DE3044242C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Anzeige des Abstands der Blätter einer Turbine zu einer Sonde nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Anzeigesystem dient insbesondere zum Abtasten des Abstands zwischen der Spitze eines Blattes einer Gasturbine und dem umgebenden Gehäuseteil der Turbine, um sicherzustellen zu können, daß dort ein konstanter schmaler Spalt vorhanden ist.

Um bei einer Gasturbine einen maximalen Wirkungsgrad zu erreichen, muß der Spalt zwischen den Spitzen der Turbinenblätter und dem die Turbinenblätter umgebenden Gehäuseteil so klein als möglich gehalten werden, ohne daß dadurch jedoch die freie Drehung der Turbinenwelle beeinträchtig wird. Die großen Tempera­ turänderungen während des Betriebs der Gasturbine bewirken jedoch, daß bei den verschiedenen Bauteilen der Turbine beträchtliche thermische Expansionen auftreten. Demzufolge ist es schwierig, die Turbinen so auszubilden, daß der Spalt zwischen den Turbinenblättern und dem Gehäuse möglichst gering ist, andererseits jedoch die Spitzen der Turbinenblätter während eines längeren Betriebs der Turbine nicht in Kontakt mit dem Gehäuse kommen.

Es ist bekannt, den Spalt zwischen den Blätterspitzen und dem umgebenden Turbinenring durch Sensoren zu messen, um dann die relative Lage der Blätter in Bezug auf den Ring so zu verändern, daß ein konstanter schmaler Spalt erhalten wird.

Aus der GB-PS 15 45 656 ist es bekannt, mittels eines Mikrowellensensors den vorgenannten Spalt zu messen. Hierbei wird ein T-Wellenleiter verwendet, dessen eine Öffnung mit einem Mikrowellensender verbunden ist. Die einander gegenüberliegenden zweiten und dritten Öffnungen in den kollinearen Armen sind einerseits verbunden mit einer Resonatoriris und einem einstellbaren Kurzschlußkreis. Die vierte Öffnung ist mit einem Mikrowellendetektor verbunden. Die eingespeisten und fortschreitenden Wellen, wie sie vom Mikrowellengenerator erzeugt werden, werden gleichmäßig aufgeteilt auf die beiden kollinearen Arme. Keine der eingespeisten Wellen kann die vierte Öffnung passieren. Die Resonatoriris hat hierbei die Aufgabe, fortschreitende Reflexionswellen an der Innenseite der Iris, d. h. innerhalb des Wellenleiters zu erzeugen. An der anderen Seite der Iris, d. h. an der Außenseite des Wellenleiters entsteht ein evanescentes elektromagnetisches Feld. Der Wellenleiter ist so angeordnet, daß die Iris bündig ist mit der inneren Oberfläche desjenigen Teils des Turbinengehäuses, welches die Turbinenblätter umgibt. Wandert die Spitze eines Turbinenblattes an der Iris vorbei, dann wird das evanescente elektromagnetisches Feld beeinflußt, wodurch die Abschlußsuszeptibilität der Iris verstimmt wird durch Verändern der äquivalenten Nebenschlußkapazität oder -induktivität. Die von der Iris reflektierten Wellen werden dadurch phasenverschoben. Da sie mit denjenigen von der kurzgeschlossenen Öffnung interferieren und diese Interferenz über die vierte Öffnung austritt und dort gemessen werden kann, erhält man ein der Phasenverschiebung entsprechendes Signal. Das Ausgangssignal des Detektors hängt also ab von der Phasenverschiebung der an der Iris reflektierten Welle, das seinerseits abhängig ist vom Abstand der Iris zu den Spitzen der Turbinenblätter. Durch Messen des Ausgangs des Detektors ist es somit möglich, eine Messung des Turbinenblattabstands zu erhalten.

Bei diesem Abstandsmeßsystem wird der Kurzschlußkreis an der zweiten Öffnung anfänglich so eingestellt, daß das Ausgangssignal des Detektors verschwindet. Falls eine ausreichende Genauigkeit erreicht werden soll, darf dieser Ausgleich während des Betriebs nicht durch Faktoren außer demjenigen des Vorbeiwanderns der Turbinenblätter beeinflußt werden. Um diese Balance zu erhalten, muß die Dämpfung bei den beiden kollinearen Armen und ihre elektrische Länge gleich gehalten werden. Da die Dämpfung und die Länge beider Arme jeweils abhängig ist von der dort herrschenden Temperatur, ist es notwendig, daß der kurzgeschlossene Arm auf der gleichen Temperatur gehalten wird wie der Arm, der mit der Iris endet. Solche Temperaturverhältnisse sind jedoch schwer zu erreichen, da der bei der Iris endende Arm den hohen Temperaturen und Temperaturänderungen im Bereich der Turbinenblätter unterworfen ist. Selbst wenn der Wellenleiter in seiner Gesamtheit auf der gleichen Temperatur gehalten werden kann, treten dennoch Veränderungen in der Empfindlichkeit des Systems infolge von Veränderungen der Gesamttemperatur des Hohlleiters auf.

Es besteht die Aufgabe, die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszu­ bilden, daß eine von der Temperatur unbeeinflußte Spaltmessung möglich ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch Verwendung fortschreitender Mikrowellen und durch Anordnen des Mischers entfernt von der Sonde ist es nicht notwendig, den Mischer großen Temperaturunterschieden zu unterwerfen, so daß das System genauer wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Systems und einen Teil einer Gasturbine;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der im System nach Fig. 1 verwendeten Sonde;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Ende der Sonde nach Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des beim System nach Fig. 1 benutzten Mischers;

Fig. 5 den Ausgang der beiden Komponenten des Systems nach Fig. 1;

Fig. 6 ein Zeigerdiagramm der Ausgänge nach Fig. 5 und

Fig. 7 bis 12 verschiedene Modifikationen des Systems in schematischer Darstellung.

Wie der Fig. 1 entnehmbar ist, ist eine Mikrowellensonde 1 mit ihrem einen Ende 2 in einer Öffnung 3 des Turbinenringes 4 angeordnet, wobei der Turbinenring 4 sich im Bereich der Gasturbine 5 um die Turbinenblätter 6 herum erstreckt. Die Sonde 1 ist über eine Hohlleiter 7 mit einem Oszillator 8 und einem Detektorsystem verbunden, wobei letzteres mit 10 bezeichnet ist. Das Detektorsystem 10 dient zur Anzeige des Spaltes zwischen den Spitzen 9 der Turbinenblätter 6 und dem umgebenden Turbinenring 4, wobei die Distanz zwischen dem Ende 2 der Sonde 1 und den Turbinenblättern gemessen wird.

Wie den Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, besteht die Sonde 1 aus einem rohrförmigen Körper 20 aus einer hitze­ beständigen Legierung. Das vordere Ende 2 der Sonde 1 hat einen quadratischen Querschnitt und besitzt dahinter eine ringförmige Schulter 21. Das vordere Ende 2 ist mit einer runden zentralen Öffnung 22 versehen, welche gegenüber der Atmosphäre innerhalb der Turbine 5 durch einen keramischen Stopfen 23 abgedichtet ist. Der rohrförmige Körper 20 der Sonde 1 ist umgeben von einer länglichen Hülse 24, welche am vorderen Ende mit einem Schraubgewinde 25 versehen ist. Am hinteren Ende weist diese Hülse einen Kronenkopf 26 auf. Die Hülse 24 kann um den zylindrischen Körper 20 gedreht werden und dient zum Befestigen der Sonde 1 innerhalb des Ringes 4, indem das Gewinde 25 eingeschraubt wird in ein entsprechendes Gewinde der Bohrung 3.

Die Hülse 24 kann gedreht werden mittels eines geeigneten Werkzeugs, welches in den Kronenkopf 26 eingreift, wobei dann beim Einschrauben die Schulter 21 fest zur Anlage kommt an eine entsprechende Schulter der Bohrung 3, wodurch das vordere Ende in der Bezugsebene A zu liegen kommt, welche mit der inneren Oberfläche des Ringes 4 fluchtet. Dieses vordere Ende der Sonde 2 kann auch geringfügig in der Bohrung 3 zum Schutz der Sonde 1 zurück­ stehen.

Ein kurzer Hohlleiter 27 erstreckt sich vom rückwärtigen Ende des Zylinders 20 zu einem Flansch 28, über den die Verbindung mit dem Haupthohlleiter 7 hergestellt wird. Der kurze Hohlleiter 27 weist einen rechteckigen Querschnitt im Bereich des Flansches 28 auf, welcher in einen kreisförmigen Querschnitt im Bereich des Zylinders 20 übergeht, wobei der Bereich des kreisförmigen Querschnitts rechtwinklig abgebogen ist.

Der Haupthohlleiter 7 besteht aus Aluminium und besitzt einen rechteckigen Querschnitt und eine Länge von etwa 427 cm mit mehreren Verbindungen längs seiner Länge. Der Hohlleiter 7 ist an seiner äußeren Ober­ fläche beschichtet mit einer Schicht aus Silikonkautschuk, um ihn vor Beschädigung zu schützen und um Vibrationen zu dämpfen. Der Haupthohlleiter 7 ist am rückwärtigen Ende mit einer Öffnung 30 eines bezüglich der Querkomponente ausgeglichenen Mischers 31 verbunden, dessen Einzelheiten in Fig. 4 gezeigt sind. Der Mischer 31 besteht aus einem rechtwinkligen Hohlleiter 32, auf welchem ein magisches T 33 angeordnet ist. Der rückwärtige Arm 34 des rechtwinklig verlaufenden Hohlleiters 32 ist am rückwärtigen Ende verschlossen. Der vordere Arm 35 stellt über die Öffnung 30 die Verbindung zum Hohlleiter 7 her.

Das magische T, d. h. die angepaßte Doppel-T-Verzweigung 33 weist 4 Arme 40 bis 43 von rechteckigem Querschnitt auf. Die beiden Arme 41 und 42 verlaufen hierbei kollinear zueinander. Mit den Armen 41 und 42 sind verbunden Schottkydioden­ detektoren 50 und 51 aus Gallium-Arsenid. Diese Detektoren sind nahe den geschlossenen Enden der Arme 41 und 42 angeordnet, so daß sie auf die Mikrowellenintensität in den entsprechenden Armen ansprechen. Ein Verbindungsarm 40 verläuft rechtwinklig von den beiden kollinearen Armen 41 und 42 mittig ab. Der vierte Arm 43 des magischen T 33 dient dazu, das magische T mit dem vorderen Arm 35 des rechtwinkligen Hohlleiters 32 zu verbinden und hat zu diesem Zweck zwei kleine kreisförmige Öffnungen 53, über welche Mikrowellen von der Sonde 1 in das magische T eintreten können. Der vierte Arm 43 verläuft rechtwinklig zu den kollinearen Ar­ men 41 und 42 auch rechtwinklig zu dem anderen Verbindungsarm 40. Der vierte Arm 43 ist mittig versetzt zu den Armen 41 und 42 in Richtung des Detektors 50 angeordnet, derart, daß der Abstand des vierten Arms zum Detektor 51 um ein Viertel einer Wellenlänge (90°) länger ist als der Abstand zum anderen Detektor 50.

Der Oszillator 8 ist bevorzugt ein Silizium-Impatt- Diodenoszillator, welcher bei 35 GHz schwingt.

Die in Phase und um 90° phasenverschobenen Signale der Detektoren 50 und 51 werden über Leitungen 60 und 61 Linearverstärkern 62 und 63 zugeführt, welche jeweils mit einem Phasenschieberschaltkreis 64 bzw. 65 verbunden sind. Der Rechteckumformer 64 liefert über die Leitungen 66 und 67 Signale an Halteschaltkreise 68 und 69. Die Signale in den Leitungen 66 und 67 sind jeweils synchron mit der Drehung der Turbinenblätter. Der andere Rechteckumformer 65 liefert entsprechende phasenverschobene Signale über die Leitungen 70 und 71 den Halteschalt­ kreisen 72 und 73 zu.

Den Halteschaltkreisen 68 und 72 werden Signale zugeführt, welche repräsentativ sind für den Ausgang der Detektoren 50 und 51, welcher wiederum bestimmt ist durch die Reflexion von den Spitzen 9 der Turbinenblätter 6. Den anderen Halteschaltkreisen 69 und 73 werden Signale zugeführt, welche repräsentativ sind mit den Detektor­ ausgängen, wenn das Ende 2 der Sonde 1 nicht fluchtet mit einer Spitze 9 eines Turbinenblattes 6, d. h. wenn keine Reflexion von einer Turbinenblattspitze auftritt.

Das Detektorsystem 10 umfaßt weiterhin zwei Differenz­ verstärker 80 und 81, welche mit den Ausgängen der Halteschaltkreise 68 und 69 bzw. 72 und 73 verbunden sind. Die Differenzverstärker 80 und 81 erzeugen Ausgangs­ signale entsprechend der Differenz ihrer jeweiligen Eingänge, d. h. Signale entsprechend demjenigen Teil der Ausgänge der Detektoren 50 und 51, welche ausschließlich durch Reflexion von den Spitzen 9 der Turbinenblätter 6 herrühren. Die Ausgänge der Differenzverstärker 80 undf 81 werden zugeführt einem Teiler 82, dessen Ausgang gleich dem Verhältnis seiner Eingänge ist, entsprechend dem Tangens des Phasenwinkels Φ zwischen den Ausgängen der beiden Detektoren 50 und 51. Der Ausgang des Teilers 82 ist über einen geeigneten Pufferverstärker 83 mit einer Betätigungssteuereinheit 84 verbunden. Die Betätigungssteuereinheit 84 führt Signale einem Betätigungsglied 85 zu, welches den Spalt zwischen den Spitzen 9 der Turbinenblätter 6 und dem Turbinenring 4 einstellt. Zu diesem Zweck weist der Ring 4 eine konische innere Oberfläche auf, und das Betätigungsglied 85 kann diesen Ring in Längsrichtung verschieben, wodurch der Spalt zwischen den Blättern 6 und der inneren Oberfläche des Rings veränderbar ist. Der in Phase arbeitende Verstärker 62 erzeugt Signale synchron mit dem Vorbeigang der Turbinenblätter 6 an der Sonde 1, welche einem Pufferverstärker 86 zugeführt werden, wodurch eine Anzeige der Turbinendrehzahl erzeugt werden kann.

Im Betrieb werden Mikrowellen vom Oszillator 8 über den Haupthohlleiter 7 der Sonde 1 zugeführt. Ein Teil dieser Mikrowellen wird von der Sonde 1 in den Hohlleiter 7 zurückreflektiert, ein weiterer Teil wird von der Spitze 2 der Sonde 1 abgestrahlt und teilweise von den Spitzen 9 der vorbeistreichenden Turbinenblätter 6 zur Sonde 1 und in den Haupthohlleiter 7 zurückreflektiert. Die von der Sonde 1 und den Tur­ binenblättern 6 reflektierten Wellen wandern längs des Haupthohlleiters 7 zurück zum Mischer 31, wo ein Teil dieser Mikrowellen über die Öffnungen 53 in den Arm 43 des magischen T 33 gelangt. Die beiden Anteile des Mischsignals interferieren dort.

Der Reflexionskoeffizient vom Ende 2 der Sonde 1 ist konstant und unabhängig vom Turbinenspalt. Der von der Sonde 1 reflektierte Signalanteil ist daher zeitlich konstant. Der von den Spitzen 9 der Turbinenblätter 6 reflektierte Signalanteil tritt intermittierend auf in Übereinstimmung mit der Drehung der Turbinenblätter und verändert seine Phase zum von der Sonde 1 reflektierten Signalanteil entsprechend dem Abstand d der Sonde 1 von den Blättern 6.

Die resultierenden Ausgänge V₀ und V₉₀ von den Verstärkern 62 und 63 sind in den Fig. 5a und 5b gezeigt. Die Höhe der Impulse V_da und V_db ist abhängig von dem Spalt d zu den Turbinenblättern 6.

Fig. 6 zeigt ein Zeigerdiagramm, bei welchem V_R die gesamte reflektierte Signalstärke darstellt. V_A ist der Signalanteil, welcher von der Reflexion vom Ende 2 der Sonde 1 herrührt. V_d ist die intermittierende Signalstärke, welche allein von Reflexionen von den Spitzen 9 der Blätter 6 herrührt. Die Komponente der gesamten reflektierten Signalstärke V_R längs der Achse V₀ ist V_Ra und längs der Achse V₉₀ ist V_Rb. Die Komponente des Signals V_A, herrührend von Reflexionen vom Ende 2 der Sonde 1, längs der Achse V₀ ist V_Aa und längs der Achse V₉₀ gleich V_Ab. Die Komponenten des Signals V_b, herrührend von Reflexionen der Spitze 9 der Blätter 6, längs der Achse V₀ ist V_da und längs der Achse V₉₀ gleich V_db. Hieraus ergibt sich, daß

V_da=V_Ra-V_Aa (Gleichung I)

und

V_db=V_ab-V_Rb (Gleichung II)

ist.

Im Schaltkreis nach Fig. 1 sind die Differenzverstärker 80 und 81 so angeordnet, daß sie die Ausgänge V_da und V_db erzeugen durch Bestimmung der Differenz zwischen den insgesamt reflektierten Signalen V_Ra und V_Rb (von den Halteschaltkreisen 68 und 72) und den konstanten Signalen V_Aa und V_Ab (von den Halteschaltkreisen 69 und 73), entsprechend den Gleichungen I und II.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß der Phasenwinkel Φ gegeben ist durch die Gleichung

tan Φ=V_db/V_da (Gleichung III)

und daß der Ausgang des Teilers 62 somit abhängig ist vom Tangens des Phasenwinkels Φ.

Da der Ausgang des Tangens Φ die Form eines Verhältnisses aufweist, ist er unabhängig von Veränderungen der vom Oszillator 8 abgestrahlten Energie. Das System ist auch im wesentlichen unbeeinflußbar durch hohe Temperaturen der Turbine, da der Mischer 31 entfernt von der Turbine an einer kühlen Stelle angeordnet werden kann.

Der Teiler 82 kann so ausgebildet sein, daß er eine signalformende Funktion aufweist, wodurch es möglich ist, daß sein Ausgang sich in Bezug auf den Spalt d annähernd linear verhält.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Hierbei besteht der Mischer nach Fig. 8 aus drei parallelen Schlitzen, welche Hohlleiter 101, 102 und 103 bilden. Der zentrale Hohlleiter 102 steht mit einem Ende in Verbindung mit dem Oszillator 8 und mit seinem anderen Ende mit dem Haupthohlleiter 7. Die beiden anderen parallelen Hohlleiter 101 und 103 sind mit dem zentralen Hohlleiter 102 durch 6db-Verbindungs­ öffnungen 104 und 105 gekoppelt, welche eine inhärente 90° Phasendifferenz zum zentralen Hohlleiter ergeben. Beide Hohlleiter 101 und 103 sind an ihren Enden geschlossen und weisen an jeweils einem Ende Rampen 106 und 107 auf. Die Hohlleiter 101 und 103 weisen Detektoren 50 und 51 auf, welche auf Mikrowellen in diesen Hohlleitern ansprechen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 9 und 10 gezeigt. Zwei Hohlleiter 111 und 113 sind in Serie miteinander verbunden mit einem Hohlleiter 112, über welchen Energie der Sonde 1 zugeführt wird. Bei dieser Ausführungsform ist eine 3db-Verbindungsöffnung 114 zwischen den Hohlleitern 112 und 111 und eine weitere 3 db-Verbindungsöffnung 115 zwischen den Hohlleitern 111 und 113 vorgesehen. Bei den Hohlleitern 111 und 113 sind Detektoren 50 und 51 vorgesehen, zwischen denen eine Phasendifferenz von 90° herrscht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 11, wo ein Millimeteroszillator 200 frequenzmoduliert wird durch einen servo-gesteuerten Oszillator 201, wodurch eine Frequenzabweichung auftritt. Diese Abweichung ist eine Funktion der Länge des Hohlleiters 202 zur Sonde 203 und resultiert in einer Maximalmodulation bei einer bestimmten Harmonischen. Die Phasenmodulation eines FM-Seitenbandes, resultierend vom Abstand zwischen den Spitzen der rotierenden Turbinenblätter und der Spitze der Sonde 203 wird erfaßt und die Phase errechnet. Die Demodulation wird ausgeführt bei einer Zwischenfrequenz. Dieses System resultiert in einer höheren Zuverlässigkeit und Genauigkeit.

Ein Einkristalldetektor 204 ist mit seinem Ausgang mit einem Breitbandverstärker 205 verbunden. Der Verstärker 205 liefert Signale an einen Synchrondetektor 206, an zwei Schmalbandverstärker 207 und 208, welche bei der zweiten und dritten Harmonischen der Modulations­ frequenz arbeiten und an einen weiteren Verstärker 209, der ein Geschwindigkeitssignal erzeugt. Die Ausgänge der Schmalbandverstärker 207 und 208 sind die erfaßten Amplituden der Seitenbänder, welche den entsprechenden unterdrückten Trägern zugeordnet sind. Das Verhältnis dieser beiden Signale wird erhalten in einem Teiler 210 und synchron erfaßt durch den Detektor 206 bei einer Frequenz, welche durch die Drehung der Turbinenblätter bestimmt ist. Der Ausgang des Detektors 206 wird in einer Einheit 211 verglichen mit einem Bezugssignal in der Leitung 212 zur Erzeugung eines Fehlersignals in der Leitung 213.

Der Ausgang des zweiten harmonischen Verstärkers 207 wird in einem einfachen Servosystem verwendet, in dem Signale dem servogesteuerten Oszillator 201 zugeführt werden. Hierdurch wird der Modulationsindex festgelegt im Hinblick auf Veränderungen der Modulationsempfindlichkeit des Oszillators 200, bewirkt durch Temperatur­ änderungen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch ein Modulator für eine Prüfung des Systems vorgesehen, in dem eine Mikrowellenreflexion an einem bekannten Abstand von der Referenzebene vorgenommen wird. Dieser Modulator ist schematisch mit 214 bezeichnet und besteht aus einem Stift, welcher über einem Loch in der breiten Fläche des Hohlleiters 202 angeordnet ist, und in das der Stift durch einen Solenoiden bewegt wird. Durch den Stift werden Mikrowellen reflektiert, wenn er in den Hohlleiter 202 bewegt wird, wobei die erzeugte Phasenverschiebung verglichen werden kann mit derjenigen, welche durch Reflexion an einer bekannten Stelle erzeugt werden würde.

Alternativ zu der Ausführung nach Fig. 11 kann ein wirksamerer Schaltkreis gem. Fig. 12 vorgesehen sein, wo eine passive Baueinheit in Form eines Zirkulators 300 verwendet wird. Mit einer solchen Anordnung wird eine Verminderung der Kopplungsverluste von 6 db auf 1 db erreicht. Hierdurch ist es möglich, mit einer schwächeren Sendeleistung zu arbeiten.

Claims (3)

1. Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Abstands der Blätter einer Turbine zu einer Sonde mit einem Hohlleiter, der die Sonde mit einem Mikrowellengenerator verbindet, sowie mit einem Mischer, der ein Mikrowellenbezugssignal mit einem in der Phase vom Abstand abhängigen Signal mischt und die Phasenbe­ ziehung zwischen den beiden Signalen ermittelt und eines der beiden Signale ein von der Sonde reflektiertes Signal ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Sonde (1) ausgestrahlten, sodann von den Turbinenblättern (6) re­ flektierten und von der Sonde (1) empfangenen Mikrowellen das vom Abstand abhängige Signal bilden und zusammen mit den von der Sonde (1) selbst reflektierten Mikrowellen, die das Mikrowellenbezugssignal bilden, über den Hohlleiter (7) dem Mischer (31, 90, 100) zugeführt werden und der Mischer (31, 90, 100) zwei Detektoren (50, 51) aufweist, die das vom Abstand abhängige Signal und das Mikrowellenbezugssignal erfassen und deren Ausgangssignale (V₀, V₉₀) um 90° zueinander phasenverschoben sind, diese Detektoren (50, 51) mit je einer Auswerteschaltung verbunden sind, die die abstandsabhängige Amplitudendifferenz (V_da, V_db) zwischen den Maximal- und Minimalamplituden (V_Ra, V_Ab; V_Aa, V_Rb) der Ausgangssignale (V₀, V₉₀) ermitteln und deren Verhältnis bilden.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswerteschaltung zwei Halteschaltungen (68, 69; 72, 73) aufweist, von denen die jeweils eine Halteschaltung (68; 72) die jeweilige Maximalamplitude (V_Ra, V_Ab) und die jeweils andere Halteschaltung (69; 72) die jeweilige Minimal­ amplitude (V_Aa, V_Rb) zugeführt wird und die Halteschaltungen (68, 69; 72, 73) jeweils mit einem Differenzverstärker (80, 81) verbunden sind, der die Amplitudendifferenzen (V_da, V_db) bildet.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Differenzverstärker (80, 81) mit einem Teiler (82) verbunden sind, der das Verhältnis der Amplitudendifferenzen (V_da, V_db) bildet.