DE2710958A1

DE2710958A1 - Mikrowellen-abstandsdetektor

Info

Publication number: DE2710958A1
Application number: DE19772710958
Authority: DE
Inventors: Gary Harold Glover; Se Puan Yu
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1977-03-12
Publication date: 1977-09-22
Also published as: FR2344812B1; US4045727A; IT1077267B; FR2344812A1; JPS52123261A; GB1545656A

Description

Dr. rer. nah Horst Schüler PATENTANWALT

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MI96-RD-75II

GENERAL ELECTRIC COMPANY

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Mikrowellen-Abstandsdetektor

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Mikrowellen-Abstandsdetektor

Die Erfindung betrifft ein kontaktfreies Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstandsmessung, insbesondere zur Abstandsmessung, die auf der Störung abklingender elektromagnetischer Felder durch einen Gegenstand beruht.

Es ist eine Vielzahl verschiedener Arten von Abstandsmessem für kleine Abstände bekannt, so z.B. diejenigen, die auf kapazitiven Effekten beruhen. Eine spezielle Anwendung, die ein verlässliches, genaues, kontaktfreies Verfahren zur Messung relativ kleiner Abstände bei hohen Temperaturen erfordert, besteht in der Messung der lichten Weite zwischen den Spitzen rotierender

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•j-

Turbinenschaufeln und dem Gehäuse in einem Strahltriebwerk. In einem Strahltriebwerk müssen die Zwischenräume zwischen Schauftilspitzen und Gehäuse zur Erzielung eines hohen Triebwerk Wirkungsgrades kx.in sein. Es ist wünschenswert, diesen Zwi schenraum zu überwachen, da er sich mit Temperaturänderungen katastrophal verändern kann. Bei einer derartigen Anwendung innerhalb von Strahltriebwerken besteht die Schwierigkeit bei einem Mikrowellensystem, das die Phasenverschiebung einer an den Schaufelspitzen reflektierten, sich ausbreitenden Welle misst, darin, daß ein derartiges Schema durch Mehrfachreflexionen von Wellen beeinträchtigt wird, die sich durch die geschlossene Triebwerkshülle ausbreiten und schliesslich zum Empfänger zurückkehren.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mikrowellen-Abstandsdetektor mit einem quantitativen Ausgangssignai, der eine unbedeutende Menge elektromagnetischer Energie abstrahlt; die Erfindung betrifft ferner das zugehörende kontaktfreie Verfahren zur Bestimmung relativ kleiner Abstandsentfernungen, das speziell in solchen Umgebungen nützlich ist, in denen geringfügige oder keine Strahlungsverluste geduldet werden können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Abstandsdetektor eine Mikrowellenverzweigung, die im wesentlichen auf einer Seite der Verzweigung eine Wellenausbreitung und auf der anderen Seite abklingende elektromagnetische Felder besitzt. Die Störung der abklingenden oder sich nicht ausbreitenden Felder durch einen Gegenstand oder ein Objekt in der Nähe der Verzweigung verur sacht eine messbare Veränderung im Reflexionskoeffizienten der Fortpflanzungsmode, die von dem linearen Abstand zwischen der Verzweigung und dem Gegenstand abhängt. Unter der Annahme, daß der Reflexionskoeffizient die Größe 1 besitzt, kann ein Mikrowellen-Phasendetektor verwendet werden, der ein quantitatives Ausgangssignal liefert, das den kleinen Abstand angibt. In der bevorzugten Ausführungsform, die mit rechteckförmigen Hohlleitern verwirklicht ist, besteht die Mikrowellenverzweigung aus einer

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Hohlleiter-Irisblende, wie z.B. aus einer Resonanz-Irisblende, und es sind Wahrnehmungseinrichtungen vorgesehen, die die Größe der Phasenverschiebung der sich fortpflanzenden reflektierten Wellen relativ zu den Bezugswellen wahrnehmen. Ein einfacher Phasendetektor wird durch einen Hybrid-T-Koppler (hybrid tee coupler) verwirklicht, an dessen einem Tor (Eingang) eine Mikrowellenquelle angekoppelt ist, wobei die Iris und ein einstellbarer Kurzschluß an die gegenüberliegenden zweiten und dritten Tore, und ein Kristalldiodendetektor an das vierte Tor gekoppelt sind. Ausgangseinrichtungen nehmen die Spannung an der Kristalldiode wahr und erzeugen ein quantitatives Ausgangssignal, das den Abstand zwischen Verzweigung und Gegenstand angibt, der im Fall des Zwischenraums zwischen Turbinenschaufeln und Gehäuse eines Strahltriebwerks typischerweise zwischen O und 2,5mm (_1o0 mils) beträgt.

Ein kontaktfreies Verfahren zur Bestimmung der Entfernung zwischen einem Bezugsort und einem Gegenstand ist gekennzeichnet durch die Ausbreitung einfallender elektromagnetischer Wellen über eine Leitung zu einer Mikrowellenverzweigung, die an dem Bezugsort angeordnet ist, durch die Störung der abklingenden Felder, die mit einer resultierenden Veränderung eines ausge wählten Parameters der reflektierten Ausbreitungswellen einhergeht, die vom Abstand zwischen dem Bezugsort und dem Gegenstand abhängt, und durch die Wahrnehmung der Veränderung des ausge wählten Parameters und die Erzeugung eines Ausgangssignals, das die Entfernung zwischen Bezugsort und Gegenstand angibt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In den Figuren zeigen :

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines Teils eines Mikrowellen-Abstandsdetektors, der zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung nützlich ist ;

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'AA .

Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Figur 1 dargestellte Hohlleiterblende mit Justierteil;

Fig. 3 Darstellungen der Absolutwerte des Reflexionskoeffizienten, I 5>| , in Abhängigkeit von dem Abstand d, und der Phasenverschiebung der reflektierten Welle in Gradeinheit als Funktion des Abstandes für die Anordnung nach Figur 1;

Fig. 4 eine schematische isometrische Ansicht, mit aufge brochenen Bereichen, des Abstandsdetektors, der als Instrument zur Überwachung und Messung des Gehäuse/ Turbinenschaufelabstandes dient;

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht eines Rechteckhohlleiter-Hybridkopplers, der als billiger Phasendetektor in einem Mikrowellen-Abstandsdetektor gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung eingesetzt ist;

Fig. 6 eine Aufsicht auf die Resonanz-Hohlleiterblende nach Figur 5;

Fig. 7 eine äquivalente Schaltung der Vorrichtung mit dem in Figur 5 gezeigtenHybridkoppler; und

Fig. 8 eine Darstellung der Phasenverschiebung der reflektierten Welle in Grad als Funktion des Abstandes für die Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien lassen sich in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 verstehen, die die wesentlichen Merkmale eines Mikrowellen-Abstandsdetektors mit Rechteckhohlleiter darlegen. Ein Stück eines Hohlleiters 10 mit einem Endflansch besitzt an seinem offenen Ende eine Hohlleiter-Irisblende 11 mit einer kreisförmigen oder sonstwie geeignet

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geformten Öffnung 12. Die äußere Hauptfläche der Hohlleiterblende, die dem freien Raum ausgesetzt ist, stellt einen Bezugsort für die Wahrnehmung und Messung einer linearen Entfernung d zu einem Gegenstand 13 in der Nähe der Mikrowellenverzweigung oder -ver bindungsstelle dar. Der Gegenstand besteht üblicherweise aus leitendem oder dielektrischem Material, er soll auf alle Fälle keine wesentliche Verlustkomponente besitzen. Sofern eine Quelle für Mikrowellenenergie vorgesehen ist, die eine sich fortpflanzende, einfallende elektromagnetische Welle durch den Hohlleiter 10 schickt, besitzt die Hohlleiter-Irisblende 11 die Eigenschaft, auf einer Seite der Blende sich ausbreitende reflektierte Wellen zu erzeugen und auf der anderen Seite der Blende abklingende oder sich nicht fortpflanzende elektromagnetische Felder zu erzeugen. Obwohl nicht erforderlich, kann ein einstellbares kapazitives Teil 14 auf der Blende vorgesehen sein, um eine variable Kopplung der Energie zur öffnung 12 zu ermöglichen. Obwohl eine kleine Menge Energie der sich fortpflanzenden Mode in den freien Raum abstrahlen kann, wird der größte Teil der Energie zurück reflektiert.

Die Störung abklingender elektromagnetischer Felder durch einen leitenden oder dielektrischen Gegenstand verursacht Veränderungen im Reflexionskoeffizienten ft der sich ausbreitenden⁶¹*⁸¹⁶ die zum Abstand des Gegenstands von der Mikrowellenverzweigung in Beziehung gesetzt werden können. Da die abklingende Feldstruktur im wesentlichen elektrostatisch ist, geht nur sehr wenig Energie verloren, außerdem wird der Reflexionskoeffizient durch Störungen, die weit von der Verzweigungsstelle entfernt liegen, im wesentlichen nicht verändert. D.h., der Gegenstand ändert die elektrisch und/oder magnetische Feldkonfiguration auf der Seite des stationären Feldes der Verzweigung, wodurch eine variable Änderung in der Suszeptanz hervorgerufen wird, die durch die Mikrowellenverzweigung parallel zur übertragungsleitung liegt. Folglich kann ein Mikrowellen-Abstandsdetektor und ein kontaktfreies Verfahren zur Bestimmung der Entfernung eines Gegenstands von einem Bezugsort auf der Wahrnehmung der Größe der Veränderung beruhen, die in einem ausgewählten Parameter der reflektier-

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• η.

ten Ausbreitungswellen auftritt und durch Störung der abklingenden magnetischen Felder durch einen Gegenstand in der Nähe der Mikrowellenverzweigung erzeugt wird. In dem üblichen Fall, der bei der Hohlleiter-Irisblende nach Figur 1 vorliegt, besitzt der Reflexionskoeffizient der sich ausbreitenden Mode einen Wert nahe bei 1, während die Phase ständig mit dem Abstand von dem Bezugsort variiert, so daß ein Mikrowellen-Phasendetektor ausreicht, um den Abstand quantitativ zu bestimmen.

Figur 3 zeigt typische Versuchsergebnisse des gemessenen Reflexionskoeffizienten für einen Mikrowellen-Abstandsdetektor nach den figuren 1 und 2, wobei ein X-Band-Hohlleiter 10 mit einer durch einen Abgleichstift angekoppelten Hohlleiter-Irisblende 11 verwendet wurde, die eine öffnung 12 mit einem Durchmesser von etwa 5 am (0,2 inch) besitzt. Als Quelle wurde ein Laborgenerator mit einer Frequenz von 10,85 GHz verwendet, als Gegenstand 13 wurde eine quadratische Metallplatte verwendet. Ein in Handel erhältlicher Netzwerkanalysator wurde eingesetzt, um die absolute Grüße des Reflexionskoeffizienten |j| und die Phasenverschiebung der reflektierten Wellen in Abhängigkeit von der Entfernung In Millimetern zu messen. Die Größe des RefIexionskoeffizienten schwankt zwischen 1,0 und 0,9, sie kann jedoch relativ konstant genannt werden. Andererseits nimmt die Phasenverschiebung der reflektierten Fortpflanzungswellen kontinuierlich zu, wenn die Entfernung d von 0 bis 2,5 Millimeter zunimmt. Die Änderung der Phase ist im wesentlichen linear im Bereich von 0 bis l Millimeter, und es ist genügend Empfindlichkeit vorhanden, um ein verwertbares quantitatives Ausgangssignal und Maß des linearen Abstandes im Bereich von 0 bis l#5 Millimetern abzuleiten.

Innerhalb der Erfindung können verschiedene Arten von Mikrowellenleitungen Und Mikrowellenverzweigungen verwendet werden, um die erfindungsgdmäße Vorrichtung zu bauen und das kontaktfreie Verfahren zur Messung relativ kleiner Abstände von einem Gegenstand auszuüben, sofern die Mikrowellenverzweigung in der

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Lage ist, sich fortpflanzende reflektierte Wellen auf einer Seite der Verzweigung und abklingende elektromagnetische Felder auf der anderen Seite zu erzeugen. Es hat sich herausgestellt, daß ein Koaxialleitungssystem sich gut zur Messung von Entfernungen eignet, die kleiner als etwa q _g Millimeter sind, während ein vollständig kreisförmiger Hohlleiter eine rechteckförmige öffnung erfordert, um dem Problem der doppeldeutigen Polarisierung der Felder zu begegnen. An Stelle der Erzeugung eines quantitativen Ausgangssignals, das die tatsächliche Entfernung zwischen dem Bezugsort und dem Objekt oder Gegenstand anzeigt, ist ebenfalls ein qualitatives Ausgangssignal möglich, das angibt, daß der Gegenstand einen kleineren als einen vorgegebenen Abstand besitzt. Die Mikrowellen-Abstandsmessung nach der Erfindung eignet sich für vielerlei Anwendungen, die Erfindung lässt sich jedoch am vorteilhaftesten für derartige Anwendungen einsetzen, bei denen eine relativ kleine Entfernung zu einem Gegenstand hin mit einer hohen Auflösung und ohne eine bedeutsame Energieabstrahlung gemessen werden soll. Eine derartige Abstandsmessvorrichtung kann in einem geschlossenen System ohne Verlust an Genauigkeit eingesetzt werden, der durch Vielfachreflexion der abgestrahlten Energie an den Wänden des geschlossenen Systems auftreten könnte.

In Figur 4 ist als Beispiel einer Anwendung die Messung des Zwischenraums zwischen den Spitzen rotierender Turbinenschaufeln und der Innenwand des stationären Turbinengehäuses eines Strahltriebwerkes dargestellt. Es ist wichtig, diesen Zwischenraum klein zu halten, um einen hohen Triebwerkwirkungsgrad zu erzielen, zusätzlich sind dynamische Messungen erforderlich, da der Zwischenraum oder Abstand sich mit der Temper«', uur und der Zeit verändert. Bei tatsächlicher fabrikmäßiger Instrumentierung kann es wünschenswert sein, A Abstandsdetektoren in Intervallen von 90° vorzusehen, dargestellt ist jedoch lediglich der FUhlarm eines Abstandsdetektors, dessen resonante Hohlleiterblende 11' eine rechteckförmige Spaltöffnung 12· besitzt, um eine hohe Phasenempfindlichkeit zu bewirken. Die Frontfläche der Iris-

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''fehlende 11* stellt den Bezugsort dar und ist koplanar mit der Innenwand des Gehäuses 16 ausgerichtet; dargestellt ist ferner ein Teilstück einer einzelnen Turbinenschaufel 15. Strahltriebwerkturbinen arbeiten bei hohen Temperaturen, und der Zwischenraum zwischen den Schaufeln und dem Gehäuse an einer bestimmten Stelle kann sich mit thermischen Veränderungen in katastrophaler Weise ändern. Ein einfacher, billiger Phasendetektor für ein rechteckförmiges Hohlleitersystem enthält einen 4-Tor-Hybridt-Koppler 17 (vergleiche Figur 5) und eine Kristalldetektordiode. Ein Tor der Hybrid-T-Verzweigung wird an eine Mikrowellen-Speisequelle, z.B. einen Gunn-Diodenoszillator kleiner Leistung, angeschlossen, während die gegenüberliegenden zweiten und dritten Tore in den kolinearen Armen mit der resonanten Hohlleiter-Irisblende 11* bzw. einer justierbaren Kurzschlußanordnung 18 angeschlossen sind* Bei dieser bekannten Anordnung werden die von der Mikrowellenquelle erzeugten einfallenden Fortpflanzungswellen dem Shunt-Arm zugeführt und zwischen die beiden kolinearen Arme gleichmäßig aufgeteilt. Im Idealzustand werden keine einfallenden elektromagnetischen Wellen durch das vierte Tor dem Kristalldiodendetektor zugeführt, der im Serienarm liegt.

Angenommen, die Abmessungen der öffnung 12' (vergleiche Fig.6) sind richtig gewählt, wie das durch den Stand der Technik gelehrt wird, so erhöht eine derartige selbstresonierende öffnung, die im offenen Ende des Hohlleiters liegt, die Phasenmpfindlichkeit beträchtlich. Der äquivalente Schaltkreis der resonierenden Hohlleiter-Irisblende 11' besteht aus einem Parallelresonanzkreis, der parallel zur Übertragungsleitung liegt. Dadurch, daß der Gegenstand oder das Objekt in die Nähe der selbst resonierenden Blende gebracht wird und dadurch die abklingenden elektromagnetischen Felder gestört werden, wird bewirkt, daß die Resonanzhohlleiter- Irisblende verstimmt wird, indem die äquivalente Parallelkapazität oder Parallelinduktivität geändert wird. Im Vergleich zu der mit einem Stift angekoppelten Irisblende in Figur 1, die verwendet wird, um die Energieausbreitung in das

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Turbinengehäuse auf ein Minimum zu reduzieren, gestattet die selbstresonierende Blende, daß eine kleine Menge der Energie in das Gehäuse eindringt und eine größere Phasenverschiebung für größere Entfernungen von dem Bezugsort bewirkt. Dies wird an Hand der Figur 8 näher erläutert.

In Figur 7 besitzt die Mikrowellenquelle 19 eine Frequenz, die der Resonanzfrequenz der Reconanz-Hohlleiter-Irisblende 11' entspricht, die Mikrowellenquelle erzeugt einfallende Energie, die sich gleichmäßig zwischen das zweite und das dritte Tor aufteilt. Reflektierte Wellen von der Resonanz-Hohlleiterblende 11· und von der einstellbaren Kurzschlußanordnung 18 überlagern sich und pflanzen sich durch das vierte Tor des Hybrid-T-Kopplers 17 fort und werden von einer Kristalldiode 20 wahrgenommen. Die Anordnung der Kristalldiode 20 auf dem vierten Arm des Hybrid-T-Kopplers ist herkömmlicher Art und ist nicht dargestellt. Bei diesem einfachen Phasenmesser maximiert die einstellbare Kurzschlußanordnung 18 die an den Kristalldetektor gelieferte Leistung, um ein maximales Gleichspannungs-Ausgangssignal zu liefern, das der Phasendifferenz der zwei sich überlagernden Wellen entspricht, von denen eine Welle eine Referenzstandardwelle ist, während die andere Welle die Unbekannte darstellt. Die Ausgangsspannung des Kristalldetektors wird genauer durch die Gleichung V a Κβ_ο|£χ—&l gegeben, wobei e_Q das aufgeteilte Quellensignal darstellt, ξ_χ den Reflexionskoeffizienten der Unbekannten (Irisblende 11') darstellt und § den Reflexionskoeffizienten der Standardwelle, und k eine Konstante des Detektors bezeichnet.

Ein quantitatives Ausgangssignal, das die Entfernung des Gegenstands oder Objekts von der Resonanz-Hohlleiter-Irisblende 11' beinhaltet, wird durch ein Voltmeter 21 oder eine am. jre Aus-

die
gangseinrichtung erzeugt,/die Spannung an der Kristalldiode 20 wahrnimmt. Wie in Figur 8 gezeigt ist, wird ein relativ linearer Zusammenhang zwischen Phasenverschiebung und Entfernung bei guter Meßempfindlichkeit über einen Bereich von 0 bis 2,5 Millimeter mit einem Mikrowellen-Abstandsmesser erhalten, der eine

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Selbstresonanz-Blende enthält. Der in Figur 7 gezeigte Abstandsdetektor kann mit einem X-Bandhohlleiter hergestellt werden, und, sofern erwünscht, kann das der Resonanzblende 11' benachbarte Hohlleiterstück mit einem dielektrischen Material geringer Verluste gefüllt werden, um ein dielektrisches Fenster zwischen dem Hohlleiter und den heißen Gasen der Turbine herzustellen . Bei einem Mikrowellen-Abstandsdetektor, der mit einem Resonanzfenster versehen war, um eine hohe Phasenempfindlichkeit zu schaffen, wurde eine Auflösung von 0,05 mm über den Bereich von 0 bis 2,5 Millimetern beobachtet.

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Claims

Ansprüche

Kontaktfreies Verfahren zur Bestimmung der Entfernung zwischen einem Bezugsort und einem Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß sich elektromagnetische Mikrowellen über eine Leitung zu einer Mikrowellenverzweigung ausbreiten, die sich an dem Bezugsort befindet und im wesentlichen sich ausbreitende reflektierte Wellen auf der einen Seite der Verzweigung und abklingende elektromagnetische Felder auf der anderen Seite der Verzweigung erzeugt werden,

die abklingenden elektromagnetischen Felder gestört werden, wodurch ein ausgewählter Parameter der reflektierten Wellen verändert wird in Abhängigkeit von der linearen Entfernung zwischen dem Bezugsort und dem Gegenstand in der Nähe der Mikrowellenverzweigung, und

die Veränderung in dem ausgewählten Parameter der reflektierten Wellen ermittelt und ein Ausgangssignal erzeugt wird, das die Entfernung zwischen dem Bezugsort und dem Gegenstand angibt.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Veränderung in dem ausgewählten Parameter der reflektierten Welle und die Erzeugung eines Ausgangssignals die Ableitung von Referenzwellen von den einfallenden Wellen und einen wirksamen Vergleich der ausgewählten Parameter der reflektierten und der Referenzwellen und die Ableitung eines Ausgangssignals einschliesst, das ein quantitatives Ausgangssignal darstellt und die Differenz zwischen Reflexions- und Referenzwellen beinhaltet.
3. Kontaktfreies Verfahren zur Bestimmung der Entfernung zwischen einem Bezugsort und einem Gegenstand, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte :

Die Ausbreitung einfallender elektromagnetischer Wellen mit Mikrowellenfrequenz über eine Leitung zu einer Mikrowellenverzweigung, die an dem Bezugsort sitzt und im wesentlichen sich ausbreitende reflektierte Wellen auf einer Seite der Verzweigung und abklingende elektromagnetische Felder auf der anderen Seite der Verzweigung erzeugt,

Die Störung der abklingenden elektromagnetischen Felder und die Verursachung einer resultierenden veränderlichen Phasenverschiebung der reflektierten Wellen, die von dem linearen Abstand zwischen dem Bezugsort und dem Gegenstand

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in der Nähe der Mikrowellenverzweigung abhängt, und

die Wahrnehmung der Größe der Phasenverschiebung der reflektierten Welle bezüglich einer Bezugsgröße und die Erzeugung eines quantitativen Ausgangssignal, das die Entfernung zwischen Bezugsort und Gegenstand angibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3»
dadurch gekennzeichnet, daß die Wahrnehmung der Phasenverschiebung und die Erzeugung eines quantitativen Ausgangssignals die Ableitung von Referenzwellen aus den einfallenden Wellen, die überlagerung der reflektierten und der Referenzwellen und die Erzeugung eines Gleichstromausgangssignals um fasst, der die Phasendifferenz zwischen den beiden sich überlagernden Wellen und damit die Entfernung zwischen Bezugsort und Gegenstand angibt.
5. Mikrowellen-Abstandsdetektor,
gekennzeichnet durch

eine Mikrowellen-Energiequelle (19) zur Erzeugung einfallender Wellen, die sich über eine Leitung (10) ausbreiten, wobei die Leitung (10) an einem Ende eine Mikrowellenverzweigung (11, 12) besitzt, die in der Lage ist, im wesentlichen sich ausbreitende Wellen auf einer Seite der Verzweigung (11, 12) und abklingende elektromagnetische Felder auf der anderen Seite der Verzweigung (11, 12) zu erzeugen,

Detektoreinrichtungen (17) zur Wahrnehmung der Größe der Veränderungen in einem ausgewählten Parameter der reflektierten Wellen, die durch Störung der abklingenden elektromagnetischen Felder durch ein Objekt in der Nähe der Mikrowellenverzweigung in Abhängigkeit von dem linearen Abstand zwischen Mikrowellenverzweigung und Objekt

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verursacht wird, und

Ausgangseinrichtungen (20, 21) zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das die Entfernung zwischen Mikrowellenverzweigung (11, 12) und dem Gegenstand (13) angibt.
6. Mikrowellen-Abstandsdetektor nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (10) als Rechteckhohlleiter ausgebildet ist, und daß die Mikrowellenverzweigung als Hohlleiter-Irisblende ausgebildet ist.
7. Mikrowellen-Abstandsdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter-Irisblende eine Resonanz-Hohlleiter-Irisblende darstellt, und daß die Mikrowellen-Energiequelle eine Frequenz besitzt, die der Resonanzfrequenz der Resonanz-Hohlleiter-Irisblende entspricht.
8. Mikrowellen-Abstandsdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen (17) einen Phasendetektor zur Bestimmung der Phasendifferenz zwischen reflektierten Wellen und von den einfallenden Wellen abgleiteten Referenzwellen enthält, daß der Phasendetektor (17) eine Kristalldiode (20) zur Erzeugung eines veränderlichen Gleichspannungs- oder Gleichstromausgangssignals enthält, das die Phasendifferenz angibt, und daß die Ausgangseinrichtungen ein Voltmeter (21) enthalten, das die an der Kristalldiode abfallende Spannung abnimmt und ein quantitatives Ausgangssignal erzeugt, daö die Entfernung zwischen Mikrowellenverzweigung und dem Gegenstand angibt.
9. Mikrowellen-Abstandsdetektor,
gekennzeichnet durch

Mikrowellen-Energiequelle (19) zur Lieferung einfallender 709838/0842

Wellen, die durch eine Hohlleiteranordnung (10) sich ausbreiten, wobei die Hohlleiteranordnung (10) ein offenes Ende besitzt, an dem eine HohlleLter-Irisblende (11) vorgesehen ist, die im wesentlichen sich ausbreitende reflektierte Wellen auf einer Seite der Blende (11) und abklingende elektromagnetische Felder auf der anderen Seite der Blende (11) erzeugt,

Detektoreinrichtungen (17, 20) zur Wahrnehmung der Größe der Phasenverschiebung der reflektierten Wellen, die durch Störung der abklingenden elektromagnetischen Felder durch einen Gegenstand in der Nähe der Hohlleiter-Blende in Abhängigkeit vom linearen Abstand zwischen Blende und Gegenstand verursacht wird, und

Ausgangseinrichtungen (21) zur Erzeugung eines quantitativen Ausgangssignaüs, das die Entfernung zwischen Hohlleiter-Blende und dem Gegenstand angibt.
10. Mikrowellen-Abstandsdetektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiter-Blende eine Resonanz-Hohlleiter Irisblende ist, und daß die Mikrowellen-Energiequelle eine Frequenz besitzt, die der Resonanzfrequenz der Resonanz-Hohlleiter-Irisblende entspricht.
11. Mikrowellen-Abstandsdetektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlleiteranordnung einen 4-Tor-Hybrid-T-Koppler (17) enthält, daß die Quelle (19) an das erste Tor, die Hohlleiter-Blende an das zweite Tor, eine einstellbare Kurzschlußeinrichtung (18) an das dritte Tor, und die Detektoreinrichtungen (20) an das vierte Tor angekoppelt sind, wobei die einfallenden Wellen zwischen dem zweiten und dem dritten Tor aufgeteilt werden, während die reflektierten Wellen von der Hohlleiter-Blende (11·) und

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der einstellbaren Kurzschlußeinrichtung (18) sich überlagern und durch das vierte Tor zu den Detektoreinrichtungen (20) fortpflanzen.
12. Mikrowellen-Abstandsdetektor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen (20) eine Kristalldiode zur Erzeugung eines Gleichstromausgangssignals enthält, das die Phasenverschiebung der von der Hohlleiter-Blende reflektierten Wellen anzeigt, und daß die Ausgangsein richtungen ein Voltmeter (21) enthalten, das die Spannung über der Kristalldiode (20) abnimmt und ein quantitatives Ausgangssignal erzeugt, das die Entfernung zwischen Hohlleiter-Blende (11 ·), (11) und dem Gegenstand angibt.

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