DE10242672A1 - Control device for lifting platforms - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Hebebühnen, die eine Hubhöhe h der Hebebühne erfaßt und gemäß einer vorgegebenen Soll-Höhe H¶0¶ einstellt. Die Steuervorrichtung weist einen Ultraschallsender (1), einen Ultraschallempfänger (2), eine Auswertevorrichtung (3), die anhand der Signale von Sender (1) und Empfänger (2) die Hubhöhe h der Hebebühne (10) ermittelt, mindestens eine Verstelleinrichtung (5) zum Anheben bzw. Absenken der Hebebühne (10) und eine Steuereinheit (4) auf, welche die Verstelleinrichtung (5) auf der Grundlage der ermittelten Hubhöhe h ansteuert.The invention relates to a control device for lifting platforms, which detects a lifting height h of the lifting platform and adjusts it according to a predetermined target height H¶0¶. The control device has an ultrasonic transmitter (1), an ultrasonic receiver (2), an evaluation device (3) which determines the lifting height h of the lifting platform (10) on the basis of the signals from the transmitter (1) and receiver (2), at least one adjusting device (5 ) to raise or lower the lifting platform (10) and a control unit (4) which controls the adjusting device (5) on the basis of the determined lifting height h.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Hebebühnen, die eine Hubhöhe h der Hebebühne erfaßt und gemäß einer vorgegebenen Soll-Höhe H0 einstellt.The invention relates to a control device for lifting platforms, which detects a lifting height h of the lifting platform and adjusts it according to a predetermined target height H 0 .
Hebebühnen, insbesondere für Fahrzeuge, besitzen in der Regel eine oder mehrere Hubeinheiten zum Anheben oder Absenken einer Plattform, auf welcher der anzuhebende Gegenstand aufsteht. Bekannte Hubeinheiten sind beispielsweise Stempel- oder Scherenhubwerke.Have lifts, especially for vehicles usually one or more lifting units for lifting or lowering a platform on which the object to be lifted stands. Known lifting units are, for example, punch or scissor lifting mechanisms.
Ein anzuhebendes Fahrzeug wird auf eine ein- oder mehrteilige Plattform der Hebebühne (Fahrfläche) aufgefahren, die zum Arbeiten am Fahrzeug von der bzw. den Hubeinheiten angehoben wird. Das Fahrzeug kann auch von einem Tragwerk angehoben werden, wobei ein oder mehrere Tragarme unter das Fahrzeug greifen und dieses anheben. Bei einigen Hebebühnen ist für jede Achse bzw. jedes Rad des anzuhebenden Fahrzeugs eine separate Hubeinheit vorgesehen.A vehicle to be lifted up a single or multi-part platform of the lifting platform (driving surface) is raised, which is used for working on the vehicle is lifted by the lifting unit (s). The vehicle can also be lifted from a structure, with one or more Reach support arms under the vehicle and lift it up. With some lifts is for each axle or wheel of the vehicle to be lifted has a separate one Lift unit provided.
Um den anzuhebenden Körper auf eine vorgegebene Hubhöhe zu heben, ist es erforderlich, die Höhe der Plattform bzw. des Tragwerks zu erfassen. Bei bekannten Meßvorrichtungen zur Erfassung der Hubhöhe werden mechanische oder optische Wegmarken von einem entsprechenden Sensor erfaßt und ausgewertet. Die Hubhöhe kann dann anhand der Anzahl der den Sensor passierenden Wegmarken ermittelt werden. Dieses Verfahren der inkrementalen Wegmessung hat jedoch den Nachteil, daß bei einer großen Hubhöhe eine Vielzahl von gleichmäßig angeordneten Wegmarken auf einer großen Strecke angebracht sein müssen, wodurch der Herstellungsaufwand und die Produktionskosten für die Hebebühne steigen. Weiterhin wird die maximale Auflösung der Wegmeßvorrichtung durch den Abstand der Wegmarken bestimmt. Wird die Meßstrecke durch mechanische Hebelwerke, Hebelarme oder Seilzüge reduziert, so verringert sich auch die Wegauflösung der Meßvorrichtung.To lift the body up a predetermined lifting height to lift, it is necessary to raise the height of the platform or structure capture. In known measuring devices to record the lifting height are mechanical or optical markers from a corresponding Sensor detects and evaluated. The lifting height can then be based on the number of waymarks passing the sensor be determined. This method of incremental displacement measurement has the disadvantage, however, that at a big one Lifting height a variety of evenly arranged Markers on a long route must be appropriate which increases the manufacturing costs and the production costs for the lift. Furthermore, the maximum resolution the measuring device determined by the distance between the waypoints. Will the measuring section reduced by mechanical levers, lever arms or cables, this also reduces the path resolution of the measuring device.
In der
Insbesondere zur Achsvermessung von Fahrzeugen ist eine genaue Positionierung der einzelnen Fahrflächen bzw. Tragwerke mit einer maximalen Abweichung von unter 1 mm erforderlich. Für eine entsprechende Ansteuerung bzw. Regelung der Hubeinheiten ist hierzu eine präzise Messung der Hubhöhe notwendig. Dies kann mit den bekannten Vorrichtungen zur Wegmessung und Steuerung der Hebebühne nicht mit ausreichender Genauigkeit erreicht werden.In particular for wheel alignment of vehicles is an exact positioning of the individual driving surfaces or Structures with a maximum deviation of less than 1 mm are required. For one appropriate control or regulation of the lifting units is for this a precise Measurement of the lifting height necessary. This can be done with the known devices for distance measurement and control of the lift cannot be achieved with sufficient accuracy.
Bei Hebebühnen mit mehreren separaten Hubeinheiten besteht zudem das Problem, die einzelnen Hubeinheiten zu synchronisieren. Dies erfolgt bei bekannten Hebebühnen über eine mechanische Verbindung zwischen den Hubeinheiten, den Plattformen und/oder den Tragwerken. Beispielsweise werden Tragwerke über eine Zahnstange und eine Welle "zwangssynchronisiert". Eine andere Möglichkeit ist ein längenverschiebbarer Querbalken mit dem die Hubwerke "höhensteif" verbunden werden.For lifts with several separate lifting units there is also the problem of synchronizing the individual lifting units. In known lifting platforms, this is done via a mechanical connection between the lifting units, the platforms and / or the structures. For example, structures over a Rack and a shaft "forcibly synchronized". Another possibility is a length adjustable Crossbar with which the hoists are connected "vertically rigid".
Bei hydraulischen Hubwerken mit zwei
Hubzylindern ist aus der
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung für Hebebühnen zu schaffen, die ein einfaches und genaues Erfassen und Steuern der Hubhöhe der Hebebühne ermöglicht.The object of the present invention is a control device for lifts to create a simple and accurate capture and control the lifting height the lift allows.
Diese Aufgabe wird durch den unabhängigen Patentanspruch gelöst. Die abhängigen Patentansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This task is solved by the independent claim solved. The dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung weist zumindest einen Ultraschallsender zum Aussenden von Ultraschallwellen und zumindest einen Ultraschallempfänger auf. Eine Auswertevorrichtung ermittelt anhand der Signale von Sender und Empfänger die Hubhöhe h der Hebebühne. Eine Ultraschallwegmessung zur Ermittlung der Hubhöhe h ist berührungslos, wartungsfrei, für größere Hubhöhen geeignet, störunanfällig gegenüber von Verschmutzungen und kostengünstig. Die Ultraschallwegmessung ermöglicht eine präzise Ermittlung der Hubhöhe h. Im Gegensatz zu einem optischen oder magnetischen Abtastsystem sind Aufwand und Kosten unabhängig vom Verfahrbzw. Abtastweg.The control device according to the invention has at least one ultrasonic transmitter for emitting ultrasonic waves and at least one ultrasound receiver. An evaluation device determines the lifting height h der based on the signals from the transmitter and receiver Lift. An ultrasonic displacement measurement to determine the lifting height h is contactless, maintenance free, for suitable for larger lifting heights, insensitive to interference from Soiling and inexpensive. The ultrasonic path measurement enables a precise Determination of the lifting height h. Contrary to an optical or magnetic scanning system Effort and costs independent from traversing or Scan path.
Die Steuervorrichtung kann mindestens eine Verstelleinrichtung zum Anheben bzw. Absenken der Hebebühne und eine Steuereinheit zum Ansteuern der Verstelleinrichtung auf der Grundlage der ermittelten Hubhöhe h aufweisen. Eine derartige Steuervorrichtung ermöglicht eine präzise Einstellung der gewünschten Hubhöhe H0 über einen weiten Bereich von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern.The control device can have at least one adjusting device for raising or lowering the lifting platform and a control unit for controlling the adjusting device on the basis of the determined lifting height h. Such a control device enables precise setting of the desired lifting height H 0 over a wide range from a few centimeters to several meters.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann beispielsweise zur Ansteuerung von Kraftfahrzeughebebühnen, höhenverstellbaren Arbeitsplattformen, insbesondere zum Durchführen von Arbeiten an Bauwerken, und fahrbaren höhenverstellbaren Arbeitsgeräten, insbesondere zum Transport von Containern oder ähnlichem, herangezogen werden. Aufgrund der sehr genauen Ermittlung der Hubhöhe durch die Ultraschallmessung kann die Steuervorrichtung zum präzisen Einstellen der Höhe einer Plattform zum Be- und Entladen von Fahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen verwendet werden.The control device according to the invention can be used, for example, to control motor vehicle lifts, height-adjustable work platforms, in particular for carrying out work on buildings, and mobile height-adjustable work tools, in particular for transporting containers or the like. Due to the very precise determination of the lifting height by the ultrasound measurement, the control device for precisely adjusting the height of a platform for loading and unloading vehicles, Ships or aircraft can be used.
Um die Hebebühne auf die gewünschte Soll-Höhe H0 einzustellen, ist es zweckmäßig, daß die Steuereinheit die ermittelte Hubhöhe h mit der vorgegebenen Soll-Höhe H0 zu vergleicht und die Verstelleinrichtung der Hebebühne in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis ansteuert. Die Steuereinheit kann dazu einen an sich bekannten Regler mit einer vorgegebenen Regelcharakteristik und/oder einen Leistungsverstärker zum Ansteuern der Verstelleinrichtung oder eines Hydraulikaggregats, das einen Fluiddruck zum Betreiben der Verstelleinrichtung erzeugt, aufweisen.In order to set the lifting platform to the desired target height H 0 , it is expedient for the control unit to compare the determined lifting height h with the predetermined target height H 0 and to control the adjusting device of the lifting platform as a function of the comparison result. For this purpose, the control unit can have a controller known per se with a predetermined control characteristic and / or a power amplifier for controlling the adjusting device or a hydraulic unit which generates a fluid pressure for operating the adjusting device.
Der Sender kann Ultraschallimpulse einer vorgegebenen Zeitdauer aussenden und die Auswertevorrichtung eine Schallaufzeit T der Ultraschallimpulse vom Sender zum Empfänger bestimmen. Durch die Messung der Zeit, die eine Schallwelle benötigt, um vom Sender zum Empfänger zu gelangen, kann die Auswertevorrichtung unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit c den zurückgelegten Weg der Schallwelle bestimmen. Aufgrund der bekannten Anordnung von Sender und Empfänger kann die Auswertevorrichtung die Hubhöhe h der Hebebühne errechnen. Da die Signalenergie eines Ultraschallimpulses von der Dauer des Impulses abhängt, ist die Länge des Ultraschallimpulses so zu wählen, daß eine ausreichend sichere Detektion des Impulses durch den Empfänger gewährleistet ist.The transmitter can transmit ultrasonic pulses send out a predetermined period of time and the evaluation device determine a sound propagation time T of the ultrasonic pulses from the transmitter to the receiver. By the measurement of the time it takes a sound wave to travel from the transmitter to the receiver the evaluation device can take into account the speed of sound c the distance traveled Determine the path of the sound wave. Because of the known arrangement of sender and receiver the evaluation device the lifting height h the lift calculate. Since the signal energy of an ultrasonic pulse from the Duration of the pulse depends is the length to choose the ultrasonic pulse so that a Sufficiently reliable detection of the pulse by the receiver is guaranteed is.
Zur Ermittlung der Schallaufzeit ist es deshalb zweckmäßig, wenn der Sender einen Ultraschallimpuls (hurst) einer bestimmten Länge, z.B. 1 ms, aussendet. Der Empfänger erfaßt den emittierten Ultraschallimpuls, nachdem er die Strecke von Sender zu Empfänger zurückgelegt hat. Die Auswertevorrichtung kann die Zeitverzögerung T zwischen dem Senden und dem Empfangen des Ultraschallimpulses durch beispielsweise eine elektronische Schaltung mit einem vom Sendersignal S getriggerten Zähler ermitteln. Der Zähler zählt die Zählimpulse eines Taktgebers, bis das Empfangssignal E die Schwelle eines Schmitt-Triggers überschritten hat. Diese Laufzeitmessung kann periodisch, beispielsweise alle 10 oder 100 ms, wiederholt werden.To determine the sound propagation time it is therefore appropriate if the transmitter emits an ultrasonic pulse (hurst) of a certain length, e.g. 1 ms, sends out. The recipient detected the emitted ultrasound pulse after traveling the distance from the transmitter to recipient traveled Has. The evaluation device can determine the time delay T between transmission and receiving the ultrasound pulse by, for example, a electronic circuit with a triggered by the transmitter signal S. counter determine. The counter counts the Counts one Clock generator until the received signal E exceeds the threshold of a Schmitt trigger Has. This transit time measurement can be periodic, for example all 10 or 100 ms can be repeated.
Der Ultraschallsender kann vorteilhafterweise mit digitalen Steuersignalen zum Senden von digitalen Ultraschallsignalen angesteuert werden. Die Auswertevorrichtung kann fortlaufend unterscheidbare digitale Codewörter erzeugen, die in Form von Impulsfolgen vom Sender gesendet werden. Die einzelnen Codewörter können zufällig oder nach einem vorgegebenen Schema erzeugt werden. Es ist besonders vorteilhaft, optimal zu diskriminierende Codewörter zu erzeugen, die beispielsweise einen maximalen (Hemmig-) Abstand von einem Codewort zum nächsten Codewort aufweisen oder die orthogonal zueinan der sind. Die digitalen Codewörter werden vom Sender zum Empfänger übertragen und treffen dort mit einer Zeitverzögerung T ein.The ultrasound transmitter can advantageously with digital control signals for sending digital ultrasound signals can be controlled. The evaluation device can be continuously distinguished digital code words generate, which are sent in the form of pulse trains from the transmitter. The individual code words can fortuitously or generated according to a predefined scheme. It is special advantageous to generate optimally discriminatory code words, for example a maximum (inhibitory) distance from one code word to the next code word have or which are orthogonal to each other. The digital code words are transmitted from the sender to the receiver and arrive there with a time delay T.
Die Auswertevorrichtung kann zweckmäßigerweise eine Korrelationseinrichtung aufweisen, welche die Zeitverzögerung T zwischen dem Aussenden eines Codeworts und dem Empfangen des Codeworts ermittelt. Die Korrleationseinrichtung kann dazu einen digitalen Korrelator aufweisen, der die Übereinstimmung von Binärsignalen ermittelt. Diese geschieht vorzugsweise durch die Verschiebung eines der beiden Signale in einem Schieberegister und der Erfassung der Signalübereinstimmung. Durch das Maximum dieser digitalen Kreuzkorrelationsfunktion zwischen gesendetem Codewort und empfangenem Signal kann die Signallaufzeit mit einer zeitlichen Auflösung von einer Taktperiode ermittelt werden. Beispielsweise kann so bei einer Senderfrequenz von 40 kHz eine Wegauflösung von 8,25 mm erzielt werden. Durch die Auswertung der digitalen Signalkorrelation ist die Laufzeitmessung unempfindlich gegen Störungen. Einzelne Bitfehler in der Signalübertragung verringern zwar die Signalübereinstimmung zwischen gesendetem und empfangenem Signal und verringern den Absolutwert des Maximums der Korrelationsfunktion. Die Lage des Maximums kann jedoch weiter ermittelt werden. Durch eine geeignete Auswahl der aufeinanderfolgenden Codewörter können diese auch bei mehreren Bitfehlern noch sicher von der Korrelationseinrichtung detektiert werden. Durch die Laufzeitmessung mittels digitaler Sendesignale kann eine kontinuierliche Ermittlung der Signalverzögerung T von Sender zu Empfänger und eine entsprechend fortlaufende Ermittlung der Hubhöhe der Hebebühne erzielt werden.The evaluation device can expediently have a correlation device which the time delay T between sending a code word and receiving the code word determined. For this purpose, the correlation device can be a digital one Correlator of the match of binary signals determined. This is preferably done by moving one of the two signals in a shift register and the acquisition of the Signal matching. By the maximum of this digital cross correlation function between sent code word and received signal can the signal runtime with a temporal resolution be determined from a clock period. For example, at With a transmitter frequency of 40 kHz, a path resolution of 8.25 mm can be achieved. By evaluating the digital signal correlation is the runtime measurement insensitive to interference. Individual bit errors in the signal transmission reduce the signal match between the transmitted and received signal and reduce the absolute value the maximum of the correlation function. The location of the maximum can however continue to be determined. By a suitable selection of the successive code words can even with several bit errors, this is still reliably from the correlation device can be detected. By measuring the transit time using digital transmit signals can a continuous determination of the signal delay T from sender to receiver and a corresponding continuous determination of the lifting height of the lifting platform is achieved become.
Die Codelänge wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß eine Detektion mit ausreichender Sicherheit gewährleistet ist. Längere Codewörter haben den Vorteil, daß sie aufgrund der größeren Anzahl von Bits einfacher zu diskriminieren sind und in ihren Signalen eine größere Energie aufweisen, wodurch die Detektionssicherheit des Empfängers erhöht werden kann.The code length is convenient chosen so that a Detection with sufficient security is guaranteed. Have longer code words the advantage that they because of the larger number of bits are easier to discriminate and in their signals a greater energy have, which increases the detection reliability of the receiver can.
Zweckmäßigerweise kann in der Auswertevorrichtung eine Phasenauswerteeinrichtung zur Bestimmung der Phasenbeziehung zwischen dem Sendersignal S und dem Empfängersignal E vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise durch eine Messung der Zeit zwischen einer Flanke des Sendersignals S und einer Flanke des Empfängersignals E geschehen. Durch das Erfassen einer Änderung dieser Phasenbeziehung kann eine Änderung des Abstands zwischen Sender und Empfänger bestimmt werden. Zur Erfassung der Relativbewegung zwischen Sender und Empfänger vergleicht die Phasenauswerteeinrichtung das Anregungssignal S des Senders mit dem vom Empfänger erfaßten Signal E und ermittelt die Phasenbeziehung zwischen diesen im allgemeinen periodischen Signalen. Die Auswertung der Phasenbeziehung hat den Vorteil, daß sich Sender und Empfänger in einem stationären Dauerbetrieb befinden können, wodurch ein An- und Abschwellen der Schwingungen von Sender und Empfänger am Anfang und Ende eines Impulses verhindert werden kann und die Meßgenauigkeit sich erhöht. Die maximale Auflösung der Wegmessung wird im wesentlichen durch die Genauigkeit der Phasenauswertung, d.h. durch eine Zeitmessung, bestimmt. Da Zeitmessungen mit sehr hohen Genauigkeiten möglich sind, kann auch die Hubhöhe h präzise bestimmt werden.A phase evaluation device for determining the phase relationship between the transmitter signal S and the receiver signal E can expediently be provided in the evaluation device. This can be done, for example, by measuring the time between an edge of the transmitter signal S and an edge of the receiver signal E. By detecting a change in this phase relationship, a change in the distance between the transmitter and the receiver can be determined. To detect the relative movement between the transmitter and the receiver, the phase evaluation device compares the excitation signal S of the transmitter with the signal E detected by the receiver and determines the phase relationship between these generally periodic signals. The evaluation of the phase relationship has the advantage that the transmitter and receiver can be in a steady-state operation, which prevents the oscillation of the transmitter and receiver from swelling and decaying at the beginning and end of a pulse can and the measurement accuracy increases. The maximum resolution of the distance measurement is essentially determined by the accuracy of the phase evaluation, ie by a time measurement. Since time measurements with very high accuracies are possible, the lifting height h can also be determined precisely.
Es ist erfingungsgemäß auch möglich, die Amplitude der emittierten Schallwellen zu modulieren und die Schallaufzeit sowie die Phasenbeziehung zur Wegmessung zu nutzen. Durch die Amplitudenmodulation kann, ähnlich wie beim Aussenden von Ultraschallimpulsen, die absolute Schallaufzeit T vom Sender zum Empfänger ermittelt werden. Dies kann beispielsweise durch die Auswertung der Kreuzkorrelationsfunktion zwischen dem Sendersignal S und dem Empfängersignal E erfolgen. Aus dem Maximum der Kreuzkorrelationsfunktion kann die Zeitverzögerung zwischen diesen beiden Signalen bestimmt werden.According to the invention, the amplitude is also possible to modulate the emitted sound waves and the sound propagation time as well as using the phase relationship for distance measurement. By amplitude modulation can, similar as when sending ultrasonic pulses, the absolute sound propagation time T from sender to receiver be determined. This can be done, for example, by the evaluation the cross-correlation function between the transmitter signal S and the receiver signal E done. From the maximum of the cross-correlation function, the Time Delay can be determined between these two signals.
Weiterhin kann auch die Schallaufzeitbestimmung durch eine digitale Sendeimpulsfolge mit der Auswertung der Phasenbeziehung zwischen Sendersignal S und Empfängersignal E kombiniert werden. Durch die Kombination von absoluter und inkrementaler Wegmessung können die Vorteile beider Verfahren genutzt werden. Die absolute Wegmessung ermöglicht es, zu jedem Zeitpunkt den Abstand zwischen Sender und Empfänger zu ermitteln, unabhängig von etwaigen Störungen, die beispielsweise die Schallausbreitung zwischen Sender und Empfänger kurzfristig behindern. Um die maximale Auflösung der absoluten Wegmessung, die durch die Wellenlänge der Ultraschallwellen bzw. der Zeit, die zum Aussenden eines Ultraschallimpulses oder einer digitalen Sendeimpulsfolge benötigt wird, bestimmt wird, zu erhöhen, kann zusätzlich die Phasenbeziehung zwischen Sendersignal S und Empfängersignal E ausgewertet werden.Furthermore, the sound propagation time can also be determined through a digital transmission pulse sequence with the evaluation of the phase relationship between transmitter signal S and receiver signal E can be combined. By combining absolute and incremental Can measure the advantages of both methods can be used. The absolute distance measurement allows the distance between transmitter and receiver at all times determine independently of any disruptions, which, for example, is the short-term propagation of sound between transmitter and receiver hinder. To the maximum resolution the absolute path measurement, which is determined by the wavelength of the ultrasonic waves or the time it takes to send an ultrasound pulse or a digital transmission pulse train required is determined to increase can additionally the phase relationship between transmitter signal S and receiver signal E can be evaluated.
Zur Messung der Zeit zwischen steigender Flanke des Sendersignals S und steigender Flanke des Empfängersignals E weist die Phasenauswerteeinrichtung zweckmäßigerweise eine Torschaltung auf, die bei einer steigenden Flanke des Sendersignals S öffnet und bei einer steigenden Flanke des Empfängersignals E schließt. Es ist vorteilhaft, die Signale des Senders und des Empfängers zuvor über Komparatoren (Schmitt-Trigger) in Rechtecksignale zu wandeln. Eine derartige Torschaltung kann beispielsweise durch entsprechende logische Gatter und ein Flip-Flop realisiert werden. Statt den steigenden Flanken kann die Phasenauswertung auch bei fallenden Flanken erfolgen. Bei Öffnung des Tors gelangen die Zählimpulse eines Taktgebers zu einem Zähler, der die eingehenden Zählimpulse zählt. Die Phasenbeziehung zwischen Sendesignal S und Empfängersignal E ergibt sich aus dem Zählerstand Z des Zählers und der Taktrate TR des Taktgebers. Die zeitliche Auflösung der Phasenauswerteeinrichtung kann aus dem Verhältnis von Taktrate TR des Taktgebers zur Sendefrequenz f des Senders ermittelt werden. Dieses Verhältnis TR/f bestimmt auch den maximalen Zählerstand, d.h. den Zählerstand der bei einer Phasenbeziehung von 360° zwischen den Signalen S und E auftritt.For measuring the time between the rising edge of the transmitter signal S and rising edge of the receiver signal E the phase evaluation device expediently has a gate circuit, which opens on a rising edge of the transmitter signal S and closes on a rising edge of the receiver signal E. It is advantageous, the signals of the transmitter and the receiver beforehand via comparators (Schmitt trigger) to convert into square wave signals. Such one Gate switching can, for example, by appropriate logic gates and a flip-flop can be realized. Instead of the rising flanks the phase evaluation also takes place on falling edges. When opening the The counting impulses arrive at the gate a clock to a counter, of the incoming counts counts. The phase relationship between transmission signal S and receiver signal E results from the meter reading Z of the counter and the clock rate TR of the clock. The temporal resolution of the Phase evaluation device can from the ratio of clock rate TR of the clock can be determined for the transmission frequency f of the transmitter. This ratio TR / f also determines the maximum counter reading, i.e. the counter reading of the with a phase relationship of 360 ° between the Signals S and E occur.
Der Zähler kann bis zu einer vorgegebene Anzahl von Zählimpulsen N zählen und beim nächsten eingehenden Zählimpuls auf einen bestimmten Wert zurückgesetzt werden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Zähler bei der durch das Verhältnis von Taktrate zu Senderfrequenz TR/f bestimmten Anzahl von Zählimpulsen zurückgesetzt wird. Der Zähler kann beispielsweise bis zu dieser Anzahl N eingehende Impulse addieren und beim nächsten Impuls auf Null zurück gesetzt werden, oder er startet bei N Zählimpulsen und subtrahiert eingehende Impulse, bis der Zählerstand Z Null erreicht.The counter can be up to a predetermined number of counts Count N and the next one incoming count reset to a certain value become. It is particularly advantageous if the counter at the ratio of Clock rate to transmitter frequency TR / f determined number of counts reset becomes. The counter can, for example, add up to this number N of incoming pulses and the next one Pulse reset to zero or it starts at N counts and subtracts incoming pulses until the counter reading Z reaches zero.
Da sich bei einer Änderung des Abstands zwischen Sender und Empfänger die Phasenbeziehung zwischen den Signalen S und E ändert, kann die Auswertevorrichtung die Hubhöhe h anhand des Zählerstands Z und der Anzahl R der Rücksetzungen des Zählers ermitteln. Bei einer Zunahme des Abstands zwischen Sender und Empfänger nimmt die Phasenverschiebung zwischen S und E und somit der Zählerstand Z zu, bis bei einer Abstandsänderung von einer Wellenlänge λ des Sendersignals ein Phasensprung erfolgt. Dieser Phasensprung wird von der Phasenauswerteeinrichtung anhand des Rücksetzsignals R des Zählers erfaßt. Der Abstand a zwischen Sender und Empfänger ergibt sich aus der Anzahl der Phasensprünge R, die bei der Bewegung von Sender bzw. Empfänger aufgetreten sind, multipliziert mit der Wellenlänge λ des Ultraschallsignals. Zu diesem Wert wird das Verhältnis von Zählerstand Z zur maximalen Anzahl der Zählimpulse N multipliziert mit der Wellenlänge λ addiert. Für den Abstand gilt: Since the phase relationship between the signals S and E changes when the distance between the transmitter and receiver changes, the evaluation device can determine the lifting height h on the basis of the counter reading Z and the number R of resets of the counter. With an increase in the distance between the transmitter and the receiver, the phase shift between S and E and thus the counter reading Z increases until there is a phase jump when there is a change in distance of a wavelength λ of the transmitter signal. This phase jump is detected by the phase evaluation device on the basis of the reset signal R of the counter. The distance a between the transmitter and receiver results from the number of phase jumps R that occurred during the movement of the transmitter or receiver, multiplied by the wavelength λ of the ultrasound signal. The ratio of the counter reading Z to the maximum number of counting pulses N multiplied by the wavelength λ is added to this value. The following applies to the distance:
Die Meßgenauigkeit dieser Phasenauswertung beträgt und kann durch entsprechende Wahl von N einfach den gegebenen Anforderungen für die Meßgenauigkeit der Hubhöhe h angepaßt werden.The measurement accuracy of this phase evaluation is and can be easily adapted to the given requirements for the measuring accuracy of the lifting height h by appropriate selection of N.
Da die Schallgeschwindigkeit c von der Lufttemperatur abhängt, ist es vorteilhaft, eine Schallgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung vorzusehen. Anhand der ermittelten Temperatur t kann die Schallgeschwindigkeit c, die Schallaufzeit T, die Phasenbeziehung zwischen den Signalen S und E und/oder die Hubhöhe h bestimmt bzw. korrigiert werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn an unterschiedlichen Teilen der Hebebühne andere Temperaturbedingungen auftreten, z.B. durch Sonneneinstrahlung oder eingeblasener Heißluft einer Heizung.Since the speed of sound c depends on the air temperature, it is advantageous to provide a speed of sound determination device. The speed of sound c, the sound propagation time T, the phase relationship between the signals S and E and / or the lifting height h can be determined or corrected on the basis of the temperature t determined. This is particularly useful if different temperature conditions occur on different parts of the lift, for example due to sunlight or blown in hot air Heater.
Die Steuervorrichtung kann zumindest einen Tempratursensor vorsehen, der die Lufttemperatur t in der Nähe der Ultraschallmeßstrecke erfaßt. Um unterschiedliche Temperaturen an mehreren Positionen der Hebebühne zu erfassen, ist es zweckmäßig, mehrere Temperatursensoren vorzusehen. Die Schallgeschwindigkeit c kann beispielsweise anhand einer Temperaturkennlinie mit einem linearen Zusammenhang oder einem wurzelförmigen Zusammenhang zwischen Temperatur t und Schallgeschwindigkeit c bestimmt werden. Anhand dieser Temperaturkompensation kann die Meßgenauigkeit der Ultraschallwegmessung erhöht werden.The control device can at least provide a temperature sensor that the air temperature t in the Near the ultrasound measuring detected. In order to record different temperatures at several positions on the lift, it is appropriate to have several To provide temperature sensors. The speed of sound c can for example using a temperature characteristic with a linear one Context or a root-shaped Relationship between temperature t and speed of sound c determined become. Based on this temperature compensation, the measurement accuracy of Ultrasonic displacement measurement increased become.
Zur Ermittlung der Schallgeschwindigkeit c kann auch ein zweiter Empfänger in einem vorgegebenen Abstand d vom Sender angeordnet werden. Die Auswertevorrichtung kann anhand der Schallaufzeit Td zu dem zweiten Empfänger und/oder der Phasenbeziehung zwischen dem Sendersignal S und dem Signal des zweiten Empfängers die Schallgeschwindigkeit c bestimmen und/oder die Hubhöhe h korrigieren. Für die Schallgeschwindigkeit gilt: To determine the speed of sound c, a second receiver can also be arranged at a predetermined distance d from the transmitter. On the basis of the sound propagation time T d to the second receiver and / or the phase relationship between the transmitter signal S and the signal of the second receiver, the evaluation device can determine the speed of sound c and / or correct the lifting height h. The following applies to the speed of sound:
Da die Schallgeschwindigkeit c direkt bestimmt wird, haben potentielle Fehlerquellen, wie z.B. die Temperatur, Luftdruck, Feuchtigkeit, keinen Einfluß auf die Wegmessung und es wird eine höhere Meßgenauigkeit erzielt.Since the speed of sound c directly potential sources of error, e.g. the temperature, Air pressure, humidity, no influence on the distance measurement and it becomes a higher measurement accuracy achieved.
Um die Ausbreitungsrichtung der vom Sender emittierten Schallwellen zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, eine Fokussiereinrichtung vorzusehen. Da übliche Ultraschallsender eine nierenförmige Abstrahlcharakteristik aufweisen, gelangen Schallsignale auch auf nicht direktem Weg vom Sender zum Empfänger. Schallsignale können beispielsweise von einer Gebäudewand oder einem Teil der Hebebühne reflektiert werden und erreichen dann den Empfänger mit einem längeren Schallweg. In Abhängigkeit von der Phasenlage des direkten Schalls zum reflektierten Schall am Empfänger können durch Addition bzw. Subtraktion der Signale Interferenzen auftreten, welche die Wegmessung beeinträchtigen können. Durch ein am Sender aufgesetztes Schallhorn kann die Abstrahlcharakteristik des Senders beeinflußt werden und die Schallwellen werden gebündelt. Der größte Teil der abgestrahlten Schallenergie kann auf den direkten Schallweg zwischen Sender und Empfänger konzentriert werden. Meßsignalverfälschungen durch Reflexionen bzw. Interferenzen werden verringert.To determine the direction of propagation of the To influence the emitted sound waves, it is advantageous to provide a focusing device. Since conventional ultrasound transmitters are one kidney-shaped Having radiation characteristics, sound signals also occur not a direct route from the sender to the receiver. Sound signals can, for example from a building wall or part of the lift is reflected and then reach the receiver with a longer sound path. In dependence of the phase position of the direct sound to the reflected sound on receiver can due to addition or subtraction of the signals, interference occurs which affect the distance measurement can. By A sound horn attached to the transmitter can do the radiation characteristic of the transmitter are influenced and the sound waves are bundled. The biggest part the emitted sound energy can be between the direct sound path Sender and receiver be concentrated. Meßsignalverfälschungen through reflections or interference are reduced.
Zum Selektieren von einfallenden Schallwellen kann der Empfänger eine entsprechende Einrichtung, insbesondere eine Blende oder ein Rohr, aufweisen. Da diese Selektionseinrichtung vorzugsweise Schallwellen einer vorgegebenen Ausbreitungsrichtung durchläßt, ist es möglich, Schallwellen anderer Ausbreitungsrichtungen auszublenden bzw. zu unterdrücken. Vorzugsweise wird die Selektionseinrichtung des Empfängers auf die direkte Verbindung zum Sender ausgerichtet, um reflektierte Schallwellen zu dämpfen.For selecting incident The receiver can produce sound waves a corresponding device, in particular an aperture or a Tube. Since this selection device preferably sound waves a predetermined direction of propagation, it is possible to transmit sound waves hide or suppress other directions of propagation. Preferably the recipient’s selection device is connected to the direct connection to the Transmitter aligned to dampen reflected sound waves.
Vorzugsweise kann ein Reflektor zum Reflektieren der vom Sender emittierten Schallwellen vorgesehen sein. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Messung der Hubhöhe h durch das Reflexionsprinzip erfolgt. Dazu sind Sender und Empfänger an einem beweglichen Teil der Hebebühne oder gemeinsam ortsfest an der Hebebühne angeordnet. Beispielsweise befinden sich Sender und Empfänger auf der Unterseite der höhenveränderlichen Plattform der Hebebühne. Der Sender strahlt Ultraschallsignale in Richtung des Bodens, auf der die Hebebühne angeordnet ist, aus. Dort werden die emittierten Ultraschallsignale von einem Reflektor, beispielsweise einer in den Boden eingelassenen Metallplatte, reflektiert. Bei dem Reflexionsprinzip ergibt sich die Hubhöhe h als Hälfte der Wegstrecke a, welche die Ultraschallsignal von Sender zu Empfänger zurücklegen. Falls der die Schallwellen reflektierende Gegenstand (z.B. die Plattform der Hebebühne) eine ausreichende Schallhärte aufweist und einen ausrei chenden Anteil der einfallenden Schallwellen reflektiert, ist das Anbringen eines separaten Reflektors nicht erforderlich.Preferably, a reflector for Reflecting the sound waves emitted by the transmitter provided his. This is particularly advantageous when measuring the lifting height h by the principle of reflection takes place. The sender and receiver are on a moving part of the lift or arranged together stationary on the lift. For example transmitter and receiver are on the bottom of the variable height Platform of the lifting platform. The transmitter emits ultrasonic signals towards the floor who arranged the lift is out. There the emitted ultrasound signals from one Reflector, for example a metal plate embedded in the floor, reflected. With the reflection principle, the lifting height h results as half the distance a, which the ultrasonic signal travels from transmitter to receiver. If the object reflecting the sound waves (e.g. the platform the lift) sufficient sound hardness has and a sufficient proportion of the incident sound waves reflected, the attachment of a separate reflector is not required.
Sender und Empfänger können als kombinierter Ultraschall-Wandler ausgebildet sein. Der Wandler wird beispielsweise mit einem Burst von 1 ms Länge angeregt. Danach wird der Wandler auf Empfang umgeschaltet. Entsprechend der Hubhöhe wird das reflektierte Signal vom Wandler verzögert empfangen. Nach dem Anregen durch den Sende-Burst muß jedoch eine bestimmte Wartezeit eingehalten werden, bevor das Sendesignal abgeklungen ist und der Wandler als Empfänger benutzt werden kann. Hierdurch ergibt sich eine minimale Weglänge, die das Signal vom Sender zum Empfänger bzw. vom Wandler zum Reflektor und zurück zurücklegen muß.The transmitter and receiver can be used as a combined ultrasound transducer be trained. The converter is used, for example, with a burst 1 ms long stimulated. The converter is then switched over to reception. Corresponding the lifting height receive the reflected signal from the converter with a delay. After stimulating through the transmit burst, however a certain waiting period can be observed before the transmission signal has subsided and the converter can be used as a receiver. hereby there is a minimal path length, which transmit the signal from the transmitter to the receiver or from the converter to the reflector and back return got to.
Um diese minimale Weglänge zu vermeiden, können Sender und Empfänger als separate Sende- und Empfangseinheiten ausgebildet sein. Diese sind vorzugsweise so anzuordnen, daß zwischen Sender und Empfänger keine Körperschallkopplung auftritt. Zur Wegmessung nach dem Reflexionsprinzip können Sende- und Empfangseinheit beispielsweise nebeneinander angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, zur direkten Wegmessung Sendeeinheit und Empfangseinheit ohne eine Reflexion der Schallwellen zu betreiben. Sende- und Empfangseinheit werden dazu an den beiden Enden der zu messenden Strecke angeordnet.To avoid this minimal path length, transmitters can and receiver be designed as separate transmitting and receiving units. This should preferably be arranged so that none between the sender and the receiver Borne noise coupling occurs. For distance measurement based on the reflection principle, transmitters and receiving unit can be arranged side by side, for example. However, it is also possible for direct distance measurement of the transmitter and receiver without one Operate reflection of sound waves. Transmit and receive unit arranged at the two ends of the distance to be measured.
Der Sender kann beispielsweise ortsfest an der Hebebühne bzw. dem Boden oder dem Fundament, auf dem die Hebebühne steht, angeordnet sein. Durch Anordnung des Empfängers an einem beweglichen Teil der Hebebühne kann die Distanz a zwischen Sender und Empfänger ermittelt werden. Wird beispielsweise der Empfänger an einer höhenveränderlichen Plattform der Hebebühne bzw. einem Tragwerk zum Anheben der Last angeordnet, so entspricht der Abstand a zwischen Sender und Empfänger im wesentlichen der Hubhöhe h der Hebebühne. Sollte der Empfänger nicht direkt an dem Teil der Hebebühne angebracht sein, dessen Hubhöhe h zu ermitteln ist, so kann diese durch Auswertung der geometrischen Beziehungen (Hebelarme, Winkel, Verhältnisse usw.) zwischen den Teilen der Hebebühne ermittelt werden. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Anordnung von Sender und Empfänger möglich.The transmitter can, for example, be arranged in a fixed position on the lifting platform or the floor or the foundation on which the lifting platform is located. By arranging the receiver on a movable part of the lift, the distance a between sender and receiver. If, for example, the receiver is arranged on a height-adjustable platform of the lifting platform or a supporting structure for lifting the load, the distance a between the transmitter and receiver essentially corresponds to the lifting height h of the lifting platform. If the receiver is not attached directly to the part of the lift whose lifting height h is to be determined, this can be determined by evaluating the geometric relationships (lever arms, angles, ratios, etc.) between the parts of the lift. A reverse arrangement of transmitter and receiver is of course also possible.
Sender und Empfänger können an der Verstelleinrichtung der Hebebühne angeordnet sein, um einen Verfahrweg v der Verstelleinrichtung zu bestimmen. Die Auswertevorrichtung ermittelt die Hubhöhe h anhand des Verfahrwegs v und der geometrischen Verhältnisse (Hebelarme) der Hebebühne. Eine Anordnung von Sender und Empfänger an der Verstelleinrichtung ist konstruktiv einfach und hat den Vorteil, daß die Meßstrecke zwischen Sender und Empfänger gegen eine versehentliche Unterbrechung der Schallausbreitung weitgehend geschützt ist.The transmitter and receiver can be adjusted using the adjustment device the lift be arranged to a travel path v of the adjusting device determine. The evaluation device determines the lifting height h using the travel path v and the geometric conditions (lever arms) of the lift. A Arrangement of transmitter and receiver on the adjusting device is structurally simple and has the advantage that the measuring section between sender and receiver against accidental interruption of sound propagation to a large extent protected is.
Die Verstelleinrichtung kann vorzugsweise als ein Hydraulikzylinder bzw. ein druckmittelbeaufschlagter Zylinder ausgebildet sein. In diesem Fall können Sender bzw. Empfänger einerseits am Zylindergehäuse und andererseits an der verfahrbaren Kolbenstange bzw. einem mit dieser verbundenen Bauteil angeordnet sein. Selbstver ständlich sind auch andere Verstelleinrichtungen, wie z.B. ein Spindelantrieb, möglich.The adjustment device can preferably as a hydraulic cylinder or a pressurized cylinder be trained. In this case, the transmitter or receiver can on the one hand on the cylinder housing and on the other hand on the movable piston rod or one with this connected component can be arranged. Of course, too other adjustment devices, e.g. a spindle drive, possible.
Es ist auch möglich, daß mehrere Verstelleinrichtungen vorgesehen sind. Die Auswertevorrichtung ermittelt zweckmäßigerweise anhand der jeweiligen Verfahrwege v der Verstelleinrichtungen die Hubhöhe h der Hebebühne. Je nach Anordnung der Verstelleinrichtungen sind deren Verfahrwege v entsprechend zu berücksichtigen. Beispielsweise sind in einer Serienschaltung der Verstelleinrichtungen die Verfahrwege v zu addieren.It is also possible that several adjustment devices are provided. The evaluation device expediently determines based on the respective travel paths v of the adjustment devices, the lifting height h Lift. Depending on the arrangement of the adjustment devices, their travel paths are different v to be taken into account accordingly. For example, the adjustment devices are connected in series add the travels v.
Um die Meßgenauigkeit zu erhöhen und/oder die Hubhöhe der Hebebühne an mehreren Stellen zu bestimmen, können mehrere Sender und Empfänger vorgesehen sein. Die Auswertevorrichtung erfaßt die entsprechenden Schallwege zwischen den jeweiligen Sendern und Empfängern und ermittelt die Hubhöhe h der Hebebühne.To increase the measuring accuracy and / or the lifting height the lift To determine at multiple locations, multiple transmitters and receivers can be provided his. The evaluation device detects the corresponding sound paths between the respective transmitters and receivers and determines the lifting height h der Lift.
Vorzugsweise bestimmt die Auswertevorrichtung die Hubhöhen ha, hb von unterschiedlichen Teilen der Hebebühne, insbesondere von mehreren Hebeplattformen, Hebearmen oder Auslegern der Hebebühne. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn die Hebebühne mehrteilig ausgebildet ist und die einzelnen Teile eigene Verstelleinrichtungen aufweisen. Beispielsweise können Hebebühnen für Kraftfahrzeuge getrennte Plattformen bzw. Fahrflächen für die linken und rechten Räder des Fahrzeugs aufweisen. Diese getrennten Fahrflächen werden in der Regel von separaten Hydraulikzylindern bewegt.The evaluation device preferably determines the lifting heights h a , h b of different parts of the lifting platform, in particular of a plurality of lifting platforms, lifting arms or cantilevers of the lifting platform. This is particularly expedient if the lifting platform is constructed in several parts and the individual parts have their own adjustment devices. For example, lifting platforms for motor vehicles can have separate platforms or driving surfaces for the left and right wheels of the vehicle. These separate driving surfaces are usually moved by separate hydraulic cylinders.
Um eine gleichmäßige Bewegung der einzelnen Teile einer mehrteilig ausgebildeten Hebebühne zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit eine Regelung der Verstelleinrichtungen ausführt. Durch die Regelung kann insbesondere der Verfahrweg v und/oder die Geschwindigkeit der Verstellbewegung synchronisiert werden. Die Steuereinheit kann dazu die von der Auswertevorrichtung ermittelten Hubhöhen ha, hb und/oder deren zeitliche Änderungen miteinander vergleichen und Abweichungen ermitteln. Bei festgestellten Abweichungen kann die Steuereinheit beispielsweise eine vorauseilende Verstelleinrichtung kurzfristig anhalten und/oder deren Verstellgeschwindigkeit beeinflussen. Dies kann durch eine entsprechende Regelung eines Hydraulikaggregats zum Erzeugen von Hydraulikdruck für die Verstelleinrichtungen und/oder eine Betätigung von Hydraulikventilen erfolgen. Vorzugsweise führt die Steuereinheit eine Regelung der Verstelleinrichtungen, des Hydraulikaggregats und/oder der Ventile aus, um eine gleichmäßige Höhe h der Plattform bzw. gleichmäßige Hubhöhen ha, hb der Plattformen von mehrteiligen Hebebühnen zu erzielen. Durch die präzise Ultraschallwegmessung und die damit mögliche genaue Regelung der Hubhöhe bzw. der Hubhöhen kann die Hebebühne sehr genau positioniert werden. Dies ist besonders bei der Durchführung von Messungen an dem auf der Hebebühne aufstehenden oder von ihr angehobenen Gegenstand von Bedeutung. Durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung können beispielsweise mehrteilige Fahrflächen von Kraftfahrzeughebebühnen so präzise positioniert werden, daß eine Achsvermessung an Fahrzeugen möglich ist.In order to achieve a uniform movement of the individual parts of a multi-part lifting platform, it is advantageous if the control unit controls the adjustment devices. In particular, the control path v and / or the speed of the adjustment movement can be synchronized by the control. For this purpose, the control unit can compare the lifting heights h a , h b determined by the evaluation device and / or their changes over time and determine deviations. If deviations are found, the control unit can, for example, briefly stop a leading adjustment device and / or influence its adjustment speed. This can be done by a corresponding control of a hydraulic unit for generating hydraulic pressure for the adjusting devices and / or an actuation of hydraulic valves. The control unit preferably controls the adjustment devices, the hydraulic unit and / or the valves in order to achieve a uniform height h of the platform or uniform lifting heights h a , h b of the platforms of multi-part lifting platforms. The lift can be positioned very precisely due to the precise ultrasonic displacement measurement and the possible precise control of the lifting height or lifting heights. This is particularly important when carrying out measurements on the object standing on the lift or raised by it. The control device according to the invention allows, for example, multi-part driving surfaces of motor vehicle lifts to be positioned so precisely that wheel alignment on vehicles is possible.
Bei Erreichen einer vorgegebenen Hubhöhe H0 der Hebebühne kann die Steuereinheit auch eine vorgegebene Steuerfunktion ausführen. Durch die Steuereinheit können beispielsweise Warnsignale und/oder Beleuchtungen ein- und ausgeschaltet werden. Bei Erreichend er vorgegebenen Hubhöhe H0 kann die Steuereinheit auch automatisch ein Meß- oder Prüfprogramm starten.When a predetermined lifting height H 0 of the lifting platform is reached, the control unit can also carry out a predetermined control function. For example, warning signals and / or lighting can be switched on and off by the control unit. When the predetermined lifting height H 0 is reached , the control unit can also automatically start a measurement or test program.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The following are preferred embodiments the invention explained with reference to the drawing. Show it:
Die
Um die Ausbreitungsrichtung der emittierten Schallwellen
zu beeinflussen, weist der Sender
Die vom Sender
Die reflektierten Schallwellen werden
von einem Ultraschallempfänger
Das Senden der Ultraschallimpulse
vom Sender
Die von der Auswertevorrichtung ermittelte Hubhöhe h wird
einer Steuereinheit
Die Steuereinheit
Die
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Sender
Die Auswertevorrichtung
Bei einer Schallsendefrequenz von
40 kHz und einer Taktrate von 16 MHz ergibt sich ein maximaler Zählerstand
N = 400 bei einer Phasenverschiebung von 360° bzw. 2n. Die maximale Phasenverschiebung
zwischen den Signalen S und E entspricht der Periodendauer des Sendesignals
S bzw. dem Kehrwert der Erregerfrequenz f. Die maximale Zeit zwischen
der Flanke des Senders und der des Empfängers beträgt bei f = 40 kHz 25 ms. Die
Zeitauflösung
der Phasenauswerteeinrichtung
Wird die Hebebühne
Die durch die Auswertung der Phasenbeziehung erreichbare Wegauflösung beträgt in dem oben erwähnten Beispiel mit N = 400 0,02 mm.By evaluating the phase relationship achievable path resolution is in the above Example with N = 400 0.02 mm.
Um den Einfluß der Lufttemperatur t auf
die Schallgeschwindigkeit zu kompensieren, ist eine Schallgeschwindigkeitsbestimmungseinrichtung
Durch die Temperaturkompensation der Schallgeschwindigkeit c kann eine genaue Einstellung der Hubhöhe h erfolgen. Sind mehrere Verstelleinrichtungen zum Anheben bzw. zum Absenken der Hebebühne vorgesehen, können die Temperatureinflüsse auf die einzelnen Verstelleinrichtungen korrigiert werden, wodurch ein synchrones Anheben und Absenken auch bei unterschiedlichen Temperaturen möglich ist. Beispielsweise kann ein Teil der Hebebühne in einer Klimakammer angeordnet sein. Ein anderer Teil der Hebebühne wird z.B. von der Sonne beschienen oder von einer Heizung angeblasen.Through temperature compensation the speed of sound c, the lifting height h can be set precisely. Are several adjustment devices for lifting or lowering the lift provided, can the temperature influences be corrected to the individual adjustment devices, whereby synchronous lifting and lowering is possible even at different temperatures. For example, part of the lift can be arranged in a climatic chamber his. Another part of the lift e.g. illuminated by the sun or blown by a heater.
Um Interferenzen und Störungen durch
reflektierte Schallsignale zu unterdrücken, ist am Empfänger
Die
Die Auswertevorrichtung
Weiterhin können proportional oder binär schaltende
Stellorgane, z.B. Hydraulikventile, vorgesehen sein, um die Regelfunktionen
auszuführen. Die
Stellorgane können
von der Regeleinrichtung
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