DE2919469C2 - - Google Patents

Description

Messungen in Abwesenheit eines erdfesten Systemnulls sind vierfach auf Kreiselsystemen mit mehr als zwei Freiheitsgraden aufgebaut.

Das kreiseldefinierte System ist bei hoher Genauigkeit teuer und nie frei von Abweichungen infolge der unvermeidlichen Präzessions­ bewegung.

Für die Messungen bei Ausrichtung von Großmaschinen und Bauteilen, wird allgemein von einem erdfesten Bezugspunkt ausgegangen und ideelle Fluchten eines Theodoliten oder Laserstrahls als Vergleichsmaß eingeführt.

Diese im Einzelfall wirtschaftlichen Verfahren werden bei Serienfertigung unwirtschaftlich, beispielsweise der Walzung von Schienen mit großen Längen. Kreiselsysteme sind denkbar, jedoch mit Rücksicht auf die Kosten und die Rauhigkeit des Betriebes nicht sinnvoll.

Ein anderes bekanntes Verfahren von dem der Anspruch 1 ausgeht ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lage eines Lichtstrahles, über dessen Reflektionen, gegen die Lage einer freien Flüssigkeitsoberfläche im herrschenden Schwerefeld verglichen wird.

Dagegen gestattet der erfindungsgemäße Signalumwandler die direkte Projektion eines einfallenden Lichtstrahles auf einen immer gleich Zielpunkt immer dann, wenn der einfallende Lichtstrahl innerhalb gewisser Grenzen in den Signal­ umwandler eintritt.

Der Zielpunkt ist an kein apparatives Meßsystem gebunden, sondern jederzeit unabhängig vom Ort wählbar. Der Signalumwandler errichtet dann das Lot auf diesem Ort.

Durch Ablenkung des aus dem Signalumwandler austretenden Lichtstrahles, beispielsweise durch ein Pentaprisma, läßt sich eine Lichtebene erzeugen, welche der freien Flüssigkeitsebene im geltenden Schwerefeld parallel ist. Der Aufbau des Signalumwandlers führt, wegen der kleinen Abmessungen und des dadurch bedingten Spannungszustandes der Flüssigkeit, zu hohen Eigenfrequenzen des Systems, so daß bei entsprechender Verarbeitung der Meßdaten auch dynamisch gemessen werden kann.

Letzteres ist mit freien Oberflächen nicht möglich.

Der systemnulldefinierende, lageabhängige Signalumwandler stellt im Gegensatz zu den bekannten Schwereloten ein aktives Lot dar.

Erfindungsgemäß werden die vorher beschriebenen Problemstellungen dadurch gelöst, daß der Signalumwandler entsprechend Anspruch 1 in den Strahlengang eines Lasers eingebracht wird.

Der Signalumwandler wandelt ein Eintrittsignal mittels einer schwimmenden Linse lageabhängig dergestalt um, daß der Zielpunkt des Signals nach dem Austritt für alle Lagen des Signalemitters gleich bleibt.

Eine schwimmende Linse bestehend aus einem Multi-Media Grenz­ schichtsystem, welches so bestimmt wird, daß eine bestimmte Lageänderung des Emitters eine gegenläufige, korrespondierende Änderung des Strahlenganges durch die schwimmende Linse zur Folge hat, arbeitet dabei frei von Lagerreibung.

Die Wandleranordnung erzeugt automatisch Richtkräfte, welche die schwimmende Linse immer dem höchsten, durch das Gehäuse bestimm­ ten Punkt zuordnen.

Die sehr geringe Masse der Linse führt dabei zu einer nahezu verzögerungsfreien Anpassung an Lageänderungen, wobei die Linse ihre Lage im Raum beibehält.

Das Verfahren ist in der Fertigung, der Navigation und anderen Anwendungen einsetzbar.

Claims (4)

1. Systemnulldefinierender, lageabhängiger Signalumwandler, bei dem ein Multi-Media Grenzschichtsystem optisch ein Linsensystem darstellt, dessen Abstimmung jeden, innerhalb bestimmter Grenzen eintretenden Lichtstrahl auf einen immer gleichen Zielpunkt richtet, dadurch gekennzeichnet, daß das Multi-Media Grenzschichtsystem eine schwimmende Linse enthält.

2. Signalumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab der Signalumwandlung durch die beteiligten Medien und die Gehäuseform bestimmt wird.

3. Signalumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß z-Abweichungen in einer x-y-Ebene als Tangentenwinkel der Hüllkurve der z-Abweichungen ausgewiesen werden.

4. Signalumwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede funktionelle Abhängigkeit innerhalb von xyz-Koordinaten nahezu trägheitslos optoelektronisch aufgezeichnet werden kann.