ausgebildet. Sobald eine der elektrisch leitfähigen Teile in das elektrische Feld eintritt, verändert sich dieses und bewirkt eine Verstimmung des aus der Ringspule und einem Kondensator gebildeten Schwingkreis. Solche Messaufbauten und das Messverfahren sind überdies in der DE 10 2011 016 217 A1 ausgeführt, auf deren technischen Grundlagen die vorliegend erläuterte Messvorrichtung beruht.Such a measuring device is already known from EN 10 2020 107 100 A1 previously known, by means of which electrically conductive components, in particular screws, nuts, pins, small iron goods of all kinds or the like, can be moved through an electrically non-conductive hollow body. The measuring device uses a ring coil to create an electric field inside the hollow body. As soon as one of the electrically conductive parts enters the electric field, it changes and causes a detuning of the oscillating circuit formed by the ring coil and a capacitor. Such measuring setups and the measuring method are also described in the EN 10 2011 016 217 A1 on whose technical principles the measuring device described here is based.

Die Messvorrichtung als solche besteht aus einem Gehäuse, in dem die angesprochene Ringspule angeordnet ist. Die Ringspule umfasst dabei eine Drahtwicklung, die aus wenigstens einer, im Allgemeinen einer Mehrzahl von Windungen hergestellt ist. Das elektrische Feld wird durch die Drahtwicklung der Ringspule erzeugt. Der aus Ringspule und Kondensator gebildete Schwingkreis wird durch die Oszillatorschaltung in eine periodische Schwingung versetzt.The measuring device as such consists of a housing in which the toroidal coil is arranged. The toroidal coil comprises a wire winding made up of at least one, generally a plurality of turns. The electric field is generated by the wire winding of the toroidal coil. The oscillating circuit formed by the toroidal coil and capacitor is set into periodic oscillation by the oscillator circuit.

Der DE 10 2014 016 217 A1 kann auch der elektrische Aufbau und die Funktionsweise eines solchen Oszillators entnommen werden. Sobald eine Verstimmung des elektrischen Feldes durch ein hindurchfallendes, elektrisch leitendes Teil erfolgt, wird dieses Ereignis von einer Auswerteschaltung erfasst. Die gemessenen Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen kann die Auswerteschaltung einer weiteren Auswertung und Speicherung zuführen, so dass die Messvorrichtung zur Zählung der hindurchfallenden Teile herangezogen werden kann.The EN 10 2014 016 217 A1 The electrical structure and the way in which such an oscillator works can also be seen. As soon as the electric field is detuned by an electrically conductive part falling through it, this event is recorded by an evaluation circuit. The evaluation circuit can send the measured frequency and/or amplitude peaks for further evaluation and storage, so that the measuring device can be used to count the parts falling through.

Derartige Messvorrichtungen sind mit einer statischen oder einer dynamischen Signalauswertung bekannt. Auf ihrem Weg durch die Förderleitung, die etwa als ein Rohr oder ein Schlauch gebildet sein kann, befinden sich die elektrisch leitfähigen Teile nur kurz innerhalb des Sensors, so dass es auch nur ein kurzes auswertbares Ereignis gibt. Die Pause zwischen den Ereignissen ist im Vergleich eher lang. Um besonders kleine Metallteile sicher zu detektieren, ist das dynamische Auswerteverfahren vorteilhafter. Es wertet nur die Signaländerung im Verhältnis zu einem mittleren Ruhesignal aus, wodurch Effekte durch Temperatur- und Langzeitdrift eliminiert werden. Zur weiteren Verbesserung können bekannte Messvorrichtungen ein Potentiometer vorsehen, mit dem die Empfindlichkeit der Schaltschwelle den gegebenen Anforderungen angepasst werden kann. Eine zu empfindliche Einstellung kann zu Problemen mit der Zuverlässigkeit führen, eine zu unempfindliche Einstellung kann bewirken, dass manchmal Teile nicht mehr erfasst werden.Such measuring devices are known with static or dynamic signal evaluation. On their way through the conveyor line, which can be formed as a pipe or a hose, the electrically conductive parts are only briefly inside the sensor, so that there is only a short event that can be evaluated. The pause between the events is relatively long in comparison. In order to reliably detect particularly small metal parts, the dynamic evaluation method is more advantageous. It only evaluates the signal change in relation to an average resting signal, thereby eliminating effects due to temperature and long-term drift. To further improve this, known measuring devices can provide a potentiometer with which the sensitivity of the switching threshold can be adjusted to the given requirements. A setting that is too sensitive can lead to problems with reliability, a setting that is too insensitive can mean that parts are sometimes no longer detected.

Bei Messvorrichtungen mit einem solchen dynamischen Auswerteverfahren muss der Anwender dafür sorgen, dass Teile kontinuierlich und in großer Zahl durch die Messvorrichtung gelangen, damit der Anwender aufgrund der Reaktion der Messvorrichtung entscheiden kann, ob er das Potentiometer weiter verstellen soll. Störend ist dabei, dass derartige Messvorrichtungen nur eine Leuchtdiode als Signalgeber einsetzen, die kurz aufblitzt, wenn das zu erkennende Teil die Ringspule durchquert und der Anwender keine Information erhält, ob die Signalverstärkung zu empfindlich oder zu unempfindlich eingestellt ist. Selbst wenn die Verstärkung falsch eingestellt ist, kann dieser Fehler kaum festgestellt werden, da die Leuchtdiode nur kurz hin- und herschaltet. Fehlschaltungen während des Einstellvorgangs sind nur schwer ersichtlich, so dass die Einsstellung aufgrund der hohen benötigten Wiederholungszahlen und des geringen Informationswerts aufwändig und ungenau ist.With measuring devices with such a dynamic evaluation method, the user must ensure that parts pass through the measuring device continuously and in large numbers so that the user can decide whether to adjust the potentiometer further based on the reaction of the measuring device. What is annoying is that such measuring devices only use an LED as a signal generator, which flashes briefly when the part to be detected passes through the toroidal coil and the user receives no information as to whether the signal amplification is set too sensitively or too insensitively. Even if the amplification is set incorrectly, this error can hardly be detected because the LED only switches back and forth briefly. Incorrect switching during the setting process is difficult to detect, so that the setting is complex and inaccurate due to the high number of repetitions required and the low information value.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Messvorrichtung zur berührungslosen Erfassung durch eine Förderleitung geführter, elektrisch leitfähiger Teile und ein Verfahren zur Einstellung einer solchen Messvorrichtung zu schaffen, welche eine schnelle und exakte Einstellung der Messvorrichtung mit geringem Aufwand erlaubt.Against this background, the present invention is based on the object of creating a measuring device for the contactless detection of electrically conductive parts guided through a conveyor line and a method for adjusting such a measuring device, which allows a quick and precise adjustment of the measuring device with little effort.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Messvorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, sowie durch ein Verfahren zur Einstellung einer solchen Messvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 8. Sinnvolle Ausgestaltungen sowohl der Messvorrichtung als auch des zugehörigen Einstellverfahrens können den sich jeweils anschließenden abhängigen Ansprüchen entnommen werden.This object is achieved by a measuring device according to the features of independent claim 1, as well as by a method for adjusting such a measuring device according to the independent claim 8. Useful designs of both the measuring device and the associated adjustment method can from the respective subsequent dependent claims.

Vorgesehen ist eine Messvorrichtung zur berührungslosen Erfassung durch eine Förderleitung geführter, elektrisch leitfähiger Teile, umfassend ein Gehäuse mit einer Ringspule zur Umschließung der Förderleitung, wobei die Ringspule mit einem Kondensator als Schwingkreis innerhalb einer Oszillatorschaltung zusammenwirkt, sowie eine Auswerteschaltung zur Detektion wenigstens eine Schaltschwelle überschreitender Ereignisse, nämlich Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen in einem Ausgangssignal der Oszillatorschaltung, wobei die Ereignisse von den innerhalb der Förderleitung durch die Ringspule geführten elektrisch leitfähigen Teilen verursacht werden. Erfindungsgemäß ist eine solche Messvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung ein erstes Potentiometer zur Beeinflussung einer ersten Schaltschwelle, eine Vergleichsschaltung zum Vergleich des Ausgangssignals der Oszillatorschaltung mit einer Mehrzahl definierter Schaltschwellen und einen ersten Signalgeber zur Ausgabe eines Signals in Abhängigkeit von einem Überschreiten der ersten Schaltschwelle, vorzugsweise von einem Überschreiten der höchsten durch die detektierte Frequenz- und/oder Amplitudenspitze überschrittenen Schaltschwelle, aufweist.A measuring device is provided for the contactless detection of electrically conductive parts guided through a conveyor line, comprising a housing with a ring coil for enclosing the conveyor line, the ring coil interacting with a capacitor as an oscillating circuit within an oscillator circuit, and an evaluation circuit for detecting events that exceed at least one switching threshold, namely frequency and/or amplitude peaks in an output signal of the oscillator circuit, the events being caused by the electrically conductive parts guided through the ring coil within the conveyor line. According to the invention, such a measuring device is characterized in that the evaluation circuit has a first potentiometer for influencing a first switching threshold, a comparison circuit for comparing the output signal of the oscillator circuit with a plurality of defined switching thresholds and a first signal generator for outputting a signal depending on the first switching threshold being exceeded, preferably on the highest switching threshold exceeded by the detected frequency and/or amplitude peak.

Durchquert in einer solchen Anordnung ein Teil, wie etwa eine Schraubenmutter oder eine Schraube innerhalb der Förderleitung die Ringspule, so verändert sich das elektrische Feld innerhalb der Spule und der aus der Ringspule und dem Kondensator gebildete Schwingkreis wird verstimmt. Entsprechend verändert sich das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung, von der dieser Schwingkreis einen Teil darstellt. Je nach Größe und Form des Teils und je nach verwendetem Messverfahren verursacht das Durchqueren der Ringspule eine Frequenz- und/oder Amplitudenspitze, welche durch die Auswerteschaltung erfasst wird. Mithilfe verschiedener Schaltschwellen, welche von diesen Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen überwunden werden, ergeben sich im Rahmen der Erfindung Rückschlüsse auf die Signalqualität. Mithilfe des ersten Signalgebers wird diese Einteilung der erfassten Frequenz- und/oder Amplitudenspitze für den Benutzer visualisiert.If a part in such an arrangement, such as a nut or a screw within the conveyor line, passes through the toroidal coil, the electric field within the coil changes and the oscillating circuit formed by the toroidal coil and the capacitor is detuned. The output signal of the oscillator circuit, of which this oscillating circuit is a part, changes accordingly. Depending on the size and shape of the part and the measuring method used, passing through the toroidal coil causes a frequency and/or amplitude peak, which is recorded by the evaluation circuit. Using various switching thresholds, which are overcome by these frequency and/or amplitude peaks, conclusions can be drawn about the signal quality within the scope of the invention. This classification of the recorded frequency and/or amplitude peak is visualized for the user using the first signal generator.

In einer ersten und einfachsten Ausgestaltung kann eine erste Schaltschwelle ausgestaltet sein, die erreicht wird, wenn ein ausreichend sicheres Signal mit einer zusätzlichen Signalreserve erfasst wird. Überschreitet der Wert der Frequenz- und/oder Amplitudenspitze diese Schaltschwelle, so zeigt der erste Signalgeber ein Teil an, verbleibt der Wert unterhalb dieser Schaltschwelle, so wird nichts angezeigt. Wesentlich ist zunächst, dass angezeigt wird, ob ein Teil erfasst ist oder nicht. Die erste Schaltschwelle kann nun mithilfe geeigneter Mittel, vorzugsweise eines ersten Potentiometers oder eines beispielsweise über 10-Link programmierbaren Signalgebers, beeinflusst werden. Es reicht also aus, ein einziges Teil durch die Förderleitung zu leiten und zu prüfen, ob der Signalgeber dies anzeigt. Ist dies nicht der Fall, so kann eine Einstellung über das erste Potentiometer oder den Signalgeber erfolgen. Dies wird so lange wiederholt, bis das Teil sicher erkannt wird.In a first and simplest embodiment, a first switching threshold can be designed which is reached when a sufficiently reliable signal is detected with an additional signal reserve. If the value of the frequency and/or amplitude peak exceeds this switching threshold, the first signal generator indicates a part; if the value remains below this switching threshold, nothing is indicated. It is important first of all that it is indicated whether a part has been detected or not. The first switching threshold can now be influenced using suitable means, preferably a first potentiometer or a signal generator that can be programmed via 10-Link, for example. It is therefore sufficient to guide a single part through the conveyor line and check whether the signal generator indicates this. If this is not the case, an adjustment can be made using the first potentiometer or the signal generator. This is repeated until the part is reliably detected.

Bevorzugtermaßen kann ergänzend vorgesehen sein, dass der Auswerteschaltung eine zweite Schaltschwelle in einem festen oder vermittels eines zweiten Potentiometers oder programmierbaren Signalgebers einstellbaren Abstand unterhalb der ersten Schaltschwelle zugeordnet ist. In einem solchen Fall kann unterschieden werden, ob ein Ereignis bereits gerade eben stark genug ist, oder ob auch eine ausreichende Signalreserve vorhanden ist. Der erste Signalgeber unterscheidet diese beiden Zustände, ist in diesem Fall also in der Lage, ein ausreichendes Signal mit oder ohne Signalreserve unterschiedlich wiederzugeben. Der Anwender kann sich hierdurch innerhalb des Bereichs ohne Signalreserve bewegen, bis er gerade eben in den Bereich mit Signalreserve eintritt, um eine zu empfindliche Einstellung zu vermeiden. Vorzugsweise kann mithilfe des zweiten Potentiometers oder über den Signalgeber durch Programmierung, etwa über IO-Link, der Wert dieser Signalreserve eingestellt werden.Preferably, it can additionally be provided that the evaluation circuit is assigned a second switching threshold at a fixed distance below the first switching threshold or at a distance that can be adjusted using a second potentiometer or programmable signal generator. In such a case, a distinction can be made as to whether an event is already just strong enough or whether there is also sufficient signal reserve. The first signal generator distinguishes between these two states and is therefore able to reproduce a sufficient signal with or without signal reserve differently in this case. The user can therefore move within the area without signal reserve until he just enters the area with signal reserve in order to avoid an overly sensitive setting. The value of this signal reserve can preferably be set using the second potentiometer or via the signal generator by programming, for example via IO-Link.

Weiter kann eine untere Schaltschwelle zur Feststellung einer Frequenz- und/oder Amplitudenspitze unterhalb der zweiten Schaltschwelle zugeordnet sein. Eine solche weiter unterhalb der beiden für ein relevantes Ereignis vorgesehenen Schaltschwellen liegende untere Schaltschwelle grenzt ein Ereignis mit zu niedriger Frequenz- und/oder Amplitudenspitze von Messungen ab, die überhaupt kein Ereignis darstellen sollen. Zwischen der unteren Schaltschwelle und der zweiten Schaltschwelle liegende Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen werden als Ereignisse mit zu niedriger Signalhöhe angesehen, unterhalb der unteren Schaltschwelle liegende Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen werden abgeschnitten und nicht betrachtet.Furthermore, a lower switching threshold can be assigned to determine a frequency and/or amplitude peak below the second switching threshold. Such a lower switching threshold, which is further below the two switching thresholds provided for a relevant event, separates an event with a frequency and/or amplitude peak that is too low from measurements that should not represent an event at all. Frequency and/or amplitude peaks that are between the lower switching threshold and the second switching threshold are regarded as events with a signal level that is too low, and frequency and/or amplitude peaks that are below the lower switching threshold are cut off and not considered.

Schließlich kann in diesem Zusammenhang auch vorgesehen sein, dass der Auswerteschaltung eine obere Schaltschwelle zur Feststellung einer Frequenz- und/oder Amplitudenspitze oberhalb der ersten Schaltschwelle zugeordnet ist. Eine solche Schaltschwelle soll die Möglichkeit eröffnen, zu empfindliche Einstellungen des ersten Potentiometers festzustellen. Wird diese obere Schaltschwelle von einem normalen Teil überschritten, so ergeht seitens der Auswerteeinrichtung über den ersten Signalgeber der Hinweis an den Anwender, die Einstellung des ersten Potentiometers entsprechend anzupassen.Finally, in this context, it can also be provided that the evaluation circuit is assigned an upper switching threshold for detecting a frequency and/or amplitude peak above the first switching threshold. Such a switching threshold should make it possible to detect overly sensitive settings of the first potentiometer. If this upper switching threshold is exceeded by a normal part, the evaluation device issues a signal via the first signal The user is advised to adjust the setting of the first potentiometer accordingly.

Messvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteschaltung ein Speicher zur Speicherung von Höhen der Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen, zumindest der zuletzt erfassten Frequenz- und/oder Amplitudenspitze, zugeordnet ist.Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit is assigned a memory for storing heights of the frequency and/or amplitude peaks, at least of the last detected frequency and/or amplitude peak.

Messvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Signalgeber eine Leuchtdiode, eine Segmentanzeige, ein Lautsprecher oder eine grafische Anzeige vorgesehen ist.Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that a light-emitting diode, a segment display, a loudspeaker or a graphic display is provided as the first signal generator.

Ebenfalls vorgesehen ist ein Verfahren zur Einstellung einer Messvorrichtung in einer der vorgenannten Ausführungsformen, wobei ein elektrisch leitfähiges Teil durch die Förderleitung geführt wird, welche eine Verstimmung des Schwingkreises innerhalb der Oszillatorschaltung und dadurch eine Frequenz- und/oder Amplitudenspitze bewirkt. Erfindungsgemäß ist ein solches Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung die Höhe der Frequenz- und/oder Amplitudenspitze erfasst, mit wenigstens einer Schaltschwelle vergleicht und mithilfe des ersten Signalgebers ein Signal in Abhängigkeit von dem Überschreiten einzelner Schaltschwellen oder einer höchsten überschrittenen Schaltschwelle ausgibt.A method for setting a measuring device in one of the aforementioned embodiments is also provided, wherein an electrically conductive part is guided through the conveyor line, which causes a detuning of the oscillating circuit within the oscillator circuit and thereby a frequency and/or amplitude peak. According to the invention, such a method is characterized in that the evaluation circuit detects the level of the frequency and/or amplitude peak, compares it with at least one switching threshold and, with the aid of the first signal generator, outputs a signal depending on whether individual switching thresholds or a highest switching threshold exceeded are exceeded.

Durch den Einsatz verschiedener Schaltschwellen und deren Darstellung über den ersten Signalgeber kann der Anwender nach der Führung eines Teils durch die Rundspule genau erfassen, wie gut die Einstellung der Messvorrichtung bereits angepasst ist. Er kann die Auswirkung weiterer Änderungen mit zusätzlichen Messungen verifizieren und eine genaue Abstimmung anhand des ersten Signalgebers vornehmen.By using different switching thresholds and displaying them via the first signal generator, the user can determine exactly how well the setting of the measuring device has already been adjusted after guiding a part through the round coil. He can verify the effect of further changes with additional measurements and carry out precise adjustment based on the first signal generator.

Die Einstellung der Messvorrichtung ist für den Anwender erheblich schneller und einfacher als beim Stand der Technik und das Ergebnis des Einstellvorgangs ist zuverlässiger. Er muss nach dem Einschalten des Sensors nur ein Objekt durch den Sensor fallen lassen, vorzugsweise das kleinste Objekt das zuverlässig erkannt werden soll. Anhand der Reaktion des ersten Signalgebers kann er dann, durch Drehen am Einstellpotentiometer eine Korrektur der Schaltempfindlichkeit vornehmen und anschließend mit einem weiteren Objekt die Reaktion überprüfen.Setting up the measuring device is considerably quicker and easier for the user than with the current technology and the result of the setting process is more reliable. After switching on the sensor, the user only has to drop an object through the sensor, preferably the smallest object that is to be reliably detected. Based on the reaction of the first signal generator, the user can then correct the switching sensitivity by turning the setting potentiometer and then check the reaction with another object.

Mit besonderem Vorteil kann das letzte ausgegebene Signal bis zum Auftreten der nächsten Frequenz- und/oder Amplitudenspitze oder für eine Verzögerungszeit mithilfe des ersten Signalgebers angezeigt werden. Dies ermöglicht es, zum Einen das letzte Signal unproblematisch zu erkennen, zum anderen kann mit einfachen Signalgebern gearbeitet werden, die hierdurch etwa gut erkennbare Blinkfolgen zur Rückmeldung über die Signalstärke des Ereignisses bzw. der Höhe einer Frequenz- und/oder Amplitudenspitze einsetzen können.It is particularly advantageous to display the last signal emitted until the next frequency and/or amplitude peak occurs or for a delay time using the first signal generator. This makes it possible to easily identify the last signal and also allows simple signal generators to be used, which can use easily recognizable flashing sequences to provide feedback on the signal strength of the event or the height of a frequency and/or amplitude peak.

In konkreter Ausgestaltung kann zudem vorgesehen sein, dass die Auswerteschaltung unabhängig von der Verzögerungszeit unmittelbar nach der Feststellung einer Frequenz- und/oder Amplitudenspitze wieder zurückgesetzt wird, wobei vorzugsweise ein Bereitschaftszustand der Auswerteschaltung mithilfe eines zweiten Signalgebers signalisiert wird. Durch den Einsatz von zwei Signalgebern, beispielsweise zwei Leuchtdioden, kann seitens des Anwenders zum Einen nachvollzogen werden, ob die Messvorrichtung einsatzbereit ist und eine weitere Erfassung erfolgen kann, zum anderen kann das Ergebnis der letzten Erfassung, mithin das letzte Ereignis und dessen Auswertung eingesehen werden.In a specific embodiment, it can also be provided that the evaluation circuit is reset immediately after a frequency and/or amplitude peak is detected, regardless of the delay time, with a readiness state of the evaluation circuit preferably being signaled using a second signal generator. By using two signal generators, for example two LEDs, the user can firstly determine whether the measuring device is ready for use and whether further recording can take place, and secondly can view the result of the last recording, i.e. the last event and its evaluation.

Bevorzugtermaßen kann das Signal des ersten Signalgebers angepasst werden, wenn die erste Schaltschwelle und/oder eine zweite Schaltschwelle mithilfe des ersten Potentiometers und/oder eines zweiten Potentiometers verändert wird. Der Anwender kann hierdurch den Effekt seiner Anpassungen direkt an dem ersten Signalgeber erkennen. Hierdurch kann die Einstellung bis auf die Messung eines einzelnen Teils verkürzt werden, indem das Teil durch die Ringspule gebracht und dann das erste Potentiometer so lange angepasst wird, bis die Frequenz- und/oder Amplitudenspitze knapp oberhalb der ersten Schaltschwelle liegt. In der Regel reicht ein Versuch und der Sensor ist richtig eingestellt. Bislang benötigt der Anwender einen kontinuierlichen Strom von Objekten, die fortwährend die Ringspule passieren um überhaupt eine Einstellung vornehmen zu können und dann hat er trotzdem keine Information ob die Erkennung zu schwach oder viel zu stark erfolgt.Preferably, the signal from the first signal generator can be adjusted when the first switching threshold and/or a second switching threshold is changed using the first potentiometer and/or a second potentiometer. This allows the user to see the effect of their adjustments directly on the first signal generator. This allows the adjustment to be shortened to the measurement of a single part by placing the part through the toroidal coil and then adjusting the first potentiometer until the frequency and/or amplitude peak is just above the first switching threshold. Usually one attempt is enough and the sensor is correctly adjusted. Up to now, the user needed a continuous stream of objects continually passing through the toroidal coil to be able to make an adjustment at all, and then they still had no information as to whether the detection was too weak or far too strong.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Auswerteschaltung die Frequenz- und/oder Amplitudenspitze vor ihrer Auswertung in ein Verhältnis zu einem mittleren Ruhesignal setzt. Hierdurch können insbesondere Temperatur- und Langzeitdrifteffekte eliminiert werden.Furthermore, it can be provided that the evaluation circuit sets the frequency and/or amplitude peak in relation to an average resting signal before its evaluation. In this way, temperature and long-term drift effects in particular can be eliminated.

Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen oberhalb einer unteren Schaltschwelle in einem Speicher zusammen mit einer Höhe der jeweiligen Frequenz- und/oder Amplitudenspitze und vorzugsweise mit einem Zeitpunkt ihres Auftretens aufgezeichnet werden. Die Messeinrichtung kann hierdurch für Zählaufgaben eingesetzt werden, insbesondere zum Zählen und Erfassen der zugehörigen Zeitpunkte des Auftretens der beschriebenen Ereignisse.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that frequency and/or amplitude peaks above a lower switching threshold are recorded in a memory together with a height of the respective frequency and/or amplitude peak and preferably with a time of their occurrence. The measuring device can thereby be used for counting tasks. in particular for counting and recording the corresponding times of occurrence of the events described.

Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention described above is explained in more detail below using an embodiment.

Es zeigen

1 eine erfindungsgemäße Messvorrichtung in einem Installationszustand an einer Förderleitung in einem seitlichen Teilschnitt
2 die erfindungsgemäße Messvorrichtung in einem losgelösten Zustand mit geöffneter Ringspule, sowie
3 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Messung mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung.

Show it

1 a measuring device according to the invention in an installation state on a conveyor line in a lateral partial section
2 the measuring device according to the invention in a detached state with an open ring coil, as well as
3 a schematic flow diagram of a measurement with the measuring device according to the invention.

1 zeigt eine Messvorrichtung 1, durch welche elektrisch leitfähige Teile 3, insbesondere Schrauben, Muttern, Stifte, Kleineisenwaren aller Art oder dergleichen, die durch eine elektrisch nicht leitfähige Förderleitung 2 bewegt werden. Die Förderleitung 2 ist dabei als Rohr oder Schlauch ausgestaltet und die Transportrichtung der Teile 3 kann beliebig erfolgen. Da die Ummantelung der Förderleitung aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Werkstoff hergestellt ist, kann sich aufgrund einer bestromten Ringspule 5 der Messvorrichtung 1 ein elektrisches Feld im Inneren der Förderleitung 2 ausbilden. Sobald eine der elektrisch leitfähigen Teile 3 durch das elektrische Feld hindurchtritt, verändert sich dieses, ein durch die Ringspule 5 und einen mit dieser verbundenen Kondensator 6 gebildeter Schwingkreis wird verstimmt. 1 shows a measuring device 1, by means of which electrically conductive parts 3, in particular screws, nuts, pins, small iron items of all kinds or the like, are moved through an electrically non-conductive conveyor line 2. The conveyor line 2 is designed as a pipe or hose and the transport direction of the parts 3 can be arbitrary. Since the casing of the conveyor line is made of an electrically non-conductive material, an electrical field can form inside the conveyor line 2 due to an energized ring coil 5 of the measuring device 1. As soon as one of the electrically conductive parts 3 passes through the electrical field, this changes, and an oscillating circuit formed by the ring coil 5 and a capacitor 6 connected to it is detuned.

Die Messvorrichtung 1 besteht hierbei baulich aus einem Gehäuse 4, in dem die Ringspule 5 angeordnet ist. Die Ringspule 5 umfasst eine Drahtwicklung, die aus einer Vielzahl von Windungen hergestellt und so geformt ist, dass sie bedarfsweise aufgetrennt werden kann, damit sie um die Förderleitung 2 herum angelegt werden kann. Mithilfe eines Sicherungsbands 14 ist das Gehäuse 4 zusätzlich an der Förderleitung 2 festgelegt, um einen ausreichenden mechanischen Halt zu verschaffen.The measuring device 1 consists structurally of a housing 4 in which the toroidal coil 5 is arranged. The toroidal coil 5 comprises a wire winding which is made from a large number of turns and is shaped in such a way that it can be separated if necessary so that it can be placed around the conveyor line 2. The housing 4 is additionally fixed to the conveyor line 2 with the aid of a securing band 14 in order to provide sufficient mechanical support.

Das elektrische Feld wird durch die Drahtwicklung der Ringspule 5 ausgebildet. Hierfür ist die Ringspule 5 mit dem zugeordneten Kondensator 6 Teil einer Oszillatorschaltung 7, wobei der Schwingkreis aus Kondensator 6 und Ringspule 5 der besseren Übersicht halber in der Darstellung neben der Oszillatorschaltung 7 dargestellt sind. Ebenfalls ist eine Auswerteschaltung 8 vorgesehen, auf deren Funktion nachfolgend eingegangen werden soll. Über einen Anschluss 16 erfolgt eine Auswertung von Daten und eine Spannungsversorgung der Messvorrichtung.The electric field is formed by the wire winding of the toroidal coil 5. For this purpose, the toroidal coil 5 with the associated capacitor 6 is part of an oscillator circuit 7, whereby the oscillating circuit comprising capacitor 6 and toroidal coil 5 is shown in the illustration next to the oscillator circuit 7 for the sake of clarity. An evaluation circuit 8 is also provided, the function of which will be discussed below. Data is evaluated and the measuring device is supplied with voltage via a connection 16.

Soweit die Oszillatorschaltung 7 und über diese die Ringspule 5 mit Spannung versorgt sind, wird sich ein gleichmäßiges elektrisches Feld innerhalb der Förderleitung 2 ausbilden. Ein Mittelwert dieses elektrischen Felds wird als Ruhesignal 20 für die weitere Messung zugrundegelegt. Gelangt nun ein elektrisch leitendes Teil 3 innerhalb der Förderleitung 2 in den Bereich der Ringspule 5, so wird sich ihr elektrisches Feld verändern und der aus der Ringspule 5 und dem Kondensator 6 gebildete Schwingkreis wird verstimmt. Dies erzeugt ein verändertes Ausgangssignal an der Oszillatorschaltung 7. Da das Hindurchfallen des Teils 3 kurz ist, ergibt sich eine entsprechend kurze Spannungsspitze, welche wahlweise als Frequenz- und/oder Amplitudenspitze von einer mit der Oszillatorschaltung 7 verbundenen Auswerteschaltung 8 erfasst werden kann. In Abhängigkeit von der Einstellung eines ersten Potentiometers 11 und der Größe und Geschwindigkeit der Teile 3 ist die Frequenz- und/oder Amplitudenspitze geformt und weist eine entsprechende Höhe auf. Ein solches Ereignis wird von der Auswerteschaltung 8 ausgewertet und mit verschiedenen Schaltschwellen verglichen. In Abhängigkeit davon, welche Schaltschwelle zuletzt überwunden wurde, wird über einen ersten Signalgeber 9, hier eine Leuchtdiode, ein Signal 28 bis 31 ausgegeben. Mithilfe des ersten Potentiometers 11 kann nun die Empfindlichkeit der Schaltschwelle angepasst werden, so dass die Zählung der jeweils zu erfassenden Teile 3 sicher durchgeführt werden kann. Hierfür speichert die Auswerteschaltung 8 in einem hierfür vorgesehenen, nicht separat dargestellten Speicher die bereits erfassten Ereignisse und zugehörigen Höhen der Frequenz- und/oder Amplitudenspitzen, wobei der erste Signalgeber 9 das aktuelle Signal 28 bis 31 so lange beibehält, bis ein neues Ereignis eintritt. Dies ermöglicht es auch, mithilfe des ersten Potentiometers 11 anzupassen, während bereits eine Anzeige über den ersten Signalgeber 9 erfolgt. Dem Signalgeber 9 wird dabei nicht das konstante Signal 28 bis 31, sondern vielmehr die gemessene Frequenz- und/oder Amplitudenspitze bereitgestellt, so dass eine veränderte Einstellung des ersten Potentiometers 11 auch ein verändertes Signal 28 bis 31 bewirkt. Mithin kann die Einstellung für die erfolgte Messung rückwirkend vorgenommen werden, so dass in aller Regel nur eine einzige Messung vorgenommen werden muss um die Messvorrichtung 1 vollständig einzustellen.As long as the oscillator circuit 7 and, via it, the toroidal coil 5 are supplied with voltage, a uniform electric field will form within the conveyor line 2. An average value of this electric field is used as the rest signal 20 for further measurements. If an electrically conductive part 3 within the conveyor line 2 now reaches the area of the toroidal coil 5, its electric field will change and the oscillating circuit formed by the toroidal coil 5 and the capacitor 6 will be detuned. This generates a changed output signal at the oscillator circuit 7. Since the time it takes for part 3 to fall through is short, a correspondingly short voltage peak results, which can be detected optionally as a frequency and/or amplitude peak by an evaluation circuit 8 connected to the oscillator circuit 7. The frequency and/or amplitude peak is shaped and has a corresponding height depending on the setting of a first potentiometer 11 and the size and speed of the parts 3. Such an event is evaluated by the evaluation circuit 8 and compared with various switching thresholds. Depending on which switching threshold was last overcome, a signal 28 to 31 is output via a first signal generator 9, here an LED. The sensitivity of the switching threshold can now be adjusted using the first potentiometer 11 so that the counting of the parts 3 to be detected can be carried out reliably. For this purpose, the evaluation circuit 8 stores the events already detected and the associated heights of the frequency and/or amplitude peaks in a memory provided for this purpose (not shown separately), with the first signal generator 9 maintaining the current signal 28 to 31 until a new event occurs. This also makes it possible to make adjustments using the first potentiometer 11 while a display is already being made via the first signal generator 9. The signal generator 9 is not provided with the constant signal 28 to 31, but rather with the measured frequency and/or amplitude peak, so that a changed setting of the first potentiometer 11 also causes a changed signal 28 to 31. The setting for the measurement can therefore be made retrospectively, so that as a rule only a single measurement has to be made in order to completely set the measuring device 1.

Um eine zeitsparende und konstruktiv einfache jedoch zuverlässige Montage bzw. Demontage der Messvorrichtung 1 an der Förderleitung 2 zu gewährleisten, weist das Gehäuse 4 gemäß 2 eine Ringspule 5 mit zwei Halbschalen auf, die in einer Trennungsposition sowohl mechanisch als auch elektrisch voneinander trennbar sind. Im Inneren des Gehäuses 4 ist die Ringspule 5 mit der Drahtwicklung vorgesehen, sodass bei einer Trennung des Gehäuses 4 in die beiden Halbschalen ebenso die jeweilige Windung der Drahtwicklung aufzutrennen ist.In order to ensure a time-saving and structurally simple but reliable assembly or disassembly of the measuring device 1 on the conveyor line 2, the housing 4 has 2 a ring coil 5 with two half-shells, which in a separation position are both mechanically and can also be separated electrically from one another. The toroidal coil 5 with the wire winding is provided inside the housing 4, so that when the housing 4 is separated into the two half-shells, the respective turn of the wire winding can also be separated.

Um eine solche Trennung der Windungen vornehmen zu können, sind im Bereich der Trennungsposition ein Stecker und eine damit korrespondierende Kupplung vorzusehen. Jede der Windungen ist demnach mit einem Stecker und einer Kupplung elektrisch verbunden. Das Gehäuse 4 ist hierbei derart ausgestaltet, dass die Trenn-Position diametral gegenüberliegend zu einem Scharnier 12 angeordnet ist. Durch das Scharnier 12 kann das Gehäuse 4 um die Drehachse des Scharniers 12 umgeklappt und um die Förderleitung 2 herumgelegt werden. Da in dem Bereich des Scharniers 12 die jeweilige Windung eine elastische Verformung aufzuweisen hat, um die Drehbewegungen des Gehäuses 4 mitgehen zu können, ist die jeweilige Windung im Bereich des Scharniers 12 an eine elastisch verformbare Leiterplatte angeschlossen. Die Kupplung der Windungen erfolgt diametral gegenüberliegend zu dem Scharnier 12 im Bereich eines Verschlusses 13 und mittels Steckern und den Kupplungen, wodurch eine elektrisch und mechanisch lösbare Verbindung entsteht.In order to be able to separate the windings in this way, a plug and a corresponding coupling must be provided in the area of the separation position. Each of the windings is therefore electrically connected to a plug and a coupling. The housing 4 is designed in such a way that the separation position is arranged diametrically opposite a hinge 12. The hinge 12 allows the housing 4 to be folded over about the axis of rotation of the hinge 12 and placed around the conveyor line 2. Since in the area of the hinge 12 the respective winding has to have an elastic deformation in order to be able to follow the rotational movements of the housing 4, the respective winding in the area of the hinge 12 is connected to an elastically deformable circuit board. The windings are coupled diametrically opposite the hinge 12 in the area of a closure 13 and by means of plugs and the couplings, which creates an electrically and mechanically detachable connection.

Da die Ringspule 5 und der zugehörige Teil des Gehäuses 4 für eine mechanische Beanspruchung nicht geeignet sind, ist ein Sicherungsband 14 vorgesehen, wie bereits in 1 dargestellt. Dieses kann einerseits oder beiderseits des Gehäuses 4 mithilfe eines Verschlusselements 15 lösbar verbunden werden. Konkret handelt es sich dabei um ein Gummiband mit Befestigungsöffnungen, das auf einer Seite an dem Gehäuse 4 festgelegt und auf der anderen Seite durch Einstecken des Verschlusselements 15 in Form eines Sicherungsstifts durch eine der Befestigungsöffnungen eingesteckt und damit fixiert werden kann. Dies sichert die Vorrichtung auch mechanisch an der Förderleitung 2.Since the ring coil 5 and the associated part of the housing 4 are not suitable for mechanical stress, a safety band 14 is provided, as already described in 1 This can be detachably connected to one or both sides of the housing 4 using a closure element 15. Specifically, this is a rubber band with fastening openings that can be attached to the housing 4 on one side and inserted and thus fixed on the other side by inserting the closure element 15 in the form of a locking pin through one of the fastening openings. This also mechanically secures the device to the conveyor line 2.

3 zeigt schließlich schematisch den Ablauf einer Einstellung der erfindungsgegenständlichen Messvorrichtung 1. Nach einem Einschaltsignal 17 nimmt zunächst das System einen betriebsbereiten Zustand ein, der erste Signalgeber 9 gibt ein Ruhesignal 18 aus. Die Messvorrichtung 1 besitzt insgesamt zwei Leuchtdioden, den ersten Signalgeber 9 als Status-LED und einen zweiten Signalgeber 10 als Info-LED. Der zweite Signalgeber 10 kann eine einfarbige gelbe LED sein, die nur den Zustand des Schaltausgangs signalisiert oder auch mehrfarbig ausgeführt sein. So kann die Signalisierung in blauer Farbe bedeuten, das ein Betriebsspannung vorhanden ist, gelb dass der Schaltausgang aktiviert ist und rot kann eine Fehlermeldung symbolisieren. 3 finally shows schematically the process of setting up the measuring device 1 according to the invention. After a switch-on signal 17, the system initially assumes a ready-to-use state, the first signal generator 9 emits a rest signal 18. The measuring device 1 has a total of two light-emitting diodes, the first signal generator 9 as a status LED and a second signal generator 10 as an information LED. The second signal generator 10 can be a single-color yellow LED that only signals the state of the switching output or can also be multi-colored. For example, the blue signal can mean that an operating voltage is present, yellow that the switching output is activated and red can symbolize an error message.

Wesentlich ist vorliegend aber der erste Signalgeber 9. Diese kann verschiedene Zustände 18, sowie 28 bis 31 annehmen und zeigt an, wie zuverlässig ein zu erfassendes Teil 3 beim Durchqueren der Ringspule 5 erkannt wurde.In this case, however, the first signal generator 9 is essential. This can assume various states 18 and 28 to 31 and indicates how reliably a part 3 to be detected was detected when passing through the ring coil 5.

Zur Signalauswertung erfolgt eine Messung 19 und Auswertung der Frequenz und/oder der Amplitude der Oszillatorschaltung 7 kontinuierlich von einem Mikroprozessor der Auswerteschaltung. Wird in dem Signal ein signifikanter Peak erkannt, wird dieser einem erkannten Teil 3 zugeordnet und die Differenz des Peaks zum mittleren Signalpegel, also einem Ruhesignal 20 gespeichert. Eine Differenz zwischen der Messung 19 und dem Ruhesignal 20 ergibt die Höhe der Frequenz- und/oder Amplitudenspitze und damit, sobald ein erstes relevantes Teil 3 die Ringspule 5 durchquert, ein erstes Ereignis 21. In einem ersten Vergleich 23 wird dieses Ereignis 21 mit dem Wert einer unteren Schaltschwelle 24 verglichen. Ist der Wert des Ereignisses 21 kleiner als der Wert der Schaltschwelle 24, so verbleibt die Messvorrichtung 1 in ihrem Ausgangszustand und es wird mit der nächsten Messung 19 fortgesetzt. Wurde nach dem Einschalten des Sensors noch kein Peak bzw. Teil 3 erkannt, ist die Status-LED, also der erste Signalgeber 9 aus, blitzt aber regelmäßig kurz auf. Bevorzugt ist ein Tastverhältnis von 0,1, die LED ist also 500ms an, 50ms aus.For signal evaluation, a measurement 19 and evaluation of the frequency and/or amplitude of the oscillator circuit 7 are carried out continuously by a microprocessor of the evaluation circuit. If a significant peak is detected in the signal, this is assigned to a detected part 3 and the difference of the peak to the average signal level, i.e. a rest signal 20, is stored. A difference between the measurement 19 and the rest signal 20 gives the height of the frequency and/or amplitude peak and thus, as soon as a first relevant part 3 passes through the ring coil 5, a first event 21. In a first comparison 23, this event 21 is compared with the value of a lower switching threshold 24. If the value of the event 21 is smaller than the value of the switching threshold 24, the measuring device 1 remains in its initial state and the next measurement 19 is continued. If no peak or part 3 has been detected after the sensor has been switched on, the status LED, i.e. the first signal generator 9, is off, but flashes briefly at regular intervals. A duty cycle of 0.1 is preferred, so the LED is on for 500ms and off for 50ms.

Ist der Wert jedoch größer, so wird das Ereignis 22 klassifiziert. Es erfolgt ein Vergleich mit einer zweiten Schaltschwelle 32, die sich aus dem Wert der unteren Schaltschwelle 24 und einem Potentiometeroffset 25 ergibt. Ein Signal, das die zweite Schaltschwelle 24 übersteigt ist ein Signal, das eine Zählung als Teil 3 auslöst, allerdings ohne Schaltreserve, also ein Signal, das gerade so gültig ist. Ergibt der oben angesprochene Vergleich 23 zwischen dem Ereignis 22 und der zweiten Schaltschwelle 32, dass die Summe dieser Werte kleiner ist als der Peak des Ereignisses 22, so wechselt der Zustand des ersten Signalgebers 9 zu einem Kleinstereignis 28. Der Peak ist so schwach, dass die zweite Schaltschwelle 32 nicht erreicht wird, der erste Signalgeber 9 ist aus.However, if the value is greater, event 22 is classified. A comparison is made with a second switching threshold 32, which results from the value of the lower switching threshold 24 and a potentiometer offset 25. A signal that exceeds the second switching threshold 24 is a signal that triggers a count as part 3, but without a switching reserve, i.e. a signal that is just about valid. If the above-mentioned comparison 23 between event 22 and the second switching threshold 32 shows that the sum of these values is smaller than the peak of event 22, the state of the first signal generator 9 changes to a micro event 28. The peak is so weak that the second switching threshold 32 is not reached, and the first signal generator 9 is off.

Im Falle eines Überschreitens erfolgt der nächste Vergleich, nunmehr mit einer Summe aus der zweiten Schaltschwelle 32 und einem Schaltreservenoffset 26. Diese Summe entspricht einer ersten Schaltschwelle. Wird sie nicht überschritten, so wurde ein Peak erkannt, mit einer Signalhöhe, so dass die zweite Schaltschwelle 32 gerade erreicht wurde, also ein Ereignis ohne Schaltreserve 29. Dann blinkt die LED des ersten Signalgebers 9 , bevorzugt mit einem Tastverhältnis von 0,5, die LED ist also 500 ms an, 500 ms aus.If the threshold is exceeded, the next comparison is made, this time with a sum of the second switching threshold 32 and a switching reserve offset 26. This sum corresponds to a first switching threshold. If it is not exceeded, a peak was detected with a signal height such that the second switching threshold 32 was just reached, i.e. an event without switching reserve 29. The LED of the first signal generator 9 then flashes, preferably with a duty cycle of 0.5, i.e. the LED is on for 500 ms and off for 500 ms.

Im Falle des Überschreitens auch dieser Schaltschwelle erfolgt wiederum ein Vergleich mit einer Summe aus der zweiten Schaltschwelle und einem Maximaloffset 27. Hierbei handelt es sich um eine obere Schaltschwelle. Wird diese nicht überschritten handelt es sich um ein optimal erkanntes Teil 3, wobei die Schaltschwelle mit Signalreserve überschritten ist. Die LED des ersten Signalgebers ist bei einem solchen Ereignis mit Schaltreserve 30 dauerhaft eingeschaltet.If this threshold is exceeded, a comparison is made with a sum of the second switching threshold and a maximum offset 27. This is an upper switching threshold. If this is not exceeded, part 3 has been optimally detected, whereby the switching threshold with signal reserve has been exceeded. The LED of the first signal generator is permanently switched on in such an event with switching reserve 30.

Wird auch diese obere Schaltschwelle überschritten, so wurde ein Peak erkannt, aber mit einer viel zu hohen Signalhöhe, so dass die LED des ersten Signalgebers 9 an ist, aber mit kurzen Unterbrechungen. Ein bevorzugtes Tastverhältnis für ein solches Maximalereignis 31 wäre 0,9, die LED wäre also 500 ms an, 50 ms aus.If this upper switching threshold is also exceeded, a peak has been detected, but with a signal level that is much too high, so that the LED of the first signal generator 9 is on, but with short interruptions. A preferred duty cycle for such a maximum event 31 would be 0.9, so the LED would be on for 500 ms and off for 50 ms.

Alternativ können auch einzelne der genannten Zustände nicht angezeigt werden. Minimal reichen die Zustände 28 und 30 für eine Funktion des Sensors aus, die weiteren Zustände 18, 29 und 31 erleichtern die Bedienung da zusätzlich die Information über die Zuverlässigkeit des erfassten Signals angezeigt wird.Alternatively, some of the above states may not be displayed. At a minimum, states 28 and 30 are sufficient for the sensor to function, the other states 18, 29 and 31 make operation easier as information about the reliability of the detected signal is also displayed.

Anhand der Anzeige des ersten Signalgebers 9 kann nun der Anwender mithilfe des ersten Potentiometers 11 die Signalverstärkung des Sensors und/oder mithilfe eines zweiten Potentiometers die Schaltschwelle dahingehend beeinflussen, dass sich das Ereignis und die zugehörige Frequenz- und/oder Amplitudenspitze in einem sicheren Auswertungsbereich befindet. Der erste Signalgeber 9 zeigt kontinuierlich das letzte erfasste Teil 3 an und ändert durch die Betätigung des ersten Potentiometers 11 auch die Anzeige des ersten Signalgebers 9 passend zum letzten Teil 3.Based on the display of the first signal generator 9, the user can now use the first potentiometer 11 to influence the signal amplification of the sensor and/or a second potentiometer to influence the switching threshold so that the event and the associated frequency and/or amplitude peak are in a safe evaluation range. The first signal generator 9 continuously displays the last part 3 detected and, by operating the first potentiometer 11, also changes the display of the first signal generator 9 to match the last part 3.

Der Schaltausgang ist nur solange eingeschaltet, wie sich ein Teil 3 im Bereich der Ringspule 5 befindet, also solange sich das Empfangssignal oberhalb der unteren Schaltschwelle befindet. Der jeweils aktuelle Zustand des Schaltausgangs wird über die LED des zweiten Signalgebers 10 signalisiert. Da dieser Vorgang unter Umständen sehr kurz ist, besteht die Möglichkeit, mittels einer einstellbaren Abschaltverzögerung diesen kurzen Schaltimpuls zu verlängern.The switching output is only switched on as long as a part 3 is in the area of the ring coil 5, i.e. as long as the received signal is above the lower switching threshold. The current state of the switching output is signaled via the LED of the second signal generator 10. Since this process may be very short, it is possible to extend this short switching pulse using an adjustable switch-off delay.

Vorstehend beschrieben sind somit eine eine Messvorrichtung zur berührungslosen Erfassung durch eine Förderleitung geführter, elektrisch leitfähiger Teile und ein Verfahren zur Einstellung einer solchen Messvorrichtung, welche eine schnelle und exakte Einstellung der Messvorrichtung mit geringem Aufwand erlaubt.Thus, described above is a measuring device for the contactless detection of electrically conductive parts guided through a conveyor line and a method for adjusting such a measuring device, which allows a quick and precise adjustment of the measuring device with little effort.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

11: MessvorrichtungMeasuring device
22: FörderleitungConveyor line
33: elektrisch leitfähiges Teilelectrically conductive part
44: GehäuseHousing
55: RingspuleRing coil
66: Kondensatorcapacitor
77: OszillatorschaltungOscillator circuit
88th: AuswerteschaltungEvaluation circuit
99: erster Signalgeberfirst signal generator
1010: zweiter Signalgebersecond signal generator
1111: erstes Potentiometerfirst potentiometer
1212: Scharnierhinge
1313: VerschlussClosure
1414: SicherungsbandSecurity tape
1515: VerschlusselementLocking element
1616: AnschlussConnection
1717: EinschaltsignalSwitch-on signal
1818: RuhesignalRest signal
1919: MessungMeasurement
2020: RuhesignalRest signal
2121: erstes Ereignisfirst event
2222: EreignisEvent
2323: VergleichComparison
2424: untere Schaltschwellelower switching threshold
2525: PotentiometeroffsetPotentiometer offset
2626: SchaltreservenoffsetSwitching reserve offset
2727: MaximaloffsetMaximum offset
2828: KleinstereignisSmall event
2929: Ereignis ohne SchaltreserveEvent without switching reserve
3030: Ereignis mit SchaltreserveEvent with switching reserve
3131: MaximalereignisMaximum event
3232: zweite Schaltschwellesecond switching threshold

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102020107100 A1 [0002]
DE 102011016217 A1 [0002]
DE 102014016217 A1 [0004]

Claims

Measuring device for contactless detection of electrically conductive parts (3) guided through a conveyor line (2), comprising a housing (4) with a ring coil (5) for enclosing the conveyor line (2), the ring coil (5) interacting with a capacitor (6) as an oscillating circuit within an oscillator circuit (7), and an evaluation circuit (8) for detecting events (21, 22) exceeding at least one switching threshold, namely frequency and/or amplitude peaks in an output signal of the oscillator circuit (7), the events (21, 22) being caused by the electrically conductive parts (3) guided through the ring coil (5) within the conveyor line (2), characterized in that the evaluation circuit (8) has means for influencing a first switching threshold, a comparison circuit for comparing the output signal of the oscillator circuit (7) with a plurality of defined switching thresholds and a first signal generator (9) for outputting a signal depending on the first switching threshold being exceeded, preferably by a Exceeding the highest switching threshold exceeded by the detected frequency and/or amplitude peak.

Measuring device according to Claim 1 , characterized in that the evaluation circuit (8) is assigned a second switching threshold (32) at a fixed distance or a distance adjustable by means of means for influencing the second switching threshold below the first switching threshold.

Measuring device according to Claim 2 , characterized in that the evaluation circuit (8) is assigned a lower switching threshold (24) for detecting a frequency and/or amplitude peak below the second switching threshold (32).

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit (8) is assigned an upper switching threshold for detecting a frequency and/or amplitude peak above the first switching threshold.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit (8) is assigned a memory for storing heights of the frequency and/or amplitude peaks, at least of the last detected frequency and/or amplitude peak.

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that a light-emitting diode, a segment display, a loudspeaker or a graphic display is provided as the first signal generator (9).

Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the means for influencing a first and/or a second switching threshold are designed as potentiometers or as signal generators that can be influenced, preferably via a programming interface, particularly preferably via IO-Link.

Method for adjusting a measuring device according to one of the preceding claims, wherein an electrically conductive part (3) is guided through the feed line (2), which causes a detuning of the oscillating circuit within the oscillator circuit (7) and thereby a frequency and/or amplitude peak, characterized in that the evaluation circuit (8) detects the height of the frequency and/or amplitude peak, compares it with at least one switching threshold and, with the aid of the first signal generator (9), outputs a signal depending on the exceeding of individual switching thresholds or a highest switching threshold exceeded.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that the last output signal is displayed by means of the first signal generator (9) until the occurrence of the next frequency and/or amplitude peak or for a delay time.

Procedure according to Claim 9 , characterized in that the evaluation circuit (8) is reset again immediately after the detection of a frequency and/or amplitude peak, regardless of the delay time, wherein a standby state of the evaluation circuit (8) is preferably signaled by means of a second signal generator (10).

Procedure according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the signal of the first signal generator (9) is adjusted when the first switching threshold and/or a second switching threshold (32) is changed by means of the means for influencing the first switching threshold and/or the means for influencing the second switching threshold, preferably the first potentiometer (11) and/or a second potentiometer.

Procedure according to one of the Claims 8 until 11 , characterized in that the evaluation circuit (8) relates frequency and/or amplitude peaks to a mean rest signal (20) before their evaluation.

Procedure according to one of the Claims 8 until 12 , characterized in that frequency and/or amplitude peaks above a lower switching threshold (24) are recorded in a memory together with a height of the respective frequency and/or amplitude peak and preferably with a time of their occurrence.