DE2147752C3

DE2147752C3 - Device for the detection of inclinations and curvatures of elongated bodies

Info

Publication number: DE2147752C3
Application number: DE19712147752
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Phys. 2000 Hamburg Zuck
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1971-09-24
Filing date: 1971-09-24
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2147752A1; DE2147752B2

Description

Die Erfindung be/icht sich au: -.'ine Einrichtung p.um Nachweis von Neigungen und Krümmungen langgestreckter Körper.The invention is based on: - a device p. to prove inclinations and curvatures of elongated bodies.

Es ist bekannt, die Neigungen von Körpern, die gegen die Lotrichtung versetzt angeordnet sind, mit Hilfe einer Wasserwaage festzustellen und zu messen. Die Wasserwaage wist eine in einer Flüssigkeit eingeschlossene Gasblase auf, die infolge der von der Schwerkraft bestimmten Orientierung als Anzeigevorrichtung dient. Soll die Neigung und Krümmung eines langgestreckten Korpers, /. B. eines Kabels, gegen die Vertikale durch interne Neigungssensoren ermittelt werden, so müssen diese den Abmessungen des Körpers angepaßt werden. Hs ist auch möglich, die Neigung eines langgestreckten Körpers durch mehrere Messungen nacheinander mit nur einer Wasserwaage oder gleichzeitig mit tnehieren Wasserwaagen iii ermitteln. Dieses Verfahren isi jedoch sehr umständlich und zeitraubend Würde man außen an dem Körper Visiereinrichtungen /um automatischen Erfassen seiner Gestalt und Gestaltsanderungeii durch die Änderungen optischer StrahUmgsgange oder ähnliche Meßvorriehtungen anbringen, so waren diese den wechselnden Einflüssen des außeicn Medi ums ausgesetzt. Luftfeuchtigkeit oder I ebewesen. z.B. im Wasser Fische, winden die Anlagen becin-It is known to use a spirit level to determine and measure the inclinations of bodies that are offset against the perpendicular direction. The spirit level has a gas bubble enclosed in a liquid, which serves as a display device as a result of the orientation determined by gravity. Should the inclination and curvature of an elongated body, /. B. a cable against the vertical are determined by internal inclination sensors, so these must be adapted to the dimensions of the body. It is also possible to determine the inclination of an elongated body by several measurements in succession with just one spirit level or simultaneously with three spirit levels. However, this method is very laborious and time-consuming. If one were to attach sighting devices to the outside of the body in order to automatically detect its shape and changes in shape due to the changes in optical radiation paths or similar measuring devices, then these would be exposed to the changing influences of the external medium. Humidity or life. e.g. fish in the water, the wind turbines

trüciitigen. .deceitful. .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,The invention is therefore based on the object

eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die NeJ-to create an institution with the help of which the new

gun·' bzw. Krümmung eines langgestreckten Körpersgun · 'or curvature of an elongated body

möglichst sicher und auf einfache Weise bestimmt werden kann.can be determined as safely and easily as possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch selös:. daß die Einrichtung ein Bündel fadenförmiger Strahlungsleiter aufweist, in denen jeweils an dem On. an ίο dem die Neigung gemessen werden soll, Kammern angeordnet sind, die teilweise mit einer oder mehreren Flüssigkeiten gefüllt sind und daß durch die St-ahlungsleitereine Strahlung geführt wird, deren Inttn: täten am Leiterende mittels eines Detektors meüb.irAccording to the invention, the task is thereby selös :. that the device is a bundle of filamentary radiation conductors has, in each of which on the On. Chambers are arranged at ίο on which the inclination is to be measured which are partially filled with one or more liquids and that through the steel ladder Radiation is conducted, the Inttn: would do at the end of the conductor by means of a detector meüb.ir

isi.isi.

Die Aufgabe kann erfindungsgemäß auch dachen selöst werden, daß die Einrichtung ein Bündel fad. .■-Förniiger Strahlungsleiter aufweist, in denen, jew [;■ an dem Ort, an dem die Neigung gemessen wen.;^i soll. Kammern mil in einer Flüssigkeit gelage, >.-:: Blendenkörpern angeordnet sind, und daß durch i;. Strahlungsleiter eine Strahlung geführt wird, d<_:>. Intensität am Leiterende mittels eines Detektor meßbar ist.According to the invention, the object can also be achieved in such a way that the device fades a bundle. . ■ -shaped radiation conductor in which, jew [; ■ at the place where the inclination is measured wen.; ^ I should. Chambers are arranged in a liquid,> .- :: diaphragm bodies, and that through i ;. Radiation conductor a radiation is guided, d <_:>. Intensity at the end of the conductor can be measured by means of a detector.

as Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Me. crgebnisse von dem die Einrichtung umgebenden M dium optisch unabhängig sind. So kann z. B. die No,-gung eines unter Wasser angeordneten langgestrec:. ten Körpers ermitteil werden, ohne daß iivas One advantage of the invention is that the Me. cr results are optically independent of the medium surrounding the device. So z. B. the No, -gung an underwater arranged long streak :. th body can be determined without iiv

veränderliche Trübung des Wassers die Meßer^ nisse verfälscht.The variable turbidity of the water falsifies the measurements.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, die vom Detektor gemessene Strahlungsn. tensität auf einen Rcfercnzleiter zu beziehen.In one embodiment of the invention it is proposed that the radiation n measured by the detector. intensity to be related to a reporter.

Weiterhin ist es möglich, die Neigungskennlinie de-, Strahlungsleiterbündels durch unterschiedliche Formgebung und/oder Füllung der Blendenk'-rp r speziellen Forderungen anzupassen.It is also possible to de-, Radiation conductor bundle due to different shapes and / or filling of the diaphragm k'-rp r to adapt to special requirements.

Zur Ermittlung der Krümmung und Krümmungrichtung des Struhlungsleiterbündels wird die Verwendung von laserstrahlen vorgeschlagen. Die Änderung der Lichtweglänge über den Querschnitt unü damit die Krümmung des Lichtleiterbündels und des Kabels läßt sich mit Laserlicht wegen der exakten Phasenbeziehung besonders vorteilhaft nachweisen In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen dieTo determine the curvature and direction of curvature of the radiation conductor bundle, use suggested by laser beams. The change the length of the light path over the cross section and thus the curvature of the light guide bundle and the Cable can be detected particularly advantageously with laser light because of the exact phase relationship In the drawing, an embodiment according to the invention is shown. It show the

Fig. 1. la. 1 b. 2. 2a, 2b, 3, 3a, 3b, 3c. 3d unil 3 e Stucke fadenförmiger Strahlungsleiter mit jeweils einer /ylinderfömiigen Flüssigkeitsblende,Fig. 1. la. 1 b. 2. 2a, 2b, 3, 3a, 3b, 3c. 3d unil 3 pieces of thread-like radiation conductor, each with a cylinder-shaped liquid screen,

Fig. 1 c. 2c, 2d. 3 f und 3g jeweils eine graphische Darstellung undFig. 1 c. 2c, 2d. 3 f and 3g each have a graphic Representation and

Fig 4. 4a. 4b und 4c spezielle Ausführungsfornien der Flussigkeitsblenden.Figure 4. 4a. 4b and 4c special embodiments the liquid screens.

In den Fig. 1. la und 1 b weist ein Stück 1 eines fadenförmigen Strahlungsleiters einen abgeschlossenen, zylindrischen Blendcmaum 2 auf, in dem eine Flüssigkeit 3 angeordnet ist. Die Flüssigkeit füllt da·· halbe Volumen des Blendenraums aus. Es kann entweder eine liehtabsorbieremle Flüssigkeit verwendet werden oilei eine lichtdurchlässige, die zum Vermindern ilci Rcfleklion in ihrem Brechungsindex dem Leiter angepaßt ist. Die einzelnen Figuren unterscheiden sich lediglich durch die verschiedene Lage des Leiters;i.ekes 1, und /war ist in Fig. 1 das Stück 1 vertikal, in Fig. 1 a unter einem Winkel von 45' und in F ig I b horizontal angeordnet. Diese drei Winkel Stellungen sind in der graphischen Darstellung derIn Figs. 1. la and 1 b, a piece 1 has a thread-shaped radiation conductor a closed, cylindrical Blendcmaum 2, in which a liquid 3 is arranged. The liquid fills the half the volume of the aperture. Either a boron-absorbent liquid can be used be oilei a translucent which is used to diminish ilci reflection in their refractive index dem Head is adapted. The only difference between the individual figures is the different position of the Head; i.ekes 1, and / was in Fig. 1 piece 1 vertically, in Fig. 1 a at an angle of 45 'and in Fig. 1b arranged horizontally. These three angular positions are in the graphic representation of the

Fig. 1 c, in der die Lichtdurchlässigkeit L in Abhängigkeit vom Lagewinkel λ dargestellt ist, zu einer ICennlinie zusammengefaßt. Die Kennlinie in Fig. Ic gilt sowohl für eine lichtdurchlässige, reflektionsarme, • optischen Kontakt gebende Flüssigkeit wie für eine lichtundurchlässige Flüssigkeit. Beide Fälle ergeben denselben Verlauf. .Fig. 1c, in which the light transmittance L is shown as a function of the position angle λ, combined to form an IC characteristic. The characteristic curve in FIG. 1c applies both to a transparent, low-reflection, optical contact-making liquid and to an opaque liquid. Both cases show the same course. .

Die in den F ig. 2,2 a und 2 b dargestellten Stücke 1 eines fadenförmigen Strahlungsfilters sind ir den in den Fig. 1,1a und 1 bgezeigten Stellungen angeordnet und weisen jeweils einen zylinderförmigen Blendenraum 2 auf, der bis auf eine kleine Luft- bzw. Gasblase mit einer adhärierenden Flüssigkeit gefüllt ist. Diese Flüssigkeit kann eine lichtdurchlässige oder eine lichtabsorbierende Flüssigkeit sein. In den Fig. 2c und 2d sind die Lichtdurchlässigkeiten L in Abhängigkeit vom Lagewinkel λ für eine lichtabsorbierende Flüssigkeit (siehe Fi g. 2 c) und für eine lichtdurchlässige, optischen Kontakt gebende Flüssigkeit (siehe Fig. 2d) graphisch dargesteüi.The in fig. 2.2 a and 2 b, pieces 1 of a thread-like radiation filter shown are arranged in the positions shown in FIGS Liquid is filled. This liquid can be a light-permeable or a light-absorbing liquid. In FIGS. 2c and 2d, the light transmittances L are shown graphically as a function of the position angle λ for a light-absorbing liquid (see FIG. 2c) and for a light-permeable, optical contact-making liquid (see FIG. 2d).

Die Blendenräume 2 eines Stückes 1 eines fadenförmigen Strahlungsleiters sind in den Fig. 3, 3 a undThe aperture spaces 2 of a piece 1 of a thread-like radiation guide are shown in FIGS. 3, 3a and

AusiührungenExecutions

Grenzfläche von Vorteil sein.Interface would be beneficial.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the detection of inclinations and curvatures of elongated bodies, thereby marked that the facility has a bundle of filamentary radiation conductors, in which, each at the location where the inclination is to be measured, chambers are arranged, some with one or more chambers Liquids are filled, and that a radiation is passed through the radiation conductor, whose Intensity at the end of the conductor can be measured by means of a detector.

2. Device for the detection of inclinations and curvatures of elongated bodies, thereby characterized in that aie device has a Bürdel thread-like radiation conductor, in which, in each case at the place where the inclination is to be measured, chambers with a liquid mounted diaphragm bodies are arranged and that through the radiation conductor a Radiation is guided, the intensity of which can be measured at the end of the conductor by means of a detector.

3. Device according to claim 1 cder 2, characterized in that the measured by the detector Radiation intensity can be related to a reference conductor.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the inclination line of the radiation conductor bundle through different shapes and / or filling of the diaphragm bodies can be adapted to special requirements.

5. Device according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized by the use of laser beams to determine the curvature and direction of curvature of the radiation guide bundle.