DE4126601C2 - Elektrooptische Einrichtung zur Erfassung der Präsenz eines Gegenstandes - Google Patents
Elektrooptische Einrichtung zur Erfassung der Präsenz eines GegenstandesInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrooptische Einrichtung zur
Erfassung der Präsenz eines Gegenstandes gegenüber einem Hintergrund
bzw. einem Träger, wobei zwischen Gegenstand und Hintergrund bzw. Träger
geringe Helligkeitsdifferenzen vorhanden sind, mit einer Lichtarbeitssende
einrichtung, einer Lichtarbeitsempfangseinrichtung, einer Lichtreferenz
empfangseinrichtung, einem die Signale der Empfangseinrichtungen
subtrahierenden Subtrahierglied und einer das Signal des Subtrahier
gliedes auswertenden Auswerteeinrichtung, die ein die Präsenz des Gegen
standes anzeigendes Ausgangssignal liefert.
Derartige elektrooptische Einrichtungen sind bekannt (betriebsinterner
Stand der Technik der Anmelderin). In bezug auf solche Einrichtungen
ergeben sich manchmal Anwendungsfälle, bei denen zwischen Gegenstand und
Hintergrund bzw. Träger nur geringe Helligkeitsdifferenzen bzw.
Kontraste vorhanden sind. Ein derartiger Anwendungsfall ist beispiels
weise gegeben, wenn innerhalb einer Papiermaschine das Vorhandensein von
Papier in den unterschiedlichen Trockengruppen zuverlässig erkannt
werden muß, damit bei einem Papierabriß die Maschine umgehend gestoppt
werden kann. Auf diese Weise soll verhindert werden, daß die Maschine
weiter Papier erzeugt, das wegen des Abrisses nicht mehr weggefördert
wird und somit die Maschine verstopft. Auf der anderen Seite darf keine
fehlerhafte Erkennung des Papiers vorgenommen werden, da eine solche
einen Abriß erst erzeugen würde.
Eine solche elektrooptische Einrichtung muß daher sehr genau arbeiten.
Dem steht entgegen, daß der Gegenstand (die feuchte Papiermasse) un
mittelbar auf dem Trockensieb aufliegt und daß der Kontrast zwischen
Trockensieb und Gegenstand oft äußerst gering ist. Derartige Trocken
siebe haben nämlich oft eine sehr helle Farbe, und das nasse Rohpapier
absorbiert einen sehr hohen Anteil des zur Abtastung auf das Papier
projizierten Lichtes.
Ein weiteres schwerwiegendes Problem, das bei derartigen elektroop
tischen Einrichtungen auftritt, ist die Tatsache, daß die optischen
Flächen der Einrichtung nach und nach verschmutzen, beispielsweise durch
Schwebstoffe in der Luft, so daß eine einmal gewählte Einstellung bzw.
gefundene Einpegelung des optischen Systems gestört und die korrekte
Funktion desselben gefährdet wird. So kann der Fall eintreten, daß mit
zunehmender Verschmutzung der Optik die Lichtarbeitsempfangseinrichtung
nicht mehr genügend Licht empfängt, so daß das vom Subtrahierglied
gelieferte Ausgangssignal zu klein bzw. negativ wird, so daß kein
ausreichender Signalpegel mehr ansteht, der die Präsenz des zu
erfassenden Gegenstandes anzeigt. Bei der Erfassung von Papier würde das
bedeuten, daß die elektrooptische Einrichtung keine Papierpräsenz mehr
anzeigt, obwohl tatsächlich jedoch Papier vorhanden ist. Mit derartigen
Fehlanzeigen sind unerwünschte Stilliegezeiten der Maschine verbunden,
die zu vermeiden sind.
Aus der DE 28 18 789 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen der Dicke bzw.
des Durchmessers von Drähten, Fäden, Fasern etc. bekannt, bei der die
von einer Lichtquelle ausgesandte Strahlung mittels zweier
Fotodetektoren erfaßt wird, von denen einer den Teil der Strahlung mißt,
innerhalb den das zu messende Objekt eingebracht wird, während der
zweite Fotodetektor einen Teil der Strahlung mißt, der außerhalb des
Meßvolumens verläuft und als Referenz dient. Um ein von Temperatur- und
Betriebsdauereinflüssen unabhängiges Meßergebnis zu erhalten, wird dabei
der Betriebsstrom für die Lichtquelle so geregelt, daß der zweite
Fotodetektor stets einen konstanten Strom abgibt.
Aus der WO 82/04 117 A1 ist ein optisches Meßorgan für Fäden und Drähte
bekannt, bei dem ein von einer Lichtquelle ausgehender modulierter
Lichtstrom in eine Referenzstrecke und eine Meßstrecke aufgeteilt und in
entsprechenden Wandlern empfangen wird und die Referenzstrecke auf
konstantes mittleres Empfangssignal geregelt und als Ausgangssignal die
Differenz zwischen den Empfangssignalen der Referenzstrecke und der
Meßstrecke gebildet wird.
Aus der DE 32 34 330 C2 ist eine Meßvorrichtung zur Bestimmung der
Querdimension eines laufenden Fadens bekannt, bei der eine
Regelschaltung vorgesehen ist, die entweder ein Schwellwertglied oder
einen regelbaren Verstärker steuert und so unabhängig von der
Lichtquelle und dem optischen Strahlengang eine alterungs- und
umwelteinflußunabhängige Auswertung bzw. Abtastung des Fadens
ermöglicht.
Diese bekannten Meßvorrichtungen sind jedoch überwiegend
schaltungstechnisch sehr aufwendig ausgestaltet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrooptische
Einrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit der selbst bei fort
schreitender Verschmutzung des optischen Systems entsprechend einer
Intensitätseinbuße des Abtaststrahles eine genaue Erfassung der Präsenz
des Gegenstandes möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer elektrooptischen
Einrichtung der angegebenen Art dadurch gelöst, daß sie zusätzlich eine
Regeleinrichtung aufweist, die das von der Lichtreferenzempfangsein
richtung gelieferte Signal derart regelt, daß das vom Subtrahierglied
gelieferte Differenzsignal zwischen dem Signal der Lichtarbeitsempfangs
einrichtung und dem der Lichtreferenzempfangseinrichtung immer konstant
bleibt.
Erfindungsgemäß wird daher die zunehmende Verschmutzung der Optik
dadurch kompensiert, daß das von der Lichtreferenzempfangseinrichtung
gelieferte Referenzsignal automatisch so weit herabgeregelt wird, daß
immer ein konstanter Ausgangspegel an der Auswerteeinrichtung ansteht.
Mit anderen Worten, die durch die Verschmutzung bewirkte Lichtintensi
tätseinbuße und damit der entsprechend niedrigere Pegel des von der
Lichtarbeitsempfangseinrichtung gelieferten Signales wird durch eine
entsprechende Absenkung des Pegels des von der Lichtreferenzempfangs
einrichtung gelieferten Signales kompensiert. Trotz Verschmutzung bleibt
daher der anfangs einmal eingestellte Ausgangssignalpegel erhalten, so
daß eine dauerhafte und zuverlässige Anzeige der Präsenz eines Gegen
standes erreicht wird.
Die Regeleinrichtung moduliert somit das von der Lichtreferenzempfangs
einrichtung gelieferte Signal in Abhängigkeit vom Pegel des von der
Lichtarbeitsempfangseinrichtung gelieferten Signales. Hierzu weist die
Regeleinrichtung vorzugsweise einen Vergleicher auf, der das vom
Subtrahierglied gelieferte Differenzsignal mit einem Vorgabewert
vergleicht und bei Unterschreiten des Vorgabewertes eine Einrichtung
ansteuert, die den Lichteinfall auf die Lichtreferenz
empfangseinrichtung regelt. Als Vorgabewert kann beispielsweise der zu
Beginn der Erfassung bei Präsenz des Gegenstandes eingestellte Ausgangs
signalpegel am Subtrahierglied dienen. Der Lichteinfall auf die Licht
referenzempfangseinrichtung wird hierbei in Abhängigkeit von der Größe
der Differenz zwischen dem Vorgabewert und dem Differenzsignal zunehmend
reduziert, so daß der von der Lichtreferenzempfangseinrichtung
gelieferte Signalpegel analog zum Abfall des Signalpegels der Licht
arbeitsempfangseinrichtung reduziert wird.
Die Regeleinrichtung weist ferner zweckmäßigerweise einen Begrenzer auf,
der verhindert, daß die Regeleinrichtung so weit herabregelt, daß sich
das Ausgangssignal des Subtrahiergliedes bei fehlender Präsenz des
Gegenstandes nicht mehr ausreichend von dem bei Präsenz des Gegenstandes
unterscheidet. Hierdurch soll vermieden werden, daß die Einrichtung eine
Präsenz des Gegenstandes anzeigt, obwohl ein solcher nicht mehr vor
handen ist. Es wird daher ein minimales Ausgangssignal vorgegeben, bei
dessen Unterschreiten die Regelung eingestellt und stattdessen eine
Anzeigeeinrichtung betätigt wird. Hierdurch wird die Bedienungsperson
auf einen zu hohen Verschmutzungsgrad der Optik aufmerksam gemacht. Die
Optik ist dann entsprechend zu reinigen, damit die Einrichtung ihre
korrekte Funktionsweise wieder aufnehmen kann. Wenn die vom Subtrahier
glied gelieferte Ausgangsspannung unter einen Minimalwert fällt, speist
der Begrenzer vorzugsweise eine vorgegebene Minimalspannung ein, die
dann nicht mehr unterschritten wird. Mit dieser Minimalspannung wird die
Präsenz eines Gegenstandes noch angezeigt, wobei allerdings die vor
stehend erwähnte Anzeigeeinrichtung betätigt wird, damit die Ver
schmutzung der Optik behoben werden und die Regeleinrichtung wieder
korrekt funktionieren kann.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steuert
die Regeleinrichtung einen Motor an, der mit Hilfe eines Stellgliedes
den Querschnitt eines Kanales verändert, durch den von der Lichtarbeits
sendeeinrichtung abgegebenes Licht auf die Lichtreferenzempfangsein
richtung fällt. Bei dieser Variante wird somit eine mechanische Regelung
verwirklicht, mittels der die auf die Referenzempfangseinrichtung
fallende Lichtmenge und somit der Ausgangssignalpegel der Referenz
empfangseinrichtung in Abhängigkeit vom Signalpegel der Lichtarbeits
empfangseinrichtung verändert wird. Die steuerbare Stromquelle der
Regeleinrichtung führt dabei in Abhängigkeit von den vom Vergleicher der
Regeleinrichtung zugeführten Signalen Ströme unterschiedlicher Höhe und
Polarität dem Motor zu, so daß dieser das Stellglied in geeigneter
Richtung betätigt, wodurch der Querschnitt des Referenzkanales mehr oder
weniger verändert wird. Durch die entsprechende Querschnittsregelung
erfolgt die vorstehend erwähnte Lichtmengenänderung (Verschmutzungs
kompensation).
Bei einer weiteren Variante der erfindungsgemäß ausgebildeten
Einrichtung, bei der eine Regelung auf elektronischem Wege erfolgt,
steuert die Regeleinrichtung eine steuerbare Impulsstromquelle für eine zusätzliche Lichtreferenzsendeein
richtung zur Modulation des hiervon auf die Lichtreferenzempfangsein
richtung abgegebenen Lichtes an und regelt hierdurch die Sendeleistung des Lichtreferenzsendeeinrichtung. Während
somit bei der vorstehend beschriebenen mechanischen Regelung eine
einzige Sendeeinrichtung vorgesehen ist, die sowohl die Arbeitsempfangs
einrichtung als auch die Referenzempfangseinrichtung betätigt, sind bei
dieser Ausführungsform zwei getrennte Sendeeinrichtungen vorgesehen, und
zwar eine Lichtarbeitssendeeinrichtung und eine Lichtreferenzsendeein
richtung. Die Lichtarbeitssendeeinrichtung sendet hierbei ihr Licht
ausschließlich auf die Lichtarbeitsempfangseinrichtung, während die
Lichtreferenzsendeeinrichtung ihr Licht ausschließlich auf die Licht
referenzempfangseinrichtung abgibt. Die Regeleinrichtung steuert hierbei
eine Impulsstromquelle für die Lichtreferenzsendeeinrichtung an und regelt deren
Sendeleistung, und zwar ebenfalls in Abhängigkeit vom Signalpegel der
Lichtarbeitsempfangseinrichtung.
Unterschiedlich hohe Impulse der steuerbaren Impulsstromquelle bewirken
hierbei eine entsprechende Intensitätsänderung der Licht
referenzsendeeinrichtung.
Die Lichtarbeitssende- und empfangseinrichtung wird anfangs auf den
"dunkleren" Gegenstand gerichtet, die Intensität der Lichtarbeits
sendeeinrichtung wird auf einen Wert reduziert, der einer maximal
zulässigen Verschmutzung entspricht, und mit Hilfe des Stellgliedes bzw.
der an die Lichtreferenzsendeeinrichtung angelegten Spannung wird der
Begrenzerwert eingestellt. Dieser Wert ist dann auch der Vorgabewerte
für die Regelbegrenzung.
Als Lichtsende- und -empfangseinrichtungen werden vorzugsweise Dioden
eingesetzt. Die Einrichtung arbeitet vorzugsweise mit Licht im Infrarot
bereich.
Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäß ausge
bildeten Einrichtung ist die Erkennung von nassem bis trockenem Papier
auf einem Trockensieb einer Papiermaschine. In diesem Fall kommt es
wegen geringer Kontraste bzw. Helligkeitsunterschiede zwischen Papier
und Träger wesentlich darauf an, eine Beeinträchtigung der
Meßgenauigkeit durch Verschmutzung der Optik zu vermeiden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer
elektrooptischen Einrichtung zur Erfassung der Präsenz eines
Gegenstandes;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Sende- und Empfangsein
richtungen der Einrichtung der Fig. 1 in der Draufsicht;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer
elektrooptischen Einrichtung zur Erfassung der Präsenz eines
Gegenstandes;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Teiles der Regeleinrichtung; und
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Teiles eines in der Regeleinrich
tung verwendeten Begrenzers.
Auf dem in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild einer ersten Ausfüh
rungsform einer elektrooptischen Einrichtung zur Erfassung der Präsenz
eines Gegenstandes gegenüber einem Hintergrund bzw. einem Träger erkennt
man eine Arbeitssendediode 1, der eine Arbeitsempfangsdiode 2 und eine
Referenzempfangsdiode 3 zugeordnet sind. Bei der Sendediode handelt es
sich normalerweise um eine Infrarot-LED; falls die Kontraste der zu
unterscheidenden Oberflächen durch die Beleuchtung mit anderen
Wellenlängen erhöht werden können, sind wahlweise auch blau-, grün-,
gelb-, oder rotemittierende Beleuchtungsdioden verwendbar. Der
schematische Aufbau dieser Sende- und Empfangseinrichtungen ist in Fig.
2 dargestellt. Die elektrooptische Einrichtung dieses Ausführungs
beispiels kommt bei einer Papiermaschine zum Einsatz, um die Präsenz
einer Papierbahn 13 auf einem als Träger dienenden Trockensieb 14 zu
erfassen. Hierbei sendet die Arbeitssendediode 1 über eine schematisch
dargestellte Optik 11, ggf. mit dazwischen geschalteten Lichtleitkabeln,
einen Lichtstrahl auf die Papierbahn 13, der dort reflektiert wird und
über eine weitere schematisch dargestellte Optik 11 einer Arbeits
empfangsdiode 2 zugeführt wird. Die Dioden 1 und 2 sind in einem Gehäuse
untergebracht, das einen quer verlaufenden Zweigkanal 12 besitzt, über
den von der Diode 1 abgegebenes Streulicht zu einer am Ende des Kanales
12 angeordneten Referenzempfangsdiode 3 gelangt. Der Querschnitt des
Kanales 12 ist über eine schematisch dargestellte Schraube 10
verstellbar.
Im Betrieb der Diode 1 wird daher ein Teil des abgegebenen Lichtes über
den Kanal 12 der Referenzempfangsdiode 3 zugeführt, während das von der
Papierbahn 13 reflektierte Licht zur Arbeitsempfangsdiode 2 gelangt. Die
elektrischen Signale beider Empfangsdioden 2, 3 werden einem in Fig. 1
gezeigten Subtrahierglied 4 zugeführt, wobei das Signal der Referenz
diode 3 an den invertierenden Eingang des Subtrahiergliedes 4 gelegt
wird. Das Subtrahierglied 4 bildet somit die Differenz zwischen beiden
Signalen. Das entstehende Differenzsignal wird einer elektronischen Aus
werteeinrichtung 7 zugeführt, die bei positivem Signal beispielsweise
einen Schalter oder eine Anzeigerichtung betätigt, um die Präsenz der
Papierbahn 13 anzuzeigen.
Ist keine Papierbahn 13 präsent, wird die Differenz der von den
Empfangsdioden gelieferten Signale geringer bzw. negativ, so daß die
Schaltschwelle bzw. ein Minimalpegel der Auswerteeinrichtung nicht
erreicht und damit das Fehlen der Papierbahn angezeigt wird.
Um bei der Präsenz der Papierbahn 13 ein ausreichend großes Differenz
signal zu erhalten, wird bei der Inbetriebnahme der Einrichtung mit
Hilfe der Stellschraube 10 der Querschnitt des Kanales 12 entsprechend
eingestellt und hiermit das von der Referenzempfangsdiode 3 gelieferte
Signal verkleinert bzw. vergrößert. Beispielsweise wird als geeignetes
Differenzsignal ein Pegel von Uref eingestellt, der bei einer
vorgegebenen Schaltschwelle der Auswerteelektronik 7 zehnfache
Sicherheit bietet. Mit anderen Worten, der Pegel des Differenzsignales
des Subtrahiergliedes 4 muß um das Zehnfache abfallen, ehe das Nichtvor
handensein einer Papierbahn angezeigt wird.
Es versteht sich, daß bei zunehmender Verschmutzung der Optiken 11 trotz
gleicher Intensität des von der Arbeitssendediode 1 abgegebenen Lichtes
der Pegel des von der Arbeitsempfangsdiode 2 abgegebenen Signales immer
geringer wird. Hierbei besteht die Gefahr, daß bei einem entsprechenden
Verschmutzungsgrad das Differenzsignal in seinem Pegel so gering wird,
daß es die Schaltschwelle der Auswerteeinrichtung 7 unterschreitet, so
daß trotz Präsenz der Papierbahn 13 das Nichtvorhandensein einer solchen
angezeigt wird. Um eine derartige Fehlanzeige zu verhindern, weist die
elektrooptische Einrichtung zusätzlich eine Regeleinrichtung 8 auf, die
den Pegel des Differenzsignales des Subtrahiergliedes 4 trotz
zunehmender Verschmutzung der Optiken immer konstant hält. Der Aufbau
der Regeleinrichtung 8 wird nachfolgend in Verbindung mit Fig. 4
beschrieben. Jedenfalls steuert die Regeleinrichtung 8 einen Motor 9 an,
der die erwähnte Stellschraube 10 zur Veränderung des Querschnittes des
Referenzkanales 12 betätigt, wobei der Querschnitt des Referenzkanales
12 bei absinkendem Pegel des Signales der Arbeitsempfangsdiode zunehmend
verringert und auf diese Weise auch der Pegel des von der Referenz
empfangsdiode gelieferten Signales entsprechend verringert wird. Das
Differenzsignal bleibt daher konstant, so daß auch bei zunehmender
Verschmutzung die Präsenz der Papierbahn 13 korrekt angezeigt wird.
Zur Vornahme der Justage bzw. Voreinstellung der Einrichtung dienen die
beiden Pegelanzeigen 5 und 6.
Die im Blockschaltbild der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform einer
elektrooptischen Einrichtung besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau
wie die Ausführungsformen der Fig. 1 und 2, mit der Ausnahme, daß
hierbei die Regelung über die Regeleinrichtung 8 nicht mechanisch,
sondern elektronisch erfolgt. Hierbei ist eine gesonderte Referenzsende
diode 15 vorgesehen, die ausschließlich der Referenzempfangsdiode 3
zugeordnet ist. Die Intensität des von der Referenzsendediode 15 auf die
Referenzempfangsdiode 3 abgegebenen Lichtes wird durch die Regelein
richtung 8 in Abhängigkeit vom Pegel des Signales der Arbeitsempfangs
diode 2 derart gesteuert, daß der Pegel des Differenzsignales des
Subtrahiergliedes 4 immer gleich bleibt. Im übrigen funktioniert diese
Einrichtung in entsprechender Weise wie die Einrichtungen der Fig. 1
und 2.
Den schematischen Aufbau der Regeleinrichtung 8 zeigt Fig. 4. Hierbei
wird das Differenzsignal des Subtrahiergliedes einem Spitzenwertgleich
richter 16 zugeführt, dessen Ausgangssignal an einen Vergleicher 17
gelegt wird. Am Vergleicher liegt ferner ein über ein Potentiometer 18
eingestelltes Vorgabesignal an. Beide Signale werden im Vergleicher 17
miteinander verglichen und über einen Begrenzer 20 einer steuerbaren
Impulsstromquelle 19 zugeführt. Die Impulsstromquelle 19 wird durch die
ankommenden Signale derart gesteuert, daß sie in Abhängigkeit von den
Ausgangssignalen des Vergleichers unterschiedlich hohe Impulse der
Referenzsendediode 15 zuführt und dadurch die Lichtabgabe der Diode 15
steuert.
Schließlich zeigt Fig. 5 den schematischen Aufbau des Begrenzers 20,
der so nur für die rein elektronische Lösung geeignet ist. Das vom
Vergleicher 17 kommende Signal wird hierbei an eine Diode 21 gelegt, die
einen Minimalspannungswert vorgibt. Fällt die an die Diode 21 angelegte
Spannung unter diesen Wert, so wird eine über ein Potentio
meter 22 vorgegebene Minimalspannung der steuerbaren Impulsstromquelle
19 zugeführt und damit eine weitere Regelung unterbunden. Hierdurch wird
verhindert, daß bei einem Differenzsignal mit zu niedrigem Pegel wegen
allzu großer Verschmutzung der Optik das eventuell vorhandene
Trockensieb (bei Papierriß) nicht etwa als Papier erkannt wird und somit
die Papierrißmeldung unterbleibt.
Hier kann eine geeignete Anzeigeeinrichtung betätigt werden, die einen
zu hohen Verschmutzungsgrad der Optik anzeigt.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird mittels der Motorregelung ein
mehr oder weniger konstanter Reflexionsreferenzwert am Subtrahierer
sichergestellt. Dieser Wert wird mit einem Spitzenwertmesser mit
geeigneter Integrationszeitkonstante als Gleichspannungswert dargestellt
und dient als Referenz für einen Komparator, der an seinem zweiten
Eingang mit aktuellen Impulsen aus dem Subtrahierer beaufschlagt wird.
Der Vorzug dieser Variante liegt darin, daß keine Regelbereichs
begrenzung mehr erforderlich ist, weil das System quasidynamisch
arbeitet und durch die Motorregelung immer im Bereich höchster
Amplitudenänderung bleibt, wenn sich die Objektreflexionshelligkeit
ändert. Es ist folglich auch keine Grundeinstellung erforderlich. Wenn
bei fortgeschrittener Verschmutzung der Optiken der Regelbereich voll
ausgeschöpft ist, sorgt lediglich ein Endschalter darfür, daß der nun
wirkungslose Regelmechanismus abgeschaltet wird. Dies wird durch eine
zusätzliche Anzeige gemeldet. Nach Säuberung der Optiken wird sich der
Regelmechanismus wieder auf die aktuelle Oberflächenhelligkeit
einstellen.
Claims (11)
1. Elektrooptische Einrichtung zur Erfassung der Präsenz eines Gegen
standes gegenüber einem Hintergrund bzw. einem Träger, wobei zwischen
Gegenstand und Hintergrund bzw. Träger geringe Helligkeitsdifferenzen
vorhanden sind, mit einer Lichtarbeitssendeeinrichtung, einer Lichtarbeits
empfangseinrichtung, einer Lichtreferenzempfangseinrichtung, einem die
Signale der Empfangseinrichtungen subtrahierenden Subtrahierglied und
einer das Signal des Subtrahiergliedes auswertenden Auswerteeinrichtung,
die ein die Präsenz des Gegenstandes anzeigendes Ausgangssignal liefert,
dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine Regeleinrichtung (8)
aufweist, die das von der Lichtreferenzempfangseinrichtung (3)
gelieferte Signal derart regelt, daß das vom Subtrahierglied (4)
gelieferte Differenzsignal zwischen dem Signal der Lichtarbeitsempfangs
einrichtung (2) und dem der Lichtreferenzempfangseinrichtung (3) immer
konstant bleibt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regeleinrichtung (8) einen Vergleicher (17) aufweist, der das vom
Subtrahierglied (4) gelieferte Differenzsignal mit einem Vorgabewert
vergleicht und bei Unterschreiten des Vorgabewertes eine steuerbare
Einrichtung (9, 19) ansteuert, die den Lichteinfall auf die Licht
referenzempfangseinrichtung (3) regelt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regeleinrichtung (8) einen Begrenzer (20) aufweist, der verhindert, daß
die Regeleinrichtung (8) so weit herabregelt, daß sich das Ausgangs
signal des Subtrahiergliedes (4) bei fehlender Präsenz des Gegenstandes
nicht mehr ausreichend von dem bei Präsenz des Gegenstandes
unterscheidet.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Begrenzer (20) bei Erreichen eines minimalen Ausgangssignales eine
Anzeigeeinrichtung betätigt.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Begrenzer (20) eine vorgegebene Minimalspannung (Umin) einspeist, wenn
die vom Subtrahierglied (4) gelieferte Ausgangsspannung (UA) unter
einen Minimalwert fällt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Regeleinrichtung (8) einen Motor (9) ansteuert, der
mit Hilfe eines Stellgliedes (10) den Querschnitt eines Kanals (12)
verändert, durch den von der Lichtarbeitssendeeinrichtung (1) abge
gebenes Licht auf die Lichtreferenzempfangseinrichtung (3) fällt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Regeleinrichtung (8) eine steuerbare Impulsstromquelle (19)
eine zusätzliche Lichtreferenzsendeeinrichtung (15) zur Modulation des
hiervon auf die Lichtreferenzempfangseinrichtung (3) abgegebenen Lichtes
ansteuert und deren Sendeleistung der Lichtreferenzsendeeinrichtung
(15) regelt.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Stellglied (10) oder die an die Lichtreferenzsende
einrichtung (15) angelegte Spannung zu Beginn derart eingestellt werden,
daß sich ein Ausgangssignal des Subtrahiergliedes (4) bei präsentem
Gegenstand von Uref ergibt.
9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lichtsende- und -empfangseinrichtungen (1, 2, 3, 15)
Dioden sind.
10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie mit Licht im Infrarot-Bereich arbeitet.
11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie zur Erkennung von nassem bis trockenem Papier (13) auf
einem Trockensieb (14) einer Papiermaschine dient.
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| DE4126601A1 DE4126601A1 (de) | 1993-02-18 |
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-
1991
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29802400U1 (de) * | 1998-02-12 | 1999-06-10 | Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, 47805 Krefeld | Walzenpaar |
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