DE4311103A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern bei Glaskörpern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern bei Glaskörpern

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern, insbesondere von Fremdeinschlüssen, bei Glaskör­ pern, insbesondere bei aus Recycling-Glas hergestellten Gefäßen, wobei die Glaskörper mit elektromagnetischen Wellen bestrahlt werden.
Es sind bereits Verfahren zur Fehlstellenerkennung be­ kannt, bei denen die Glaskörper durchleuchtet und einer optischen Durchlässigkeitsprüfung unterzogen werden. Da das Vorliegen eines Fremdeinschlusses oder eines sonsti­ gen Fehlers aufgrund der von Glas abweichenden Brechzahl einen Helligkeitsunterschied im Durchleuchtungsbild her­ vorruft, kann die Auswertung hierbei durch Grauwertver­ gleich durchgeführt werden. Dies kann entweder manuell über rein visuelle Untersuchungen oder unter Verwendung technischer Hilfsmittel erfolgen, wie dies bei Videobild­ erkennungssystemen der Fall ist.
Optische Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß sie ge­ genüber Staub und sonstiger Verschmutzung sehr empfind­ lich sind, wodurch sie für den Produktionsbetrieb einer Glashütte oder eines Recyclingunternehmens nur schlecht geeignet sind. Da außerdem Materialdickenunterschiede, wie insbesondere im Hals- und Bodenbereich eines Glaskör­ pers oder bei strukturierter Glasoberfläche ebenfalls Helligkeitsunterschiede hervorrufen, ist die Anwendung solcher Verfahren nicht bei allen Typen von Glaskörpern bzw. nur bei Glaskörperteilbereichen sinnvoll. Des weite­ ren können Fremdeinschlüsse mit gleicher Brechzahl - wie zum Beispiel Quarzglas - nicht als Fehler erkannt werden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern bei Glaskör­ pern zu entwickeln, das relativ unempfindlich gegenüber Verschmutzungen ist und auch unabhängig von Glasdicken unterschieden durchsichtige Fremdeinschlüsse mit gleicher Brechzahl wie Glas erkennt.
Die Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die durch den Körper hindurchgeleiteten oder reflek­ tierten Strahlen von zumindest einem Detektor erfaßt werden und einer Frequenzanalyse im Hinblick auf die aus den unterschiedlichen Dielektrizitätszahlen von Glaskör­ per und Fremdeinschluß resultierenden Frequenzverschie­ bungen unterzogen werden.
Im Rahmen der Frequenzanalyse, der das mit dem Sendesig­ nal überlagerte Empfangssignal zugeführt wird, ergibt sich ein Spektrum, das neben dem Außenwandsignal auch noch die von Glasinnenwand und von der eventuell vorhan­ denen Störstelle reflektierten bzw. durchgelassenen Sig­ nalanteile enthält. Diese zusätzlichen Signale sind ge­ genüber dem Außenwandsignal in ihrer Frequenz verschoben, da die Laufzeit und damit die entstehende Frequenzdiffe­ renz größer ist. Dennoch weisen die den Glaswänden ent­ sprechenden Signalausschläge eine im Vergleich zum Feh­ lersignal unterschiedliche Größe auf, was durch die ver­ schiedenen Dielektrizitätszahlen bzw. durch die unter­ schiedliche Leitfähigkeit bei metallischen Einschlüssen hervorgerufen wird. Der Größenunterschied der jeweiligen Signale wird noch verstärkt, wenn die Signale frequenzmo­ duliert werden, insbesondere nach dem FM-CW-Prinzip (Fre­ quenzmodulation, Continious Wave), wodurch bis auf das interessierende Frequenzgemisch alle anderen Frequenzen mit Hilfe eines Bandpasses ausgefiltert werden können.
Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erzielen, ist es wesentlich, mit hochfrequenten Radarwellen, insbe­ sondere im GHz-Bereich und oberhalb 15 GHz, besonders bei ca. 24 GHz, zu arbeiten. In diesem Frequenzbereich beein­ flußt die Dielektrizitätszahl, das ist die Werkstoffkenn­ größe, die im optischen Frequenzbereich der Brechzahl entspricht, besonders stark eine Frequenzverschiebung der reflektierten bzw. durchgelassenen Signale.
Hierbei ist für die Auswahl optimal geeigneter Frequenzen zu beachten, daß mit zunehmender Frequenz die Bündelung der Sendeenergie stärker und somit ein kleinerer Aus­ schnitt der Glasfläche beleuchtet wird, was wiederum eine Auflösungserhöhung zur Folge hat. Andererseits resultiert dies in einer steigenden Radardämpfung und in eine Anzahlvergrößerung der benötigten Sensoren. Außerdem sind aufgrund der unterschiedlichen Abhängigkeit der Frequenz­ verschiebung von den Dielektrizitätszahlen nur bestimmte Frequenzbereiche für das vorliegende Problem besonders geeignet. Unter Berücksichtigung all dieser Kriterien hat sich der 24 GHz-Bereich als optimale Frequenz ergeben, bei der der Dielektrizitätszahlunterschied von Glas und Fremdeinschlußwerkstoff eine besonders große Frequenzver­ schiebungsdifferenz hervorruft.
Im optischen Bereich dagegen wird die Frequenzverschie­ bung sehr stark von der Materialdicke beeinflußt, deren Auswirkungen bei hochfrequenten Radarwellen vernachläs­ sigbar sind. Durch die Vergrößerung der Frequenzunter­ schiede können auch Störsignale besser selektiert werden, wodurch Verschmutzungen keinen Einfluß auf das Ergebnis haben.
Zur Minimierung des gerätetechnischen Aufwandes ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Glaskörper einerseits und dem Detektor andererseits eine Relativdrehung stattfin­ det. Hierdurch kann der gesamte Glaskörperumfang unter­ sucht werden, ohne eine entsprechende Anzahl an Sendern bzw. Detektoren vorsehen zu müssen.
Der durch die Relativdrehung zwischen Glaskörper und Detektor erzeugte Dopplereffekt, das heißt das je nach Drehrichtung erfolgende Dehnen bzw. Stauchen der vom Glaskörper kommenden Wellenfronten, kann ebenfalls zur Auswertung herangezogen werden.
Die besten Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Detektoren zumindest überwiegend mit dem vom Glaskörper bzw. dem Fremdeinschluß reflektierten Strahlenanteil gearbeitet haben.
Zur Durchführung des Verfahrens zum Erkennen von Fehlern bei Glaskörpern ist eine Vorrichtung erforderlich, die zumindest einen Sender zum Abstrahlen von hochfrequenten Radarwellen, einen oder mehrere Detektoren zum Aufnehmen der vom Glaskörper kommenden Strahlen und außerdem eine Auswerteeinheit für die Frequenzanalyse aufweist. Hierbei besteht die Auswerteeinheit zweckmäßigerweise aus einer Mischerdiode, aus einem Bandpaßfilter und einem Verstär­ ker zur Erzeugung des Frequenzspektrums, das mit Hilfe eines Analog-Digital-Konverters und eines Rechners mit FFT-Algorithmus analysiert wird. Schließlich soll den von einem Oszillator erhaltenen Hochfrequenzradarwellen durch eine Varakterdiode eine Frequenzmodulation mit sägezahn- oder dreieckförmigem Signalverlauf aufgezwungen werden.
Eine Verringerung des gerätetechnischen Aufwandes mit Hilfe einer Relativdrehung zwischen Glaskörper und Detek­ tor wird durch Antriebsmittel ermöglicht, an die ein Drehimpulsgeber gekoppelt ist, wodurch die Frequenzver­ schiebungen aufgrund der Relativbewegung bei der Fre­ quenzanalyse berücksichtigt werden können. Ist der Glas­ körper drehbar angeordnet, erfolgt die Abtastung des Glaskörpers in der Höhe durch mehrere übereinander ange­ ordnete und zusammengeschaltete Sender und Detektoren oder durch vertikal verfahrbare Sender und Detektoren.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Sender zugleich als Detektor fungiert und insbesondere aus einem dielektri­ schen Stielstrahler besteht. Ebenso können hierbei auch Horn-Antennen Anwendung finden.
Zwar erlaubt der gewählte Frequenzbereich ein Selektieren von Störeinflüssen, dennoch hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß das Überprüfen auf Fremdeinschlüsse in einer Meßkammer erfolgt, die zur Vermeidung von störenden Reflexionen mit Mikrowellenabsorbern ausge­ kleidet ist und außerdem seitlich vom Meßobjekt ange­ brachte Abschirmbleche gegen unerwünschte Rückstreusigna­ le aufweist. Die Abschirmbleche sind insbesondere dann erforderlich, wenn mit Frequenzen gearbeitet wird, die von 24 GHz verschieden sind und eine nicht so ausgeprägte Signalbündelung aufweisen.
Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, das oben be­ schriebene Verfahren zum Sortieren von Körpern aus ver­ schiedenen Materialien zu verwenden. Hierzu werden den jeweiligen Rückstreupegeln der einzelnen Materialien ent­ sprechende Signalschwellen vorgegeben, wodurch aus der Signalhöhe auf den Werkstoff des überprüften Körpers ge­ schlossen werden kann.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und aus der Beschreibung von ausge­ wählten Ausführungsbeispielen; hierbei zeigt
Fig. 1 in schematischer Seitenansicht eine Vorrichtung zum Erkennen von Fehlern bei Glaskörpern mit Horn-Antennen als kombinierte Sender und Detek­ toren;
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung aus Fig. 1 jedoch ohne Auswerteapparaturen und mit einem Stielstrahler als kombinierter Sender und Detek­ tor;
Fig. 3 das Blockschaltbild für eine Vorrichtung gemäß Fig. 1, die auf dem FM-CW-Prinzip beruht und
Fig. 4 das Ergebnis einer Frequenzanalyse mit Hilfe der Vorrichtung gemäß Fig. 1, ein Differenzfre­ quenzspektrum, das durch Überlagerung der ausge­ sandten mit den zurückkommenden Strahlen erhal­ ten wird.
In Fig. 1 ist ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zum Erkennen von Fehlern bei Glaskörpern darge­ stellt, die aus mehreren übereinander angeordneten Horn- Antennen 1 besteht, aus einem Antriebssystem zum Drehen eines stehenden Glaskörpers 2 um seine vertikale Dreh­ achse A und aus einer aus mehreren Komponenten zusammen­ gesetzten Auswerteeinheit. Die Horn-Antennen 1 sind in der Weise angeordnet, daß die Antennen-Strahl-Charakteri­ stiken den Glaswandbereich des Glaskörpers 2 entlang seiner vertikalen Erstreckung lückenlos abdecken. In den Horn-Antennen 1 sind jeweils ein Sender zum Abstrahlen von hochfrequenten Radarwellen und ein Detektor zum Auf­ nehmen der ankommenden Strahlen zusammengefaßt. Die Aus­ gangssignale der einzelnen Horn-Antennen werden über Festmantelkabel 11 der Auswerteeinheit zugeführt und dort verarbeitet.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung aus Fig. 1 in Draufsicht und Schnittdarstellung, wobei sich der um seine Drehachse A rechts herum drehende Glaskörper 2 in einer Meßkammer 3 befindet, die zur Vermeidung von stö­ renden Reflexionen mit Mikrowellen-Absorbern 4 ausgeklei­ det ist und außerdem seitlich vom Glaskörper 2 angebrach­ te Abschirmbleche S gegen unerwünschte Rückstreusignale aufweist. Statt der Horn-Antennen 1 ist hier eine Stiel- Antenne 1a dargestellt, die ebenfalls über ein Festman­ telkabel 11 mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Wird im Frequenzbereich von 24 GHz gearbeitet, so kann auf die Abschirmbleche 5 wegen der stärkeren Bündelung der Anten­ nensignale verzichtet werden. In diesem Fall heben sich wegen des größeren Dielektrizitätszahlenunterschiedes zwischen Glas und Störstelle die Rückstreusignale mit einer wesentlich größeren Dynamik vom Hintergrundsignal ab und können hierdurch leichter selektiert werden. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, befindet sich immer nur ein Teilbereich des Glaskörperumfangs im Ausbreitungsbereich des Antennensignales, jedoch bei Drehung des Glaskörpers 2 um seine Drehachse A wird auch dessen restlicher Umfang durch den Ausbreitungsbereich des Antennensignals hin­ durchgedreht.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines der Teilsysteme aus Fig. 1, die den Signalausgang der Antennen verarbei­ ten und gemäß Fig. 1 über einen Multiplexer und einen Analog-Digital-Konverter einem Rechner zur spektralen Auswertung zuführen. Diesem Rechner wird außerdem von einem am Antriebssystem zum Drehen des Glaskörpers ange­ schlossenen Drehgeber ein Trägersignal zugeführt, wodurch die durch die Relativbewegung zwischen Antennen und Glas­ körper bewirkte Frequenzverschiebung kompensiert bzw. zur Auswertung der Frequenzanalyse mit hinzugezogen werden kann. Schließlich wird dem Rechner eine Toleranzschwelle für Signalausschläge vorgegeben. Wird diese Toleranz­ schwelle durch einen Signalausschlag überschritten, der insbesondere von einem Fremdeinfluß in dem Glaskörper herrührt, so kann bei entsprechender Schaltung das hier­ bei erzeugte "Schlecht-Signal" ein Ausscheiden des offen­ sichtlich fehlerbehafteten Glaskörpers hervorrufen.
Ein Teilsystem, dessen Blockschaltbild in Fig. 3 darge­ stellt ist, funktioniert wie folgt: Ein Hochfrequenz­ oszillator wird mit Hilfe einer Varakterdiode eines 24- GHz-GUNN-Transceivers, die von einem Funktionsgenerator gesteuert wird, in seiner Frequenz moduliert. Die Modula­ tion kann sägezahn- oder auch dreieckförmig erfolgen und sollte etwa bei 200 kHz liegen, damit eine ausreichende Frequenzauflösung von etwa 560 Hz/mm (in Glas) erreicht wird. Die Kurvenform des Modulationssignals ist auf die nicht lineare Kennlinie der Varakterdiode so abgestimmt, daß sich ein weitgehend linearer Verlauf der Frequenz­ steuerung (Klärfaktor kleiner 5%) ergibt. Das frequenz­ modulierte Sendesignal erfährt über das Festmantelkabel 11 eine Grundlaufzeitverzögerung und wird sodann von der Antenne 1 abgestrahlt. An den Grenzflächen des Glaskör­ pers 2 entstehen durch die unterschiedlichen Dielektrizi­ tätszahlen von Luft und Glas Reflexionen. Ist eine Stör­ stelle in der Glaswand vorhanden, so wird das Sendesignal aufgrund von Dielektrizitätszahl- bzw. Leitfähigkeits­ unterschieden (bei metallischen Einschlüssen) von dieser Inhomogenität ebenfalls reflektiert, mit einer dem Rück­ streuquerschnitt entsprechenden Amplitude.
Die Summe der von Außenwand, Störstelle und Innenwand reflektierten Signale läuft über die Antenne 1 und das Festmantelkabel 11 wieder zurück zum Sender, wobei das rücklaufende Empfangssignal im Vergleich zum hinlaufenden Sendesignal um einen Laufzeitunterschied verzögert ist, der von der Länge und der Ausbreitungsgeschwindigkeit im Festmantelkabel 11 und vom Abstand der Antenne 1 von der Außenwand des Glaskörpers 2 abhängt. An der Nichtlineari­ tät einer Mischerdiode entsteht durch Multiplikation das Mischprodukt aus Sende- und Empfangssignal, wobei sich für die Hauptreflexion eine Frequenzdifferenz von etwa 200 kHz ergibt. Ein Bandpaßverstärker mit einer Band­ breite von etwa ± 10 kHz sorgt dafür, daß Oberwellen und Sekundärreflexionen unterdrückt werden. Ein nachfol­ gender Video-Multiplizierer vergleicht die Phase des vor­ gefilterten Mischersignals mit der Phase einer vom Funk­ tionsgenerator abgeleiteten Rechteckschwingung mit dem Tastverhältnis 1 : 1, so daß über einen Tiefpaß mit etwa 5 kHz Grenzfrequenz eine Spannung proportional zur Phasendifferenz zur Verfügung steht.
Über einen Loopfilter LF (PE-Regler mit Schleifenband­ breite von etwa 300 Hz) wird die Sweep-Amplitude des Funktionsgenerators im Bereich von ca. ± 2,5% so ge­ regelt, daß sich eine phasenstarre Beziehung zwischen Sweep-Signal und Empfangssignal ergibt. Diese ganze An­ ordnung bildet die Funktion eines sogenannten "Phase- Locked-Loop" nach, der die Eigenschaft hat, die Unwucht und Oberflächenstruktur des Glaskörpers automatisch aus­ zuregeln.
Dabei ist es gleichgültig, ob sich dieser Phase-Locked- Loop (PLL) auf die Außen- oder Innenwand des Glaskörpers synchronisiert. Die jeweils andere Wandfläche erscheint im Spektrum am Ausgang des Multiplizierer-Tiefpasses als Differenzfrequenz mit einem Abstand von d × 0,560 Hz (mit d = die Glasdicke in mm). Inhomogenitäten (Fremdein­ schlüsse, Luftblasen) erzeugen im dazwischen liegenden Frequenzbereich ein Störspektrum, das bei einer Korngröße von etwa 0,1 mm etwa 70 dB unter der Haupt-Spektrallinie der Glaswandreflexion liegt.
Dieses Differenzfrequenzspektrum, das in Fig. 4 darge­ stellt ist, wird über einen geeignet dimensionierten Bandpaßverstärker einem 16-bit-Analog-Digital-Konverter zugeführt (Dynamik 96 dB) und von einem nachfolgenden Signalprozessor ausgewertet (siehe Fig. 1). Diese Analyse erfolgt zweckmäßigerweise mit einem Rechner mit FFT-Algorithmus (FFT = Fast-Fourier-Transformation). Dabei wird ein maximal zulässiger Rückstrahlpegel der Störstelle entsprechend der maximal zulässigen Korn- oder Luftblasengröße zugrundegelegt. Beim vorliegenden Rechner ist eine Auflösung/Empfindlichkeit bis zu einer Störstel­ lenkorngröße von 0,1 mm mit ausreichendem Rauschabstand gegeben. Aus dem Unter- bzw. Überschreiten dieser (frei einstellbaren) Toleranzgrenze leitet der Rechner ein Gut/Schlecht- Signal ab, das bei Überschreiten zur Eleminie­ rung des Glaskörpers führt. Fig. 4 zeigt ein solches Toleranzschema in Form einer "Badewannenkurve", wobei über den "Bodenabstand" der Toleranzkurve die gewünschte Auflösung der Fremdeinschlußgröße eingestellt werden kann. Eine Korngröße von 0,1 mm entspricht einem Abstand von etwa 70 dB, so daß das Quantisierungsrauschen um 26 dB tiefer liegt.
Wird der Boden der Badewannenkurve an irgendeiner Stelle des Spektrums überschritten, so liefert der Auswerterech­ ner ein "Schlecht"-Signal, und der Glaskörper wird elemi­ niert.
Geht man von einer Drehfrequenz des Glaskörpers von etwa 3-4 Hz aus, so ergibt sich bei einer PLL-Aquisitations­ zeit von ca. 100 msec ein Flaschendurchsatz von 120-140 Stück/min. Durch Parallelschaltung von 3 bis 4 Prüf­ strecken läßt sich also die Förderleistung von 400-500 Flaschen/min realisieren. Die Begrenzung der Durchsatzge­ schwindigkeit hängt sehr stark von den fördertechnischen Möglichkeiten ab. Bei entsprechend schneller Förderung und Drehung der Glaskörper kann der gewünschte Durchsatz eventuell auch nur mit zwei parallelen Prüfstrecken er­ reicht werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Erkennen von Fehlern, insbesondere von Fremdeinschlüssen, bei Glaskörpern (2), insbesondere bei aus Recycling-Glas hergestellten Gefäßen, wobei die Glas­ körper mit elektromagnetischen Wellen bestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Körper hindurchgeleiteten oder reflek­ tierten Strahlen von zumindest einem Detektor (1, 1a) er­ faßt werden und einer Frequenzanalyse im Hinblick auf die aus den unterschiedlichen Dielektrizitätszahlen von Glas­ körper (2) und Fremdeinschluß resultierenden Frequenzver­ schiebungen unterzogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit hochfrequenten Radarwellen gearbeitet wird, ins­ besondere im GHz-Bereich und oberhalb 15 GHz.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit frequenzmodulierten Radarwellen gearbeitet wird, insbesondere nach dem FM-CW-Prinzip (CW = Continious Wave).
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Glaskörper (2) einerseits und dem Detek­ tor (1, 1a) andererseits eine Relativdrehung stattfindet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Relativdrehung zwischen Glaskörper (2) und Detektor (1, 1a) erzeugte Dopplereffekt zur Auswer­ tung benutzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren zumindest überwiegend mit dem vom Glaskörper (2) bzw. vom Fremdeinschluß reflektierten Strahlenanteil arbeiten.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesandten Strahlen mit den vom Glaskörper (2) kommenden Strahlen überlagert werden und deren Frequenz­ differenz ermittelt und der Frequenzanalyse zugeführt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sender (1, 1a) zum Abstrahlen von hoch­ frequenten Radarwellen, ein oder mehrere Detektoren (1, 1a) zum Aufnehmen der vom Glaskörper (2) kommenden Strah­ len und außerdem eine Auswerteeinheit für die Frequenz­ analyse vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit insbesondere aus einer Mischer­ diode, aus einem Bandpaßfilter und einem Verstärker zur Erzeugung des Frequenzspektrums besteht, das bevorzugter­ weise mit Hilfe eines Analog-Digital-Konverters und eines Rechners insbesondere mit FFT-Algorithmus analysiert wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem Oszillator erhaltenen HF-Radarwellen durch eine Varakterdiode eine Frequenzmodulation mit ins­ besondere sägezahn- oder dreieckförmigem Signalverlauf erfahren.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Antriebsmittel zum Drehen der Glas­ körper (2) bzw. der Detektoren beinhaltet, an die ein Drehimpulsgeber zur Kompensierung der durch die Relativ­ bewegung bewirkten Frequenzverschiebung gekoppelt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung des Glaskörpers (2) in der Höhe durch mehrere übereinander angeordnete und zusammengeschaltete Sender und Detektoren (1, 1a) oder durch vertikal ver­ fahrbare Sender und Detektoren (1, 1a) erfolgt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (1, 1a) zugleich als Detektor (1, 1a) fun­ giert und insbesondere aus einem dielektrischen Stiel- Strahler besteht.
14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überprüfen auf Fremdeinschlüsse in einer Meßkam­ mer (3) erfolgt, die zur Vermeidung von störenden Refle­ xionen mit Mikrowellen-Absorbern (4) ausgekleidet ist und außerdem seitlich vom Meßobjekt angebrachte Abschirm­ bleche (5) gegen unerwünschte Rückstreusignale aufweist.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1017996A1 (de) * 1997-09-25 2000-07-12 Jack R.. Little, Jr. Zerstörungsfreies prüfungsverfahren für dielektrische materialen
WO2001020311A1 (en) * 1999-09-17 2001-03-22 Sik - Institut För Livsmedel Och Bioteknik Ab Apparatus and method for detection of foreign bodies in products
US6456093B1 (en) 1999-09-17 2002-09-24 SIK - Institut för livsmedel och biotecknik AB Apparatus and method for detection of foreign bodies in products
EP1158268A3 (de) * 2000-05-24 2003-10-01 Wieland-Werke AG Klassifikation der Oberflächenbeschaffenheit von Wärmetauscherrohren mittels der Radar-Doppler-Spektroskopie
US6653847B2 (en) 1997-09-25 2003-11-25 Jack R. Little, Jr. Interferometric localization of irregularities
DE102004021928A1 (de) * 2004-05-04 2005-12-01 Krones Ag Prüfvorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit eines Drehimpulsgebers
US7520667B2 (en) 2006-05-11 2009-04-21 John Bean Technologies Ab Method and system for determining process parameters
IT202000005458A1 (it) * 2020-03-13 2021-09-13 Torino Politecnico Sistema e metodo per individuare spazialmente corpi estranei all'interno di un prodotto in base a caratteristiche dielettriche di detto prodotto

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1017996A1 (de) * 1997-09-25 2000-07-12 Jack R.. Little, Jr. Zerstörungsfreies prüfungsverfahren für dielektrische materialen
EP1017996A4 (de) * 1997-09-25 2003-04-23 Jack R Little Jr Zerstörungsfreies prüfungsverfahren für dielektrische materialen
US6653847B2 (en) 1997-09-25 2003-11-25 Jack R. Little, Jr. Interferometric localization of irregularities
WO2001020311A1 (en) * 1999-09-17 2001-03-22 Sik - Institut För Livsmedel Och Bioteknik Ab Apparatus and method for detection of foreign bodies in products
US6456093B1 (en) 1999-09-17 2002-09-24 SIK - Institut för livsmedel och biotecknik AB Apparatus and method for detection of foreign bodies in products
EP1158268A3 (de) * 2000-05-24 2003-10-01 Wieland-Werke AG Klassifikation der Oberflächenbeschaffenheit von Wärmetauscherrohren mittels der Radar-Doppler-Spektroskopie
DE102004021928A1 (de) * 2004-05-04 2005-12-01 Krones Ag Prüfvorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Funktionstüchtigkeit eines Drehimpulsgebers
US7520667B2 (en) 2006-05-11 2009-04-21 John Bean Technologies Ab Method and system for determining process parameters
IT202000005458A1 (it) * 2020-03-13 2021-09-13 Torino Politecnico Sistema e metodo per individuare spazialmente corpi estranei all'interno di un prodotto in base a caratteristiche dielettriche di detto prodotto
WO2021181328A1 (en) * 2020-03-13 2021-09-16 Politecnico Di Torino System and method for spatially detecting any foreign bodies within a product on the basis of dielectric characteristics of said product

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