DE69002104T2 - System optischer Fasern zur Detektierung und Kontrolle einiger Werte und ihrer Variationen am Messort und/oder in Distanz. - Google Patents
System optischer Fasern zur Detektierung und Kontrolle einiger Werte und ihrer Variationen am Messort und/oder in Distanz.Info
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Description
- Die Verwendung von unter Hochdruck komprimierten Gasen, die in Metallbehältern eingeschlossen sind, welche sich aus Sicherheitsgründen in speziell errichteten, von dem oder den Einsatzort(en) entfernten Räumen befinden, ist bekannt, z.B. bei der Verwendung von Thermometer- und Barometerinstrumenten, die sich beispielsweise in Kesselräumen befinden, um die Innentemperatur der Kessel und/oder die Umgebungstemperatur sowie den Betriebsdruck der verwendeten Flüssigkeit anzuzeigen. Aus Sicherheitsgründen werden die vor Ort aufgenommenen Daten häufig zum Steuerpult fernübertragen.
- In Fällen, bei denen entflammbare und/oder explosive Gase zum Einsatz kommen, besonders im industriellen Sektor, ist der Einsatz eigensicherer Geräte aus Flammenschutzgründen wesentlich.
- Die bisher bekannten Sicherheitsausrüstungen erfüllen zwar die Aufgaben, für die sie konstruiert wurden, sind jedoch extrem kostenaufwendig und weisen in einigen Fällen Funktionseinschränkungen und Installationsschwierigkeiten auf, die nicht immer überwunden werden können.
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontrollsystem, das einfach strukturierte Steuer- und Erkennungsmittel aufweist, wirtschaftlich günstig ist, für Direkt- und/oder Fernerkennung und -übertragung von Daten geeignet ist, die mittels geeigneter Meßinstrumente erfaßt werden, sofern sie mit einem beweglichen Glied versehen sind, das gegen die Änderungen der gemessenen Werte empfindlich ist
- Angesichts des oben beschriebenen Zweckes ist das erfindungsgemäße Gerät gekennzeichnet durch Anspruch 1. Die Einleitung von Anspruch 1 beruht auf dem bisherigen technischen Stand, wie er beispielsweise aus WO-A-84/04439 bekannt ist. Die Erfindung nutzt die Veränderungen der Lichtstärke, die durch die Aktion eines beweglichen Filters hervorgerufen werden, der eine veränderliche Lichtdurchlässigkeit besitzt oder mit einem vorgeschalteten Code versehen ist, welcher gedruckt und in eine Lichtleitfaser-Schaltung eingebunden ist, durch die ein Lichtbündel geht, das an seinem Ursprung eine konstante Intensität aufweist, da es von einer geeigneten Lichtquelle erzeugt wird. Der Filter ist mit Mechanismen verbunden, die durch Veränderungen des kontrollierten Wertes betätigt werden. Die unterschiedlichen Positionen des Filters bezüglich des aufgefangenen Lichtbündels bewirken Veränderungen in der Lichtstärke, die zu dem Teil der Lichtleitfaser-Schaltung übertragen wird, der sich zwischen dem Filter und dem angeschlossenen zentralen Steuer- und Erkennungspult befindet.
- Ein weiteres Merkmal des Systems leitet sich aus den Veränderungen der kontrollierten Werte ab, z.B. Druck, Temperatur o. ä., die eine Bewegung des Filters bewirken und folglich in Veränderungen der Lichtstärke umgewandelt werden, die ein Erkennungsgerät erreichen, welches sie in elektrische Signale umwandelt, die Licht- und/oder akustische Signale auslösen. Eine Digitalanzeige ist vorhanden.
- Ein weiteres Merkmal des Systems besteht darin, daß der bewegliche Filter durch ein Instrument betätigt und in Bewegung versetzt wird, das den zu kontrollierenden Wert mißt.
- In einer strukturellen Variante weist das System eine Schaltung auf, die aus n Lichtleitfasern besteht, deren Enden auf einer Seite mit einer Lichtquelle gleichbleibender Lichtstärke und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem elektronischen Detektor verbunden sind, der in der Lage ist, die Lichtsignale in elektrische Digitalimpulse umzuwandeln. Die Lichtleitfaser-Schaltung ist Teil einer Gebereinheit, die einen durchscheinenden Filter aufweist, welcher mit einem einen aufgedruckten Code tragenden Schirm versehen ist. Der Filter ist mit dem beweglichen Glied des Meßinstrumentes verbunden, das das Lichtbündel auffangt, welches durch das Lichtleitfaser-Bündel geht, so daß die Gebereinheit die logischen Signale liest, die zu einem elektronischen Detektor geleitet werden.
- Ein unten beschriebenes Beispiel für einen günstigen Einsatz des Systems betrifft die Druckkontrolle von Gasen, die in speziellen Metallbehältern komprimiert sind, besonders, wenn es sich dabei um Batterien von mehr als einem Element oder Zylinder handelt, die separat oder miteinander verbunden sein können, in speziell gebauten Aufstellräumen untergebracht sind und den Zweck haben, verschiedene, entfernt befindliche Ausrüstungen zu versorgen.
- Die allgemeinen Merkmale des erfindungsgemäßen Systems sind unten unter Bezugnahme auf das obengenannte Beispiel und auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Zeichnungen Folgendes darstellen:
- - Figures 1, 2 und 3 zeigen schematisch drei Varianten ähnlicher Einheiten, wobei das System in Verbindung mit Zylindern oder Zylinderbatterien eingesetzt wird, die komprimierte Gase enthalten;
- - Figure 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Beispiels des Systems;
- - Figure 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Figure 4;
- - Figure 6 zeigt den oberen Teil eines der in Figures 1, 2 und 3 dargestellten Zylinder und, in axonometrischer Explosionsansicht, die Bestandteile des Systems, die, bezogen auf den Blickwinkel von Figure 4, um 180º auf der vertikalen Ebene gedreht sind, die durch die Achse X-X verläuft;
- - Figure 7 ist eine Ebenenansicht eines Beispiels für das Filterelement mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit;
- - Figure 8 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine bevorzugte Form des Steuerpults, das über eine Entfernung mit dem zu kontrollierenden Gasaufstellraum verbunden ist;
- - Figure 9 zeigt, ähnlich wie Figure 4, eine Strukturelle Variante des Systems;
- - Figure 10 zeigt eine Variante des in Figure 7 dargestellten Filterelements;
- - Figure 11 zeigt eine Variante der in Figure 5 dargestellten Glieder;
- - Figure 12 zeigt das teilmontierte System.
- In den Figures 1, 2 und 3 bezeichnet 10 den Gasaufstellraum für einen oder mehrere Behälter 11, 11a mit komprimiertem Gas und 12 den in einiger Entfernung liegenden Gasverwendungspunkt; 13 bezeichnet Steuerpulte für jeden Behälter 11 und 13a ein Mehrfach-Steuerpult für zwei oder mehr Behälter, wobei sich diese Steuerung z.B. im Gasaufstellraum oder anderswo in beliebiger Entfernung vom Raum 10 befinden kann. 14 bezeichnet das Gesamtgerät.
- Gerät 14 ist im beschriebenen Einsatzbeispiel mit einem Röhrenfeder-Druckmeßinstrument 16 oder mit einer "Bourdon"-Röhre, wie in den Figs. 4, 5 und 6 dargestellt, versehen, die sich im Gehäuse 15 befindet Der in den Behältern 13 oder 13a (Fig. 6) herrschende Gasdruck wirkt auf Feder 16 und verursacht deren elastische Verformung und daraus folgende Bewegungen in Radialrichtung, die, wie bekannt ist, in Winkelbewegungen der Welle 17 umgesetzt werden.
- Im erfindungsgemäßen System ist eine Platte 19 mit Welle 17 in Position 18 ans telle eines Zeigers verbunden, befestigt an Röhre 20 und Scheibe 21 mit Zeiger 22 und frontal als Verlängerung von Platte 19; ein Ringfilter 23 mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit ist angebracht, dessen Gestaltung in Ebenenansicht in Figure 7 dargestellt ist Filter 23, der im dargestellten Falle in einem flexiblen Plastikmaterial angebracht ist, ist an einem Ende 23a völlig durchsichtig, während die Durchsichtigkeit in Längsrichtung abnimmt, bis am anderen Ende 23b völlige Undurchsichtigkeit besteht.
- Die Ausrüstungen 19, 20, 21, 22 und 23 folgen den Winkelbewegungen der Welle 17 und sind geschützt durch den becherförmigen Behälter 24, dessen Boden an Punkt 25 ein Loch aufweist (Figure 6), aus dem das Ende von Röhre 20 spiralförmig hervorragt; diese Röhre ist mit Platte 19 und Bodenplatte 21 verbunden, wobei Zeiger 22 winklig in Bezug auf die am Boden des Behälters 24 angebrachte Kreisskala 26 beweglich ist und der Behälter auf das Gehäuse 15 paßt.
- Röhre 20 (Figure 4), an Platte 19 befestigt, wird teleskopartig von der Manschette 27 umschlossen, in der sie frei rotiert. Manschette 27 ist am Gehäuse 24 befestigt. Die Befestigungsaussparung 28 am Rande des Gehäuses 24 nimmt das Oberteil der Verbindung 29 auf, die am Gehäuse 15 befestigt ist, dessen fixierte Position bei der Montage des Gerätes bestimmt wird.
- Gehäuse 24 ist mit der Radialprojektion 30 versehen (Figs. 4 und 5), durch die eine oder mehrere Lichtleitfasern führen, die die Lichtleiter einer Schaltung bilden, welche in einiger Entfernung ihren Ursprung hat und von einer Lichtquelle mit konstanter Lichtstärke gespeist wird, die an eine elektronische Schaltung bekannter Art angeschlossen ist; die Lichtleitfaser(n) führen über Zweig 31 in Gehäuse 24 hinein, bilden den Ring 31a, der die Manschette 27 umgibt und so gekrümmt ist, daß der hinausführende Zweig 31b parallel zum hineinführenden Zweig 31 verläuft.
- Der hinausführende Zweig 31b folgt hinter der Unterbrechung 31c im allgemeinen der Richtung des hineinführenden Zweiges 31; er erreicht die Steuereinheit und ist an einen Fotowiderstand angeschlossen, der auf die ankommenden Leuchtsignale anspricht, die dann in elektrische Signale umgewandelt, von einer elektronischen Schaltung verarbeitet und auf einer Anzeige gezeigt werden, die Teil des in geeigneter Entfernung plazierten Steuerpultes 11 oder 11a ist oder auf jedem Fall mit ihm verbunden ist (Figs. 1, 2, 3 und 7). Der Ringschirm 23 wird berührungsfrei in den Zwischenraum 31c eingeführt, welcher durch einen Schnitt von einigen Millimetern Breite durch Zweig 31b erzeugt und von Gehäuse 24 geschützt wird. Die Bestandteile des montierten Gerätes haben die Erscheinungsform eines Druckmessers, wie z.B. durch -B- oder -C- in Fig. 6 gezeigt, wobei besagtes Gerät auch in der Lage ist, mittels Zeiger 22 und Skala 26 Druckveränderungen anzuzeigen.
- Einsatz und Funktion des Gerätes werden weiter unten beschrieben.
- An einer beliebigen geeigneten Stelle einer Druckgasleitung wird das Gerät pneumatisch mittels Verbindung 29 angeschlossen.
- In einigen Fällen, bei bereits in Verwendung stehenden Einrichtungen, ist es ratsam, folgendermaßen vorzugehen:
- - bezugnehmend auf Figures 1 und 6 wird das Manometer -B- von einer Druckgasleitung oder einem zu kontrollierenden Behälter 11, 11a entfernt, der pneumatisch mit einem bekannten Druckminderer -A- verbunden und mit einem Manometer -B-, das den Innendruck des komprimierten Gases mißt, sowie einem Manometer -C- zur Kontrolle des Betriebsdrucks des Gases an der Auslaßstelle versehen ist. Anstelle des entfernten Manometers wird das beschriebene Gerät pneumatisch mittels der Verbindung 29 angeschlossen.
- In diesem Zustand bewirkt der auf Feder 16 wirkende Gasdruck winklige Positionen der Welle 17, der Platte 19 und des Filters 23, die einem spezifischen Lichtdurchlässigkeitssektor des Filters 23 entsprechen. Die Lichtstärke des Lichtbündels, das bei 31c unterbrochen und in 31b weitergeführt wird, ist umgekehrt proportional zum lokalen Undurchlässigkeitsgrad des Filters 23. Das auf diese Weise gesteuerte Lichtbündel geht durch Zweig 31b der Lichtleitfaser-Schaltung bis zum Steuerpult 13, auf dessen Anzeige 32 digitale Signale erscheinen, die den Druck des vorwärts zum Einsatzort geschickten Gases anzeigen (Figs. 1, 2 und 3).
- Steuerpult 13 ist mit Leuchtsignalen 33, 34 und Schaltern 35, 36 zur Kontrolle des Innendrucks der an ein Einzelgerät 14 angeschlossenen Behälter versehen.
- Aus wirtschaftlicher Sicht ist die Verwendung von Lichtleitfasern in synthetischem Material zu bevorzugen, obgleich dies eine Beschränkung der Längsausdehnung der Schaltung erfordert, die die Lichtquelle mit dem Geber und weiter mit dem Steuerpult verbindet. Um dieses Problem zu überwinden, kann die Baugruppe, die die Lichtquelle und den Emptanger der Lichtveränderungen umfaßt, in kurzer und geeigneter Entfernung außerhalb des Raumes, der die vom Gerät gesteuerten Mittel enthält, angeschlossen werden. Das von dieser äußeren Baugruppe, die nicht weit von Raum 10 entfernt ist, empfangene Signal kann nach seiner Umwandlung in ein elektrisches Signal über beliebige erforderliche Entfernungen weitergeleitet werden.
- Wie weiter oben dargelegt, können sich Struktur und geometrische Form des Filters mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit von Filter 23 in Figure 7 unterscheiden. Dieses Teil kann aus Glas oder einem anderen Material bestehen, das geeignet ist, die Form eines flachen Lichtbündels aufzunehmen, welches mittels geeigneter Übertragungsglieder in wechselnde geradlinige Bewegungen versetzt werden kann.
- Im oben beschriebenen Gerät werden die analogen Lichtstärkeveränderungen, die durch Filter 23 erzeugt und zum Detektor übertragen werden, in elektrische Signale umgewandelt, die zum Steuerpult übertragen werden, wo in Echtzeit die logischen Informationen über die kontrollierten Werte empfangen werden.
- Bezugnehmend auf Figures 9 bis 12 wird im folgenden eine strukturelle Variante des Gerätes beschrieben, bei der die Lichtsignal-Übertragungsschaltung aus n Lichtleitfasern besteht, die von einem in die Schaltung eingefügten lichtdurchlässigen Filter unterbrochen werden, der ein aufgedrucktes Codemuster enthält und dem Lichtbündel aufprägt, so daß es dem elektronischen Detektor möglich ist, die Lichtsignale in elektrische Digitalimpulse umzuwandeln, die dann von einem Geber als logische Signale ausgelesen werden können. Genauer gesagt, umfaßt das Gerät vier Abschnitte.
- besteht aus einer kurzschlußsicheren Gleichstromeinspeisung für die Versorgung der übrigen drei Abschnitte sowie der Lichtquelle für ein Lichtleitfaserbündel. Diese Lichtquelle kann bestehen aus: - einer Niederspan nungsglühlampe; - oder einer im sichtbaren Band arbeitenden LED-Reihe; - oder einer im Infrarotband arbeitenden LED-Reihe; oder schließlich einer beliebigen anderen Lichtquelle mit konstanter Lichtstärke.
- umfaßt den Geber, der das entscheidende Bauteil für die Betätigung des Systems darstellt, und einen lichtdurchlässigen Filter in Form eines Streifens oder Bandes aus Plastik, Glas oder einem anderen lichtdurchlässigen Material, auf den/das ein Code aufgedruckt ist, der aus schwarzen, in geeigneter Form geb talteten Druckzeichen besteht Dieser Filter ist fest mit dem beweglichen Glied des Meßinstruments verbunden und unterbricht den Lichtstraiil, der von der Einspeisung kommt und durch das Lichtleitfaserbündel geht. Die Lichtsignale hinter dem Geber erreichen codiert ein elektronisches Erkennungsgerät
- Detektor (Erkennungsgerät): umfaßt ein elektronisches Gerät, das die Funktion hat, die Lichtsignale in elektrische Digitalimpulse umzuwandeln, und zu diesem Zweck am Eingang das von den Lichtleitfasern gelieferte Licht aufnimmt und am Ausgang einen entsprechenden Binärcode liefert.
- besteht aus einer Anzeige, die in Echtzeit die unmittelbar vom Meßinstrument aufgenommenen Informationen darstellt; diese Anzeige kann bestehen aus: einer Leuchtanzeige geeigneter Größe; oder einer Flüssigkristall-Anzeige; oder einem Fernsehmonitor.
- Bezugnehmend auf Figure 9 bezeichnet 105 das Außengehäuse eines Manometers, das mit einer Verbindung 106 zum Anschluß an den Flüssigkeitsbehälter versehen ist, dessen Druck ständig gemessen werden soll. Gehäuse 105 enthält das nicht dargestellte druckempflndliche Glied einer beliebigen bekannten Art und die Vorrichtungen, die die mit dem Zeiger des Instruments verbundene Welle 107 in winklige Bewegung versetzen. Platte 108 ist mittig auf dieser Welle befestigt und mit einem umlaufenden Rand 109 versehen, der an 110 eine vordere Rinne aufweist. Einer der freien ltander 111a oder 111b des Filters 111 (Figure 10), bestehend aus Plastik- oder einem anderen geeigneten Material und versehen mit aufgedruckten schwarzen Druckzeichen 112 auf dem Codestreifen, greift in die ringfömiige Rinne 110 ein oder ist jedenfalls mit ihr verbunden. Die Druckzeichen können jedoch in anderer Weise angeordnet sein, solange sie einen vorher festgelegten Code definieren. Platte 108 ist zusammen mit Band 111 koaxial gleitbar um die Achse X-X und im ringförmigen Teil 113 angebracht, das mit Radialfenstern 113a und 113b versehen ist Ein am Fenster 113b montiertes Instrument ist an Schenkel 106 des Gehäuses 105 befestigt, während Fenster 113a an einer Halterung befestigt ist, die im dargestellten Beispiel die Teile 114, 115 und 115b umfaßt, welche komplementär zueinander angebracht sind. Die einander zugekehrten Oberflächen besagter Teile sind mit Parallelkanälen 117 versehen. Teil 114 der Halterung ist mit der Kerbe 114a versehen, die dem Raum 115a entspricht, der zwischen den Teilen 115 und 115b freigelassen wird. Der mit Platte 108 verbundene Filter 111 ragt in den Raum 114a, 115a hinein.
- Einzellichtleitfasern 118 mit Ursprung in einem Faserbündel 119 sind von den Kanälen 117 der montierten Teile der Halterung umschlossen. Die Fasern 118 treten zwischen den Teilen 114b und 115b der Halterung ein, montiert wie in Figure 11 gezeigt, wo zum Zweck größerer Deutlichkeit nur eine Faser des Bündels dargestellt ist. Alle Fasern 118 des Bündels 119, unterbrochen in Übereinstimmung mit Raum 114a-115a, bilden beim Austritt aus der Halterung erneut das Bündel 119a (Figs. 9, 11 und 12).
- Das freie Ende des Lichtleitkabels, dessen Fasern durch die Teile 114b, 115b der Halterung ins Innere führen, ist an eine Lichtquelle mit konstanter Lichtstärke angeschlossen. Teil 119a des gleichen Kabels ist nach dem Austritt aus der Halterung an einen nicht dargestellten elektronischen Detektor angeschlossen. Das Faserbündel 118-118a, das in der Halterung in flacher Position liegt, ist bei 114a-115a unterbrochen, damit das Licht, das durch diese Fasern geht, von dem Codestreifen des Bandes 111 (Figure 12) aufgefangen wird.
- Das System und das diesbezügliche Gerät lassen die Ausführung einer absoluten oder einer Zunahmeerkennung zu.
- In Fällen, wo eine absolute Erkennung erwünscht ist, sollte der auf Filter 111 aufgedruckte Code 112 so gestaltet sein, daß die einzelnen Winkelpositionen dem selben spezifischen Werten entsprechen, die vom Meßinstrument aufgenommen werden. Ein Code entspricht jedem Punkt und drückt nach korrekter Decodierung einen genauen numerischen Wert aus. Die Genauigkeit der gelieferten Daten hängt folglich von der Länge des Codes und von der Anzahl verwendeter Fasern ab, wobei diese Elemente wechselseitig voneinander abhängige Faktoren darstellen.
- Soll eine Verschiebung von 200 mm Breite mit einer Auflösung von 1 mm auf gewertet werden, so muß ein Filter oder Band zur Verfügung stehen, das auf einer Länge von 200 mm 200 codierte Zeichen aufweist. Die einzelnen Zeichen sollten unterschiedlich sein, damit die Positionen des Anzeigegliedes und der jeweilige Code in eineindeutiger Entsprechung zueinander stehen. In diesem Falle kann der Code aus offensichtlichen Gründen der Zuverlässigkeit und der Konstruktionsstandards nur von binärem Charakter sein, jedoch ist die Codeart nicht bindend.
- Im Falle der Zunahmeerkennung ist es erforderlich, anhand wesentlich anderer Kriterien zu arbeiten, indem die Berechnung der durchlaufenen Positionen von Anfang an vorgenommen wird. Es wird daher im Falle des obigen Beispiels notwendig sein, einen Filter 111 einzusetzen, der 200 mm lang ist und 200 durchsichtige Druckstellen aufweist, zwischen denen insgesamt 200 schwarze Druckstellen liegen. Hier ist es notwendig, eine Lichtleitfaseroptik zum Heranführen des Lichtes und eine weitere Faseroptik zur Aufnahme des Codesignals zur Verfügung zu haben.
- Die interne Struktur der Einspeisungsvorrichtung, der Anzeigeerkennung und des Codefilters 111 ist bedingt durch die Wahl zwischen den beiden auszuführenden Erkennungstypen.
- Das Gerät ist kompatibel mit dem Einsatz in logischen CMOS-Schaltungen oder - in der für Zunahmeerkennung geeigneten Version - mit dem Einsatz an einem Mikroprozessor der gleichen Familie.
- Die Verwendung eines Mikroprozessors ist auch unerläßlich, um das Gerät in Verbindung mit einem Monitor und/oder für den Netzwerkzugsng einzusetzen.
- Die Verwendung analoger integrierter Schaltkreise in der Konstruktion des Detektors ermöglicht den Einsatz elektronischer Bauteile für die Oberflächenmontage, damit ein hoher Miniaturisierungsgrad des Gerätes erreicht wird.
- Das Gerät des hier besprochenen Systems ist von beachtlicher Flexibilität Daher stellt sein Einsatz zur Uberwachung der Werte eines Druckes unter Verwendung eines Manometers für die absolute Werterkennung und unter Verwendung des Codestreifens 112, wie in Figure 10 gezeigt, nur ein Beispiel, jedoch nicht die Einsatzgrenze dar.
- Im beschriebenen Beispiel weist das Gerät eine Einspeisung auf, deren Lichtquelle eine Glühlampe oder alternativ eine grüne LED-Reihe ist. Die Stromversorgung der Lichtquellen beider Art wird kontrolliert, um auch aus der Entfernung jede Unterbrechung des Lichtflusses zu erkennen, die zu einem falschen Ablesen der kontrollierten Werte führen könnte.
- Das Signal wird mittels Fotodioden und eines Decodergerätes mit entsprechender Empfindlichkeit aufgenommen.
- In einer weiteren, nicht dargestellten Variante kann der Meßgeber mit nur einer Lichtleitfaser 118 versehen sein, die am Ankunftsort mit einem Prisma verbunden ist, wodurch ein Lichtgriffel erzeugt wird, der den Streifen 112 bedeckt und dem Ausgsngsfaserbündel 118a die Lichtveränderungen übermittelt, die durch die Druckzeichen des Codestreifens 112 bestimmt werden. Ohne eine Änderung des Charakters des Systems und des Gerätes ist eine solche Lösung wirtschaftlich vorteilhaft beim Einsatz einer einzelnen Lichtleitfaser, die an der Geberhalterung ankommt.
- Die Aktivierung des Systems und die Verwendung eines geeigneten Gerätes ermögiichen Codeübertragungen über beachtliche Entfernungen und damit telemetrische Arbeitsgänge an entfernten Punkten, wobei das Telefonnetz und/oder Computernetzwerke zur Echtzeitüberwachung verwendet werden können. In diesem Falle kann ein Vergleich mit einem vom Nutzer eingestellten Schwellenwert vorgenommen werden; bei Gleichheit des Schwellen- und des gemessenen Wertes kann ein Alarmsignal, z.B. ein akustisches Signal, ausgelöst werden. Ein externes akustisches Signal einer Alarmschwelle ist mittels dreier Mikrodeflektoren und entsprechender elektrischer Kontakte zu erhalten.
- Das Gerät ist besonders nützlich für telemetrische Arbeitsgänge. Es ist möglich, die Gebereinheit entfernt von der Anzeigeeinheit zu plazieren, entweder anhand der Länge der Lichtleitfasern oder anhand der Länge und Art der elektrischen Verbindungen.
- Die sich aus dem Einsatz des erfindungsgemäßen Gerätes ergebenden Vorteile sind beträchtlich und lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:
- - Messungen von in Bewegung befindlichen Einzelheiten in sehr engen Räumen können vorgenommen werden;
- - es ist mögiich, Messungen in Umgebungen mit hohem Gefahrengrad, z.B. in Räumen mit Druckgasbehältern oder entflammbaren Flüssigkeiten o.ä., vorzunehmen.
- In jedem Falle ist das Ergebnis dank der digitalen Umwandlung von Informationen beliebiger Art sehr vorteilhaft.
Claims (7)
1. Lichtleitfasersystem zur augenblicklichen Aufnahme der Wertänderungen
unterschiedlicher physikalischer Größen (31), das mit einer Lichtquelle
verbunden ist und ein mit einem beweglichen Glied (17) versehenes Aufnahmegerät
(16) aufweist, das gegen die Änderungen des gemessenen Wertes empfindlich
und mit einem Filter (23) mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit verbunden
ist, der das Lichtbündel der Lichtleitfasern auffängt, dadurch gekennzeichnet,
daß, während das Aufnahmegerät im Inneren der physikalischen Größen zur
Messung der Absolutwerte und der Wertänderungen dersewlben angeordnet
ist, die entsprechenden Daten über eine Lichtleitfaserschaltung auf einen
bestimmten Abstand von dieser Position übertragen werden, und daß es eine
Vorrichtung umfaßt, die aus folgenden Teilen besteht:
- einem Schaltrietzteil, der an einem beliebigen Sicherheitsabstand von der
Position der zu kontrollierenden Größen angeordnet ist,
- einer Gebereinheit für die ankommenden Signale,
- einem am Ort der zu kontrollierenden Werte angeordneten Meßgeber (14),
- einem Steuerpult (13) zum Ablesen der aufgenommenen Daten.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine einpolige
Lichtleitfaser-Schaltung (31, 31a-31b) umfaßt, wobei das eine Ende dieser
Schaltung mit einer Lichtquelle gleichbleibender Stärke verbunden ist,
während das gegenüberliegende Ende über einen Geber (14) mit einer
elektronischen Einrichtung verbunden ist.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbündel, das
durch die Lichtleitfasern (31) geht, durch einen Filter (23) mit veränderlicher
Lichtdurchlässigkeit aufgefangen wird, der mit einem winkelförmig
beweglichen Glied (17) eines Aufnahmegeräts verbunden ist, und daß die
Winkelbewegungen des Filters (23) zu Änderungen der Lichtstärke in der
Lichtleitfaser-Schaltung führen, wobei diese Änderungen durch die Änderungen der
kontrollierten und fernübertragenen, in Digitalsignale umgewandelten Werte
erzeugt werden.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltnetzteil der
Lichtquelle, der in einem Abstand von der Position der zu kontrollierenden
Größe positioniert ist, direkt mit Strom gespeist wird und entweder einem
Lichtleitfaser-Bündel oder einer einzelnen Lichtleitfaser (19, 19a-119, 199a)
zugeordnet ist, wobei diese Lichtquelle aus einer mit Niederspannung
gespeisten Lampe besteht
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lichtleitfaser-
Schaltung zugeordnete Lichtquelle aus LED besteht, die in einem sichtbaren
Band wirksam sind.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Lichtleitfaser-
Schaltung zugeordnete Lichtquelle aus LED besteht, die in einem Infrarot-
Band wirksam sind.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber einen
Halter (114-115) mit n koplanaren Kanälen für die gleiche Anzahl Lichtleitfasern
(118118a) umfaßt, die im Bereich eines Fensters (114a-115a) des Halters
durch die Interferenz eines durchscheinenden, einen Code (112) tragenden
Schirmes (111) in Querrichtung unterbrochen sind, wobei dieser Schirm mit
dem beweglichen Glied des Aufnahmegerätes verbunden ist.
Applications Claiming Priority (2)
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IT8967036A IT1232376B (it) | 1989-01-24 | 1989-01-24 | Dispositivo a fibre ottiche per la segnalazione e controllo in loco e o a distanza di valori diversi e variazione degli stessi |
IT06804089A IT1237288B (it) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | Sistema per il rilievo a distanza di valori istantanei indicati da strumenti di misura e dispositivo a fibre ottiche per la sua attuazione. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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US4204115A (en) * | 1978-03-30 | 1980-05-20 | Conversational Systems, Inc. | Removably attachable watt-hour meter monitor device |
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DE3221621C2 (de) * | 1982-06-08 | 1985-10-03 | Zahnräderfabrik Renk AG, 8900 Augsburg | Fotoelektrischer Stellungsgeber für Antriebsanlagen von Fahrzeugen |
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FR2595851B1 (fr) * | 1986-03-12 | 1989-04-28 | Rexroth Sigma | Dispositif de detection de la position instantanee d'un organe mobile sur une trajectoire entre deux positions extremes, et dispositif de telecommande electrique en faisant application |
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- 1990-01-11 ES ES90200072T patent/ES2043237T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-11 DE DE1990602104 patent/DE69002104T2/de not_active Expired - Fee Related
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