DE69509441T2

DE69509441T2 - Niveaudetektor

Info

Publication number: DE69509441T2
Application number: DE69509441T
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Tanaka
Original assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2015-06-14
Also published as: US5740693A; EP0687891B1; KR960001720A; EP0687891A1; DE69509441D1; KR100316547B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Niveaudetektor, der dazu angepaßt ist, in Verbindung mit einer eine Blase in einer Flüssigkeit enthaltenen Röhre automatisch zu erfassen und anzuzeigen, ob eine Oberfläche eines zu testenden Objektes horizontal oder geneigt ist.
Die US-A-4 154 000 beschreibt einen Niveaudetektor umfassend eine Blasencontainerröhre, die eine Blase in einer Flüssigkeit enthält, wobei die Blasencontainerröhre horizontal in einem Detektorkörper gehalten wird, einen Transmitter, der an einer Seite relativ zur Röhre in einer Querrichtung davon angeordnet ist und der dazu angepaßt ist, Lichtstrahlen auszusenden, wobei die ausgesendeten Lichtstrahlen in Richtung der Blasencontainerröhre verlaufen, so daß sie die Röhre kreuzen, einen Lichtrezeptor mit einer Vielzahl von fotoempfindlichen Elementen, der dazu angepaßt ist, auf die Lichtstrahlen zu reagieren, und der an einer gegenüberliegenden Seite bezüglich der Röhre angeordnet ist, so daß er mit den durch die Blasencontainerröhre ankommenden Lichtstrahlen beleuchtet wird, eine Unterscheidungsschaltung, die dazu angepaßt ist, eine Neigung des Detektorkörpers in Übereinstimmung mit elektrischen Ausgaben von reagierenden fotoempfindlchen Elementen zu erfassen, die mit den Lichtstrahlen durch die Blasencontainerröhre ankommenden beleuchtet werden, ohne dabei mit der Blase zu interferieren, und zumindest einen Neigungsindikator, der dazu angepaßt ist, durch Erfassung an der Unterscheidungsschaltung die Neigung des Detektorkörpers anzuzeigen.
Verschiedene automatische Niveaudetektoren dieser Art wurden bisher im Stand der Technik vorgeschlagen. Beispielsweise ist ein Niveaudetektor so angeordnet, daß Elektroden innerhalb einer mit einer elektrolytischen Lösung gefüllten Blasencontainerröhre angeordnet sind, wobei die Bewegung der Blase innerhalb der Röhre eine Veränderung einer elektrischen Ausgabe in Übereinstimmung mit einer Neigung der zu überprüfenden Oberfläche erzeugt. Ein weiterer Niveaudetektor ist so angeordnet, daß ein Widerstand innerhalb einer Blasencontainerröhre mit einer leitenden Flüssigkeit gefüllten angeordnet ist, wobei der Widerstand der Blase ausgesetzt ist und wobei die Bewegung der Blase eine Veränderung des Widerstandswertes des Widerstands bewirkt, um die Erfassung einer Neigung der zu testenden Oberfläche zu ermöglichen (siehe die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung Nr. S57-166511). Ein weiterer Niveaudetektor ist so angeordnet, daß eine mit einer magnetischen Flüssigkeit gefüllte Blasencontainerröhre extern durch ein elektrisches Bauteil eines differentiellen Transformators umgeben ist, wobei die Bewegung der Blase eine Veränderung einer elektrischen Ausgabe in Übereinstimmung mit einer Neigung der zu testenden Oberfläche erzeugt (siehe, lediglich als ein Beispiel, die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldungs-Veröffentlichung Nr. S60-530074). Ein weiterer Niveaudetektor ist so angeordnet, daß eine mit einer undurchsichtigen Flüssigkeit gefüllte Blasencontainerröhre zwischen einem lichtaussendenden Element und einem fotoempfindlichen Element angeordnet ist, wobei durch die Blase innerhalb der Röhre hindurchtretende Lichtstrahlen bewirken, daß eine Schaltung einige Anzeigelampen und einen Alarm in Übereinstimmung mit der Neigung der zu testenden Oberfläche anschaltet (siehe die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. S52- 75456).
Es sind jedoch die oben erwähnten, innerhalb der Röhren in den bekannten Niveaudetektoren verwendeten Flüssigkeiten spezialisiert und werfen somit Probleme auf, Insbesondere besteht eine Unzulänglichkeit nicht nur hinsichtlich der Beweglichkeit und Einheit der Blase innerhalb der Röhre, sondern auch hinsichtlich der Stabilität der Flüssigkeiten. Die Genauigkeit der Messung und der Haltbarkeit der Detektoren ist einigermaßen schlecht, zusätzlich zu erhöhten Materialkosten aufgrund der Verwendung von spezialisierten Flüssigkeiten. Weiter ergibt sich eine Erhöhung der Produktionskosten der Röhre, falls die vorhergehend erwähnten Elektroden oder Widerstände innerhalb der Röhre angewendet werden. Weiter wird die Struktur des Detektors selbst kompliziert, wenn der differentielle Transformator um die Röhre angeordnet wird. Weiter wird in dem Fall, in dem das lichtaussendende Element und das fotoempfindliche Element verwendet wird, eine Blase mit relativ großem Körper erforderlich, die direkt die Innenwände der Röhre berühren kann, um ein vollständiges Hindurchtreten der Lichtstrahlen durch die Röhre für eine genaue Messung zu erlauben.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen automatischen Niveaudetektor bereitzustellen, der akkurat die Ausrichtung der Oberfläche eines zu testenden Objektes erfassen und anzeigen kann, unter Verwendung einer gewöhnlichen Niveauröhre des bekannten Augenobservationstyps, ohne eine spezialisierte Flüssigkeit oder irgendwelche elektrischen Widerstände oder Elektroden zu benötigen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen automatischen Niveaudetektor bereitzustellen, der eine verbesserte betriebsbezogene Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit aufweist und der mit einer vereinfachten Struktur und reduzierten Kosten hergestellt werden kann.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein Niveaudetektor bereitgestellt, umfassend:
eine Blasencontainerröhre, die eine Blase in einer Flüssigkeit enthält, wobei die Blasencontainerröhre horizontal von einem Detektorkörper gehalten wird, einen zur Aussendung von Lichtstrahlen angepaßten Transmitter, der an einer Seite relativ zur Röhre in einer Querrichtung dazu angeordnet ist, wobei die ausgesendeten Lichtstrahlen in Richtung der Blasencontainerröhre gerichtet sind, so daß sie die Röhre kreuzen, einen Lichtrezeptor mit einer Vielzahl von fotoempfindlichen Elementen, der angepaßt ist, mit den Lichtstrahlen zu reagieren, und der an einer gegenüberliegenden Seite relativ zur Röhre angeordnet ist, so daß er durch die durch die Blasencontainerröhre ankommenden Lichtstrahlen beleuchtet wird, eine Unterscheidungsschaltung, dazu angepaßt, eine Neigung des Detektorkörpers entsprechend elektrischen Ausgaben von reagierenden fotoempfindlichen Elementen zu erfassen, die mit den Lichtstrahlen beleuchtet werden, die durch die Blasencontainerröhre ankommen, ohne mit der Blase zu interferieren, und zumindest einen Neigungsindikator, dazu angepaßt, die Neigung des Detektorkörpers durch eine Erfassung an der Unterscheidungsschaltung anzuzeigen;
wobei der Niveaudetektor dadurch gekennzeichnet ist, daß er weiter einen Einstellmechanismus umfaßt, um die vertikale Position der Blasencontainerröhre relativ zum Detektor einzustellen.
Für ein besseres Verständnis der Erfindung, und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden kann, wird nun auf beispielhafte Weise Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Niveaudetektors gemäß der Erfindung;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des gleichen Ausführungsbeispiels;
Fig. 3 zeigt eine Längsquerschnittsansicht des Detektors mit einem kombinierten externen Lageindikator des gleichen Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht, teilweise im Querschnitt des Hauptteils des gleichen Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 zeigt eine Längsquerschnittsansicht der bekannten Niveauröhre, die eine Blase in einer Flüssigkeit enthält, im gleichen Ausführungsbeispiel verwendet;
Fig. 6 zeigt eine schematische Aufsicht, die eine Anordnung eines Erfassungssystems in bezug auf die Blasencontainerröhre im gleichen Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
Fig. 7 zeigt eine schematische Aufsicht, die eine Abwandlung des fotoempfindlichen Elements von Fig. 6 veranschaulicht;
Fig. 8 zeigt eine schematische Aufsicht, die eine Abwandlung des Projektors von Fig. 6 veranschaulicht;
Fig. 9 zeigt eine schematische Aufsicht, die eine weitere Abwandlung des Projektors von Fig. 6 veranschaulicht;
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 12 zeigt eine Längsquerschnittsansicht des Niveaudetektors mit einem kombinierten externen Indikator des gleichen Ausführungsbeispiels; und
Fig. 13 zeigt eine Aufsicht einer Blasencontainerniveauröhre, die im zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Der Detektor basiert teilweise auf und ist teilweise entwickelt auf Grundlage eines Phänomens, daß eine durchsichtige Flüssigkeit, wie beispielsweise Alkohol oder Äther, einen Brechungsindex aufweist, der sich stark von dem eines Gases, wie beispielsweise Luft, die die Blase bildet, unterscheidet, der jedoch fast gleich zu dem des Röhrenmaterials Glas oder transparentem Plastik ist. Wenn eine Vielzahl von fotoempfindlichen Elementen in einer Reihe am Rücken einer gewöhnlichen, eine Blase in einer Flüssigkeit enthaltenden Niveauröhre angeordnet sind, werden einige Lichtstrahlen, die von einem Projektor in Richtung einer Blasencontainerröhre verlaufen, an der Schnittstelle zwischen der Röhre und der Flüssigkeit innerhalb der Röhre stark reflektiert oder gebrochen, so daß sie auf keinen Fall eines oder mehrere fotoempfindliche Elemente treffen, die am Rücken der Blase vorhanden sind. Einige Lichtstrahlen treten neben der inneren Blase gerade durch die Röhre und treffen dann auf andere fotoempfindliche Elemente, die in einem Bereich vorhanden sind, der vom Rücken der Blase entfernt ist. Nur die anderen fotoempfindlichen Elemente, die mit Lichtstrahlen beleuchtet werden, reagieren und erzeugen elektrische Ausgaben. Wenn jedoch die Röhre auf eine geneigte Oberfläche eines Objektes gelegt wird, bewegt sich die Blase von Ort zu Ort innerhalb der Röhre, wobei verschiedene Kombinationen der reagierenden fotoempfindlichen Elemente vorliegen, um elektrische Ausgaben in Antwort auf die Lichtstrahlen zu erzeugen. Daher weist der beschriebene Niveaudetektor einen Aufbau auf, bei dem Lichtrezeptoren, die entlang einer lateralen Seite der Röhre angeordnet sind, einer Entscheidungsschaltung zugeordnet sind, die dazu ausgelegt ist, eine Neigung aus bestimmten Kombinationen der reagierenden fotoempfindlichen Elemente, die mit den Lichtstrahlen beleuchtet werden, zu erfassen, und um dann einen Lageindikator anzuschalten, um ein visuelles Signal und/oder ein Hörsignal auszugeben.
Solch ein beim hier beschriebenen Niveaudetektor angewendeter Aufbau erlaubt es, daß die Neigung einer Oberfläche eines Objektes automatisch und genau erfaßt und angezeigt werden kann, unter Verwendung einer gewöhnlichen Niveauröhre vom herkömmlichen Augenobservationstyp, ohne eine spezielle Flüssigkeit oder irgendwelche Widerstände oder Elektroden zu benötigen. Weiter ist solch ein Aufbau relativ unkompliziert und billig, mit überlegender Betriebszuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit.
Die Fig. 1 bis 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Niveaudetektors gemäß der vorliegenden Erfindung. In den Fig. 1 bis 4 besteht ein Körper 1 des Niveaudetektors hauptsächlich aus einer Basis 10 und einem verlängerten rechtwinkligen Gehäuse 11, in dem eine Blasencontainer- Niveauröhre 2 untergebracht ist, die mit einer Blase mit kleinem Körper und einer durchsichtigen Flüssigkeit 3, wie beispielsweise Alkohol oder Äther, gefüllt ist. Weiter ist ein Projektor 5 angeordnet, um Lichtstrahlen in Richtung der Blasencontainerröhre 2 auszusenden; ein Lichtrezeptor 6, der angepaßt ist, mit durch die Röhre 2 hindurchtretenden Lichtstrahlen zu reagieren; eine Unterscheidungsschaltung 7, um unterschiedliche Ausgaben des Rezeptors zu unterscheiden; und ein interner Lageindikator 8, um die Lage des Detektorkörpers 1 einem Anwender anzuzeigen. Die Ziffer 9 bezeichnet einen externen Lageindikator, um die Lage Anwendern anzuzeigen, die sich weit entfernt vom Detektorkörper 1 befinden.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, befindet sich ein Einstellmechanismus 12 zwischen der Blasencontainerröhre 2 und der Basis 10, um so den ersteren vom letzteren zu halten. Der Einstellmechanismus 12 besteht aus einem Bett 13, um die Röhre zu stabilisieren, und einem Schraubenschaft 14, um die vertikale Position des Bettes 13 relativ zur Basis 10 einzustellen. Das Bett 13 weist einen konkaven Bereich auf, der längsgerichtet auf der oberen Oberfläche ausgebildet ist, um die Röhre stabil zu halten. Ein Ende des Bettes 13 ist als zwischenfederplattenähnlicher Abschnitt 15 und als Befestigungsabschnitt 16, der an der Basis 16 befestigt ist, ausgebildet. Ein gegenüberliegendes Ende 18 des Bettes 13 weist ein vertikales Durchtrittsloch 17 für den Schraubenschaft 14 auf und ist ein wenig oberhalb einer oberen Fläche der Basis 10 angeordnet. Der Schraubenschaft 14 ist als ein oberer glatter Schaftabschnitt 14a, ein unterer Gewindeabschnitt 14b und ein geschlitzter Kopf 14c ausgebildet. Der obere Schaftabschnitt 14a weist einen Durchmesser auf, der größer als der des niedrigeren Gewindeabschnitts 14b ist. Der geschlitzte Kopf 14c dient als ein Bedienabschnitt, der manuell durch Bediener eingestellt wird. Der untere Gewindeabschnitt 14b ist in das vertikale Loch 17 eingeführt und in ein Gewindemutterloch 19 hineingeschraubt, das in der Basis 10 ausgebildet ist. Eine gestufte Schulter ist in der Längsmitte des Schraubenschafts 14 ausgebildet, um so die horizontale Orientierung des Bettes 13 durch Kontakt mit einer oberen Fläche des Bettendes 18 zu regulieren. Der geschlitzte Kopf 14c liegt an der Außenseite des Detektors in einer Öffnung 20 frei, die in einem Oberbereich des Gehäuses 11 ausgebildet ist.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, besteht der Projektor 5 aus einem Lichtemitter 21 und einem Lichtreflektor 22, die so angeordnet sind, daß die Lichtstrahlen von dem Emitter 21 durch die Röhre 2 von einer lateralen Seite zur anderen lateralen Seite davon hindurchtreten. Insbesondere ist der Lichtemitter 21 eine lichtemittierende Diode oder ähnliches und ist entfernt und schräg unterhalb der Röhre 2 angeordnet, d. h. auf einer Seite und an einem ersten Schaltbord 7a für die Unterscheidungsschaltung 7, die unter dem Bett 13 angeordnet ist, bereitgestellt, wobei der Emitter 21 aufwärtsgerichtet orientiert ist. Der Lichtreflektor 22 ist ein ebener Spiegel, der nahe neben der Röhre 2 geneigt angeordnet ist, um so die Lichtstrahlen abzulenken, die aufwärts von dem Emitter in Richtung auf die Röhre ausgesendet werden. Der Reflektor 22 wird durch ein Paar von Befestigungen 13a, 13b gehalten, die an einer Seitenkante des Bettes 13 angeordnet sind. Der Lichtreflektor 22 ist nicht auf den oben erwähnten ebenen Spiegel beschränkt. Stattdessen kann ein Prisma verwendet werden.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, umfaßt der Lichtempfänger 6 eine Vielzahl von fotoempfindlichen Elementen 23a-23h (Fototransistoren, Fotodioden oder ähnliches), die längs entlang der Röhre 2 in einem Bereich angeordnet sind, die mit den durch die Röhre 2 hindurchtretenden Lichtstrahlen zu beleuchten sind. Insbesondere sind die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h in einer Reihe auf einem zweiten gedruckten Schaltbord 24 befestigt und sind innerhalb einer Längseinkerbung 13d angeordnet, die im Äußeren einer aufrechten Verlängerungswand 13c ausgebildet ist, die von einem Endseitenabschnitt des Bettes 13 aufwärts ausgebildet ist. Das zweite Schaltbord 24 für die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h ist fest an der lateralen Seitenfläche des Bettes 13 mit Einstellschrauben befestigt. Die Aufwärtsverlängswand 13c des Bettes 13 weist eine Vielzahl von Lichteintrittsöffnungen 13e ... auf, die in einer Linie ausgebildet sind, so daß sie es durch die Röhre 2 hindurchtretenden Lichtstrahlen erlauben, einzutreten. Die Lichteingangsöffnungen 13e ... sind in einer Reihe mit geeigneten Abständen angeordnet, so daß sie den fotoempfindlichen Elementen 23a-23h in Reihe, die wie im folgenden detailliert beschrieben an geeigneten Orten eingestellt sind, gegenüberliegen.
Die Unterscheidungsschaltung 7 ist mit dem ersten gedruckten Schaltbord 7a integriert ausgebildet, das unter dem Bett 13 und über der Basis 10 angeordnet ist. Die Unterscheidungsschaltung 7 wird von einer Batterie 25 mit elektrischer Energie versorgt und ist dazu angepaßt, unterschiedliche Kombinationen von reagierenden fotoempfindlichen Elementen, die mit den gerade durch die Röhre seitlich der Blase hindurchtretenden Lichtstrahlen beleuchtet werden (beispielsweise die Hälfte der auf der linken Seite durch die Ziffern 23a-23d in Fig. 6 bezeichneten) aller fotoempfindlichen Elemente 23a-23h, in Übereinstimmung mit in den reagierenden fotoempfindlichen Elementen gebildeten Ausgaben zu unterscheiden. Demzufolge ist es möglich, auch die verbleibenden, nicht reagierenden fotoempfindlichen Elemente (beispielsweise die Hälfte auf der rechten Seite, durch die Ziffern 23e-23h bezeichnet) zu unterscheiden, die direkt am Rücken der Blase innerhalb der Röhre vorhanden sind. Die Unterscheidungsschaltung 7 ist weiter dazu angepaßt, die Lage des Detektorkörpers 1 aus der Bewertung der bestimmten Kombination der reagierenden, fotoempfindlichen Elemente zu erfassen, und um dann sowohl die internen als auch externen Indikatoren 8, 9 anzuschalten, um die Lage einem Benutzer anzuzeigen. Das erste gedruckte Schaltbord 7a für die Unterscheidungsschaltung 7 ist in einem rechten Winkel bezüglich des aufrechten zweiten gedruckten Schaltbords 24 für die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h angeordnet, indem eine Seitenkante des ersteren mit einem unteren Ende des letzteren verbunden wird, und beide Schaltungen auf jeweiligen Bords 7a, 24 sind elektrisch miteinander verbunden.
Die internen und externen Niveauindikatoren 8, 9 weisen die gleiche Struktur auf und enthalten jeweils eine Vielzahl von Anzeigelampen 28a-28i (z. B. lichtemittierende Dioden), die in einer Reihe auf einem dritten gedruckten Schaltbord 26 angeordnet sind, und eine Befestigungsplatte 27 für ein Befestigen des dritten Schaltbords 26 an den jeweiligen Gehäusen 11, 30. Die Befestigungsplatte 27 weist Löcher auf, um die Köpfe der Anzeigelampen 28a-28i in einer Reihe zu halten. Mit Bezug auf den internen Lageindikator ist die Befestigungsplatte 27 intern am oberen Seitenteil des verlängerten, rechtwinkligen Gehäuses 11 befestigt, während die Anzeigelampen 28a-28i, die teilweise durch die Befestigungsplatte 27 gehalten werden, extern von einer verlängerten Öffnung 29 freigelegt sind, die in dem oberen Seitenteil des Gehäuses ausgebildet ist. Bezüglich des externen Lageindikators 9 ist die Befestigungsplatte 27 intern an einem oberen Seitenteil eines verlängerten, rechtwinkligen Gehäuses 30 befestigt, während die Anzeigelampen extern durch eine verlängerte Öffnung 31 freigelegt sind, die in einem oberen Seitenteil des Kastens ausgebildet ist.
Die Anzeigelampen 28a-28i des internen Indikators 8 sind elektrisch direkt mit der Unterscheidungsschaltung 7 verbunden. Auf der anderen Seite ist der externe Indikator indirekt elektrisch mit der Unterscheidungsschaltung 7 verbunden. Insbesondere weist der externe Indikator 9 ein externes Kabel 32 auf, das Leitungen enthält, die jeder der Anzeigelampen 28a-28i zugeordnet sind. Das Kabel 32 weist an einem Ende einen Verbinder 33 auf, der lösbar mit einem Verbinder 34 verbunden ist, der an einem Ende des Gehäuses 11 im Detektorkörper 1 befestigt ist. Falls er von Benutzern nicht benötigt wird, kann der externe Lagedetektor 8 vom Detektorkörper 1 entfernt werden, indem beide miteinander verbundenen Verbinder 33, 34 getrennt werden.
Die Batterie 25 ist austauschbar angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt, innerhalb eines Behälterraums 35, der in dem anderen Ende des rechtwinkligen Gehäuses 11 des Detektorkörpers 1 abgetrennt ist, und liefert eine elektrische Energie zum Lichtemitter 21 und den Anzeigelampen 28a-28i des internen und externen Lageindikators 8, 9 zusätzlich zur Unterscheidungsschaltung 7. Der Behälterraum 35 ist mit einem Gewindedeckel 35a verschlossen, der von außen entfernbar ist. Ein Leistungsschalter 36 für die elektrische Energie der Batterie 25 ist an einer Kante des Endes des Detektorkörpers 1 befestigt.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Blasencontainerröhre 2 ähnlich einer bekannten einfachen Niveauröhre gebogen, beispielsweise so, daß ein Mittenabschnitt bezüglich beider Endabschnitte ein wenig angehoben ist. Demzufolge bewegt sich die in der Röhre 2 schwimmende Blase 4 in Längsrichtung in den Mittenabschnitt 2, wenn der Detektorkörper 1 auf einer wirklich horizontalen Ebene ruht. Basierend auf der Position der Blase 4 in der Mitte innerhalb der Röhre 2 werden die Orte der fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtempfängers 6 entlang der Röhre 2 bestimmt. Wie insbesondere in Fig. 4 und 6 gezeigt, ist eine erste Hälfte von acht fotoempfindlichen Elementen 23a-23h, d. h. vier Elemente 23a-23d, entlang der Blasencontainerröhre 2 auf der linken Seite relativ zu einer Querlinientangente zu einer Kante der in der Mitte stehenden Blase 4 angeordnet, wohingegen die verbleibenden vier fotoempfindlichen Elemente 23e-23h entlang der Röhre 2 auf der rechten Seite bezüglich der Quertangentenlinie angeordnet sind. Die vier fotoempfindlichen Elemente auf der rechten Seite und der linken Seite sind jeweilig innerhalb einer Hälfte der Gesamtlänge der Blase 4 angeordnet. Daher liegen die vier fotoempfindlichen Elemente 23e-23h der rechten Seite gegenüber einem linken Seitenteil der in der Mitte stehenden Blase, jedoch alle acht fotoempfindlichen Elemente 23a-23h liegen der Gesamtheit der nach links verschobenen Blase gegenüber, wie durch eine imaginäre Linie in Fig. 6 gezeigt, in der Nähe einer Kantenbegrenzung innerhalb der Röhre 2, wenn der Detektorkörper 1 auf einer linkswärts angehobenen Ebene ruht. Wenn der Detektorkörper 1 auf einer rechtsseitig angehobenen Ebene ruht, ist die in der Mitte stehende Blase nach rechts verschoben, wie durch eine imaginäre Linie in Fig. 6 gezeigt, nahe einer Eckbegrenzung innerhalb der Röhre 2, so daß sie sich von den rechtsseitigen vier fotoempfindlichen Elementen 23e-23h wegbewegt.
Der ebene Spiegel des Reflektors 22 weist eine Länge auf, die ausreichend ist, den Bereich aller fotoempfindlichen Elemente 23a-23h in einer Reihe abzudecken, so daß die Lichtstrahlen, die vom Projektor 5 ausgesendet werden, sich in Richtung aller fotoempfindlichen Elemente quergerichtet ausbreiten können.
Wenn der Detektorkörper 1 auf einer tatsächlich horizontalen Ebene ruht, treten auf diese Weise einige der horizontal durch den Reflektor 22 ausgerichteten Lichtstrahlen geradeaus entfernt von der inneren Blase 4 durch die Röhre 2 hindurch und treffen dann auf die vier fotoempfindlichen Elemente 23a- 23d auf der linken Seite, wie in den Fig. 4 und 6 gezeigt, jedoch werden einige der Lichtstrahlen an der Schnittstelle zwischen der Blase und der Flüssigkeit innerhalb der Röhre reflektiert oder gebrochen, so daß sie daran gehindert werden, gerade durch die Röhre hindurchzutreten, und somit niemals die vier fotoempfindlichen Elemente 23e-23h auf der rechten Seite erreichen. Wenn der Detektorkörper 1 gerade aufwärts von rechts nach links geneigt ist, ist weiter die Blase aus der Mittenposition zur linken Eckbegrenzung innerhalb der Röhre verschoben, und der linke Seitenteil der Blase bewegt sich allmählich vor das Innerste bis vor alle der vier linksseitigen reagierenden fotoempfindlichen Elemente 23a-23d, die durch die Lichtstrahlen beleuchtet werden. Diese linkswärtige Verschiebung der Blase unterbricht die querverlaufenden Pfade der Lichtstrahlen in Richtung der vier linksseitigen fotoempfindlichen Elemente 23a-23d, und verhindert, daß die Lichtstrahlen eines bis alle der vier linksseitigen fotoempfindlichen Elemente 23a-23d in einer Abfolge von dem innersten Element 23d zu dem äußersten Element 23a treffen.
Wenn der Detektor einige Grade andersherum in einer rechtsseitig angehobenen Weise geneigt ist, ist die Blase innerhalb der Röhre von der zentralen Position zur rechten Eckenbegrenzung verschoben und bewegt sich allmählich von einer bis zu allen der vier rechtsseitigen fotoempfindlichen Elemente 23e-23h am Rücken des linksseitigen Teils der Blase weg. Demzufolge verlaufen die in Richtung der vier rechtsseitigen fotoempfindlichen Elemente 23e-23h gerichteten Lichtstrahlen direkt ohne Unterbrechung durch die Blase und treffen auf eine bis zu alle der vier rechtsseitigen fotoempfindlichen Elemente 23e-23h, in Abfolge von dem innersten Element 23e bis zum äußersten Element 23h.
Die folgende Tabelle 1 zeigt alle Muster von Kombinationen der durch die Lichtstrahlen beleuchteten reagierenden fotoempfindlichen Elemente unter den insgesamt acht fotoempfindlichen Elementen 23a-23h, die mit der Neigung des Detektorkörpers 1 relativ zum horizontalen Niveau unterschiedlich sind. Eine Kombination der vier reagierenden fotoempfindlichen Elemente 23a-23d auf der linken Seite, die mit den Lichtstrahlen beleuchtet werden, ist durch ein Reaktionsmuster H dargestellt und bezeichnet, daß der Detektorkörper 1 in einer horizontalen Position liegt. Als nächstes wird eine Kombination der drei reagierenden fotoempfindlichen Elemente 23a-23c auf der linken Seite, mit den Lichtstrahlen beleuchtet, durch ein Reaktionsmuster L1 dargestellt, was anzeigt, daß der Detektorkörper 1 aufwärts von rechts nach links mit einem Gradienten von 0,1 zu 100 geneigt ist. Als nächstes wird eine Kombination der zwei reagierenden fotoempfindlichen Elemente 23a, 23b auf der linken Seite mit den Lichtstrahlen beleuchtet, durch ein Reaktionsmuster L2 dargestellt, was angibt, daß der Detektorkörper 1 aufwärts nach links mit einem Gradienten von 0,3 zu 100 geneigt ist. Als nächstes ist eine Kombination von nur einem fotoempfindlichen Reaktionselement 23a an der äußersten linken Seite mit den Lichtstrahlen beleuchtet und durch L3 dargestellt, was angibt, daß der Detektorkörper 1 aufwärts nach links mit einem Gradienten von 0,6 zu 100 geneigt ist. Als nächstes wird eine Kombination ohne irgendwelche reagierenden fotoempfindlichen Elemente 23a-23d auf der linken Seite durch ein Reaktionsmuster L4 dargestellt, was anzeigt, daß der Detektorkörper 1 aufwärts nach links mit dem Gradienten von 1,0 zu 100 geneigt ist, bei dem die Blase zur linken Eckbegrenzung innerhalb der Röhre verschoben ist. Ähnlich werden Reaktionsmuster R1, R2, R3 und R4 in Übereinstimmung mit Kombinationen von mit den Lichtstrahlen beleuchteten reagierenden fotoempfindlichen Elementen 23e-23h auf der rechten Seite dargestellt, und zeigen an, daß der Detektorkörper von links nach rechts mit einem Gradienten von 0,1 zu 100, 0,3 zu 100, 0,6 zu 100 bzw. 1,0 zu 100 geneigt ist. Tabelle 1
Das Symbol o bezeichnet die reagierenden fotoempfindlichen Elemente, die mit Lichtstrahlen durch die Röhre verlaufenden beleuchtet werden.
Basierend auf der Ausgabe der reagierenden fotoempfindlichen Elemente, die mit den Lichtstrahlen beleuchtet werden, unterscheidet die Unterscheidungsschaltung 7 unterschiedliche Basierend auf der Ausgabe der reagierenden fotoempfindlichen Elemente, die mit den Lichtstrahlen beleuchtet werden, unterscheidet die Unterscheidungsschaltung 7 unterschiedliche Kombinationen der reagierenden fotoempfindlichen Elemente, wie durch die oben beschriebenen Reaktionsmuster gezeigt, und schaltet selektiv die Anzeigelampen 28a-28i der internen und externen Lageindikatoren 8, 9 an. Die Anzeigelampen 28a-28i sind so angeordnet, daß sie neun unterschiedlichen Lagen entsprechen. Die Unterscheidungsschaltung 7 ist ausgelegt, eine Anzeigelampe 28e in der Mitte in Übereinstimmung mit dem Reaktionsmuster H anzuschalten, abgeleitet in bezug auf ein horizontales Niveau, und um die Anzeigelampen 28d, 28c, 28b, 28a auf der linken Seite in Übereinstimmung mit den Reaktionsmustern L1, L2, L3 bzw. L4 anzuschalten, abgeleitet in Abhängigkeit von den linkswärts ansteigenden Neigungen, und um die Anzeigelampen 28f, 28g, 28h, 28i auf der rechten Seite in Übereinstimmung mit den Reaktionsmustern R1, R2, R3 bzw. 4 anzuschalten, abgeleitet in Abhängigkeit von den rechtswärts ansteigenden Neigungen. Die Anzeigelampen 28a-28i haben jeweils unterschiedliche Leuchtfarben, wie in der Tabelle 1 gezeigt, d. h. die Mittenlampe 28e leuchtet mit "grüner" Farbe, und, infolge erhöhter Neigung werden die Lampen 28d und 28f mit "gelber" Farbe angeschaltet, die Lampen 28c und 28f werden mit "roter" Farbe angeschaltet, und die Lampen 28b, 28a, 28h und 28i werden mit "roter" Farbe angeschaltet, wobei die Lampen 28b, 28h von den Lampen 28a, 281 mit unterschiedlichen Leuchtfarben in Übereinstimmung mit den jeweiligen Neigungswinkeln unterschieden werden können.
Der Lichtempfänger 6 ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, sondern kann auf eine in Fig. 7 gezeigte Weise abgewandelt werden. In dieser Abwandlung sind die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h entfernt von den Lichteintrittsöffnungen 13e in der aufwärts gerichteten Verlängerungswand 13c des Bettes 13 angeordnet, sondern sind den Lichteingangsöffnungen 13e durch eine Vielzahl von dazwischengelegten optischen Fasern 50a-50h zugeordnet, um die Lichtstrahlen zu leiten, die durch die Röhre hindurch und in die Lichteintrittsöffnungen getreten sind.
Der Projektor 5 ist ebenso nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, sondern kann auf eine in Fig. 8 und 9 gezeigte Weise verändert werden. In Fig. 8 umfaßt eine Abwandlung des Projektors 5 so viele Lichtemitter 21a-21h (beispielsweise lichtemittierende Dioden) wie fotoempfindliche Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6, und einen Halter 37, der die Lichtemitter 21a-21h hält, und der in einer Position angeordnet ist, die gegenüberliegend den fotoempfindlichen Elementen 23a-23h ist, wobei die Röhre 2 sich dazwischen befindet. Der Halter 37 weist Durchtrittsöffnungen 38 auf; um die Lichtstrahlen von den Lichtemittern 21a-21h in Verläufe in Richtung der entsprechenden fotoempfindlichen Elemente 23a-23h zu steuern.
In Fig. 9 umfaßt eine weitere Abwandlung des Projektors einen Lichtemitter 21, eine Vielzahl von optischen Fasern 39a-39h, die angeordnet sind, um die Lichtstrahlen des Emitters 21 zu Punkten gegenüberliegend den fotoempfindliche Elemente 23a- 23h zu verteilen, und einen Halter 40, um die Ausgabeanschlüsse der optischen Fasern 39a-39h zu halten.
Es ergibt sich, daß der Projektor 5 in dem Ausführungsbeispiel so angeordnet ist, daß er den horizontalen Verlauf der Lichtstrahlen in Richtung der Röhre 2 aufnimmt, er kann jedoch angeordnet sein, um den vertikalen Verlauf der Lichtstrahlen in Richtung der Röhre 2 aufzunehmen.
Die fig. 10 bis 13 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Niveaudetektors gemäß der Erfindung, das detailliert mit Bezug auf Teile beschrieben wird, die sich von denen des ersten Ausführungsbeispiels unterscheiden, wobei die Beschreibung hinsichtlich der gleichen Teile, durch die entsprechenden Ziffern wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet, ausgelassen ist. In einem verlängerten, rechtwinkligen Gehäuse 11 eines Detektorkörpers 1 ist ein oberes Seitenteil mit einem skalierten Beobachtungsfenster 40 ausgerüstet, um die Lage des Detektorkörpers 1 zu erfassen, indem eine relative Position der Blase innerhalb der Blasencontainerröhre beobachtet wird.
Das skalierte Beobachtungsfenster 40 besteht aus einer rechtwinkligen Öffnung 42, die längsgerichtet in dem oberen Seitenteil des Gehäuses 11 ausgebildet ist, und einer transparenten Schutzplatte 43, wie beispielsweise einer Glasplatte, um das Gehäuse 11 von innen abzudecken. Eine Skala 41 ist direkt auf einer oberen Oberfläche der Blasencontainerröhre 2 aufgebracht, auf eine Weise, die sich von einer gewöhnlichen Niveauröhre vom bekannten Augenbeobachtungstyp unterscheidet. Wie insbesondere in Fig. 13 gezeigt, ist die Skala mit einer Bezugslinie 41e für ein horizontales Niveau markiert, vier Neigungsanzeigelinien 41a-41d auf der linken Seite der Bezugslinie, und vier Neigungslinien 41f-41i auf der rechten Seite. Die Bezugslinie 41e ist in einer Position auf einer vertikalen ebenen Tangente zu einer Kante der Blase 4 angeordnet, die innerhalb der Röhre 2 liegt, wenn der Detektorkörper 1 auf einer tatsächlich horizontalen Ebene ruht. Die Neigungslinien 41a- 41d und 41f-41i auf der linken und rechten Seite sind jeweils in Übereinstimmung mit den Positionen der Kante der Blase angeordnet, die verschoben ist, wenn der Detektorkörper 1 aufwärts von rechts nach links geneigt wird und von links nach rechts mit jedem der vorbestimmten Gradienten. Diese Gradienten können so eingestellt sein, daß sie den Gradienten entsprechen, mit denen die Anzeigelampen 28a-28i jeweils aufleuchten. Die Werte der Gradienten können zusammen mit den entsprechenden Anzeigelinien markiert sein. Falls die durchsichtige Schutzplatte 43 so angeordnet ist, daß sie sich näher an der Blasencontainerröhre 2 befindet, ist es möglich, die Skalierung auf der Schutzplatte 42 selbst anzubringen.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist ebenso eine Unterscheidungsschaltung 7 so ausgelegt, um schrittweise Neigungsgrade aus einer Reaktion der fotoempfindlichen Elemente 23a-23h zu erfassen, die an geeigneten Intervallen in einer Reihe angeordnet sind, um die schrittweisen Neigungsgrade einem Benutzer durch den Neigungsindikator 9 anzuzeigen. Falls jedoch der Benutzer einen feinen Neigungsgrad auf Sicht wissen möchte, oder eine Neigungsrichtung, so kann der Benutzer dies feststellen, indem er die relative Position der Kante einer Blase 4 bezüglich der Skalierungsmarkierung 41 durch das Beobachtungsfenster 40 abliest.
Es besteht eine Wahrscheinlichkeit, daß das Beobachtungsfenster 40 unerwartete Ergebnisse liefern wird, nämlich dann, wenn externes natürliches Licht in die Lichteintrittsöffnungen 13e innerhalb des Detektorkörpers 1 eintritt und dann auf die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6 auftrifft, um so eine Fehlfunktion der Entscheidungsschaltung 7 zu bewirken. Um dieses Problem zu vermeiden, sollten die Lichteintrittsöffnungen 13e so ausgebildet sein, daß sie eine Länge aufweisen, die nur in einer bestimmten Richtung das Eintreten von durch die Röhre 2 hindurchtretendem Licht erlaubt, beispielsweise horizontal. Alternativ sollte als Lichtemitter 21 des Projektors 5 ein solcher Typ verwendet werden, der Infrarotstrahlen emittiert, wobei für die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6 solche verwendet werden sollten, die hinsichtlich Infrarotstrahlen empfindlich sind, so daß die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h daran gehindert werden können, abnorm auf natürliches Licht zu reagieren, das durch das Beobachtungsfenster 40 eintritt.
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist im zweiten Ausführungsbeispiel kein interner Niveauindikator im Detektorkörper 1 angeordnet, nur ein externer Niveauindikator 9 ist verwendet. Zusätzlich ist der externe Indikator 9 anstatt des Detektorkörpers 1 mit einer Batterie 25 und einem Leistungsschalter 36 versehen, um die Versorgung mit elektrischer Energie der Batterie zum Projektor 5, zum Rezeptor 6 und zur Unterscheidungsschaltung 7 auf der Seite des Detektorkörpers mittels eines Kabels 32 an/auszuschalten. Der Leistungsschalter 36 kann jedoch weggelassen werden, da ein Verbinder 34 am Detektorkörper 1 und ein Verbinder 33 am externen Indikator 9 als ein Schalter arbeiten, wenn sie verbunden bzw. getrennt werden.
Bei der praktischen Verwendung des wie oben beschrieben aufgebauten Niveaudetektors wird der Detektorkörper 1 zuerst auf eine Oberfläche eines zu testenden Objektes gelegt, und dann wird der Schalter 36 geschlossen, wodurch die Lichtstrahlen vom Emitter 21 des Projektors 5 letztendlich bewirken, daß irgendwelche der Anzeigelampen 28a-28i des internen und/oder externen Niveauindikators 8, 9 aufleuchten, in Übereinstimmung mit der Geneigtheit der Oberfläche des Objekts. Der Benutzer kann die Neigung des Objektes aus dem Aufleuchten und der Farbe der Anzeigelampen 28a-28i erfassen. Falls der Benutzer in der Lage ist, daß er die Geneigtheit sofort und nur vom internen Indikator 8 erfassen kann, kann der externe Indikator 9 vom Detektorkörper 1 entfernt werden. Wenn jedoch der externe Indikator 9 in Kombination mit dem Detektorkörper 1 verwendet wird, ist der externe Indikator 9 weit entfernt vom Detektorkörper 1 aufgebaut, in einer Position und Richtung, die einfach zu sehen ist.
Der Einstellmechanismus 12 wird für ein Einstellen der vertikalen Position der Röhre 2 relativ zum auf dem Objekt liegenden Detektorkörper 1 verwendet. Wenn die Blasencontainerröhre 2 außer Position auf dem Bett 13 angeordnet ist, gibt der Indikator 8, 9 kein Horizontalniveausignal durch die entsprechende Lampe bei einer wirklich horizontale Oberfläche des Objektes. In solch einem Fall kann das Bett 13 mit der Röhre 2 in eine Position parallel zur Basis 10 eingestellt werden, indem der Schraubenschaft 14 gedreht wird, mit dem die Schulter in der Mitte die vertikale Position eines Endes 18 des Bettes 13 einstellt. Insbesondere bewegt das Drehen des Schraubenschaftes 14 in einer herabbewegenden Richtung das eine Ende 18 des Bettes 13 abwärts in bezug auf den Befestigungsabschnitt 16 des anderen Endes des Bettes 13. Auf der anderen Seite erlaubt das Drehen des Schraubenschafts 14 in einer Löserichtung, daß das eine Ende 18 des Bettes 13 wieder in eine ursprüngliche obere Position durch das Wirken des Zwischenabschnitts 15 des anderen Endes des Bettes 13 zurückkehrt.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Niveauindikatoren 8, 9 angepaßt, um die Lage durch das Aufleuchten und die Farbe der Anzeigelampen 28a-28i anzuzeigen, jedoch können sie dazu angepaßt werden, die Lage einem Benutzer mittels eines Tons oder in Kombination mit dem Aufleuchten anzuzeigen. Der Niveaudetektor der Erfindung kann angewendet auf die senkrechte Lage einer senkrechten Ebene werden, durch Verwendung eines zusätzlichen Bauteils, das L-förmig in einem rechten Winkel geformt ist. Weiter können zwei Niveaudetektoren zusammen für zwei sich in einem rechten Winkel schneidende Richtungen auf einer horizontalen Ebene verwendet werden, um so die Neigung der verschiedenen Richtungen anzuzeigen.
In Übereinstimmung mit dem Niveaudetektor der vorliegenden Erfindung kann die Neigung an der Oberfläche eines zu testenden Objektes akkurat erfaßt werden und auf klare Weise einem Benutzer unter Verwendung einer gewöhnlichen Niveauröhre des herkömmlichen Augenobservationstyps angezeigt werden. Der Niveaudetektor der Erfindung kann mit relativ geringen Kosten hergestellt werden, und hat überlegende Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit mit relativ unkompliziertem Aufbau.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6 in einer Reihe entlang der Blasencontainerröhre in einem Bereich angeordnet sind, der mit den gerade quer durch die Blasencontainerröhre 2 kommenden Lichtstrahlen zu beleuchten ist, sind irgendwelche Lichtstrahlenführungsvorrichtungen für ein Leiten der Lichtstrahlen von den Lichteintrittsöffnungen 13e zu den fotoempfindlichen Elementen 23a-23h unnötig. Somit kann der Gesamtaufbau bei kleiner Größe vereinfacht werden, so daß die Kosten reduziert werden können.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6 entfernt von der Blasen enthaltenden Röhre 2 angeordnet sind, und eine Vielzahl von optischen Fasern 50a-50h einem Bereich zugeordnet sind, der mit den durch die Blasencontainerröhre 2 geradeaus ankommenden Lichtstrahlen zu beleuchten ist, um so die Lichtstrahlen zu den fotoempfindlichen Elementen 23a-23h zu leiten, können die Abstände der Lichteintrittsöffnungen 13e verkürzt werden, ohne durch die Weite der fotoempfindlichen Elemente 23a-23h beschränkt zu sein. Somit kann die Meßauflösung durch eine größere Zahl von Öffnungen 13e und fotoempfindlichen Elementen erhöht werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Projektor 5 einen Lichtemitter 21 und einen Lichtreflektor 22 umfaßt, um einen Verlauf der Lichtstrahlen, die vom Emitter 21 quer in Richtung der Blasencontainerröhre 2 ausgesendet werden, zu ändern, kann die Anzahl von notwendigen Teilen vermindert werden, um die Struktur einfacher und billiger zu machen. Weiter ist der Layout von den Teilen insgesamt einfach.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Projektor 5 eine Vielzahl von Lichtemittern 21a-21h aufweist, die gegenüberliegend von jedem der fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6 angeordnet sind, wobei die Röhre 2 dazwischenliegt, kann der Auflösungsgrad durch unabhängige Verläufe der Lichtstrahlen erhöht werden.
Beim Lichtdetektor der Erfindung, bei dem der Projektor 5 einen Lichtemitter 21 umfaßt, und eine Vielzahl von optischen Fasern 39a-39h, angeordnet, um die Lichtstrahlen des Emitters 21 zu Positionen gegenüberliegend jedem der fotoempfindlichen Elemente 23a-23h zu verteilen, kann die Meßauflösung durch unabhängige Verläufe der Lichtstrahlen erhöht werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Lageindikator 8, 9 eine Vielzahl von Anzeigelampen 28a-28i entsprechend der Vielzahl von vorbestimmten Gradientengraden umfaßt, und bei dem die Unterscheidungsschaltung 6 selektiv die Anzeigelampen 28a-28i in Übereinstimmung mit der Neigung des Detektorkörpers 1 anschaltet, kann die Neigung sofort und sicher durch ein Identifizieren der aufleuchtenden Lampen erfaßt werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Lageindikator 8 im Detektorkörper 1 angeordnet ist, kann die Lage vom Detektorkörpers selbst sofort abgelesen werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Lageindikator 9 in einem externen Gehäuse 30 angeordnet ist und elektrisch mit dem Detektorkörper 1 durch ein Kabel 32 verbunden ist, kann die Meßeffizienz erhöht werden, da der Lageindikator an einer beliebigen Position aufgestellt werden kann, dessen Höhe oder Richtung unabhängig von der Position des Detektorkörpers ist.
Beim Niveaudetektor der Erfindung kann eine vertikale Position der Blasencontainerröhre 2 relativ im Detektorkörper 1 durch den Einstellmechanismus 12 eingestellt werden. Somit können Arbeiten beim Zusammenbau einfach durchgeführt werden, wenn die Niveaudetektoren hergestellt werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Einstellmechanismus 12 ein Bett 13 zum Stabilisieren der Blasencontainerröhre 2 und einen Schraubenschaft 14 enthält, wobei ein Ende des Bettes 13 einen federplattenähnlichen Abschnitt 15 und einen Befestigungsabschnitt 16 aufweist, der mit dem Detektorkörper 1 verbunden ist, wohingegen das andere Ende des Körpers 13 in einem freien Zustand befindlich ist, und beweglich durch den Schraubenschaft 14 herabgedrückt wird, besteht keine Notwendigkeit für eine Spulenfeder, die dazu angepaßt ist, das eine Ende des Bettes 13 vorzuspannen, und es besteht keine Notwendigkeit für einen Mechanismus, der dazu angepaßt ist, das Ende des Bettes 13 anzuheben oder abzusenken. Dadurch kann die Anzahl von Teilen bei vereinfachter Struktur vermindert werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Detektorkörper 1 mit einem skalierten Beobachtungsfenstser 40 zum Ablesen der Lage des Detektorkörpers 1 durch ein Beobachten der relativen Position der Blase 4 direkt innerhalb der Blasencontainerröhre 2 ausgerüstet ist, kann die Lage analog gemessen werden. Somit ist es möglich, die wirkliche Lage des Objektes mit der Anzeige des Indikators 8, 9 zu vergleichen. Sogar wenn der Indikator 8, 9 anzeigt, daß das Objekt horizontal ist, kann der Benutzer bestätigen, daß das Objekt wirklich horizontal ist oder aufwärts nach rechts oder links geneigt ist. Das Beobachtungsfenster 40 ist bequem für die, die an klassische Instrumente vom Augenobservationstyp gewöhnt sind, und ist überlegen in seiner Einsetzbarkeit.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem eine Batterie 25 in einem externen Gehäuse 30 angeordnet ist, kann die Größe und das Gewicht des Detektorkörpers 1 bei einfacher Handhabung reduziert werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Detektorkörper 1 und das Kabel 32 jeweils Verbinder 33, 34 aufweisen, die dazu angepaßt sind, lösbar miteinander gekoppelt werden zu können, um dabei einen Energieversorgungskreis einschließlich der Batterie 25 zu schließen, wird kein Schalter für eine Energiequelle benötigt, und eine Bedieneffizienz kann erhöht werden.
Beim Niveaudetektor der Erfindung, bei dem der Projektor 5 von einem Infrarotstrahlen aussendenden Typ ist, und die fotoempfindlichen Elemente 23a-23h des Lichtrezeptors 6 von einem Typ sind, der für Infrarotstrahlen empfindlich ist, ist es möglich, einen unerwarteten Betrieb aufgrund natürlichen Lichts zu verhindern und dabei die Genauigkeit einer Messung zu erhöhen.

Claims

1. Ein Niveaudetektor, umfassend:

eine Blasencontainerröhre (2), die eine Blase (4) in einer Flüssigkeit (3) enthält, wobei die Blasencontainerröhre (2) horizontal von einen Detektorkörper (1) gehalten wird, einen zur Aussendung von Lichtstrahlen angepaßten Transmitter (5), der an einer Seite relativ zur Röhre (2) in einer Querrichtung dazu angeordnet ist, wobei die ausgesendeten Lichtstrahlen in Richtung der Blasencontainerröhre (2) gerichtet sind, so daß sie die Röhre (2) kreuzen, einen Lichtrezeptor (6) mit einer Vielzahl von fotoempfindlichen Elementen (23a-23h), der angepaßt ist, mit den Lichtstrahlen zu reagieren, und der an einer gegenüberliegenden Seite relativ zur Röhre (2) angeordnet ist, so daß er durch die durch die Blasencontainerröhre (2) ankommenden Lichtstrahlen beleuchtet wird, eine Unterscheidungsschaltung (7), dazu angepaßt, eine Neigung des Detektorkörpers (1) entsprechend elektrischen Ausgaben von reagierenden fotoempfindlichen Elementen zu erfassen, die mit den Lichtstrahlen beleuchtet werden, die durch die Blasencontainerröhre (2) ankommen, ohne mit der Blase (4) zu interferieren, und zumindest einen Neigungsindikator (8, 9), dazu angepaßt, durch eine Erfassung an der Unterscheidungsschaltung (7) die Neigung des Detektorkörpers (1) anzuzeigen;

wobei der Niveaudetektor dadurch gekennzeichnet ist, daß er weiter einen Einstellmechanismus (12) umfaßt, um die vertikale Position der Blasencontainerröhre (2) relativ zum Detektorkörper (1) einzustellen.

2. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Elemente (23a -23h) des Lichtempfängers (6) in einer Linie entlang der Blasencontainerröhre (2) in einem Bereich angeordnet sind, der mit den durch die Blasencontainerröhre (2) ankommenden Lichtstrahlen zu beleuchten ist.

3. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoempfindlichen Elemente (23a -23h) des Lichtempfängers (6) entfernt von der Blasencontainerröhre (2) angeordnet sind, und eine Vielzahl von optischen Fasern (50a-50h) einem Bereich zugeordnet ist, der mit durch die Blasencontainerröhre (2) ankommenden Lichtstrahlen zu beleuchten ist, so daß sie die Lichtstrahlen zu den fotoempfindlichen Elementen (23a-23h) leiten.

4. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitteer (5) einen Lichtemitter (21) umfaßt, und einen Lichtreflektor (22), um den Pfad von von dem Emitter (21) in Richtung der Blasencontainerröhre (2) ausgesendeten Lichtstrahlen zu ändern, so daß die Lichtstrahlen durch die Röhre (2) hindurchtreten.

5. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter (5) eine Vielzahl von Lichtemittern (21a-21h) umfaßt, die angeordnet sind, um jeweiligen fotoempfindlichen Elementen (23a- 23h) des Lichtempfängers (6) gegenüberzuliegen, wobei Röhre (2) dazwischen angeordnet ist.

6. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter (5) einen Lichtemitter (21) und eine Vielzahl von optischen Fasern (39a-39h) umfaßt, die angeordnet sind, um die Lichtstrahlen von dem Lichtemitter (21) zu Positionen gegenüberliegend zu jedem der fotoempfindlichen Elemente (23a-23h) zu verteilen.

7. Ein Niveaudetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauindikator (8, 9) eine Vielzahl von Anzeigelampen (28a-28i) in Entsprechung zu einer Vielzahl von vorbestimmten Gradienten umfaßt, und die Unterscheidungsschaltung (6) selektiv die Anzeigelampen (28a-28i) in Übereinstimmung mit einer Neigung des Detektorkörpers (1) anschaltet.

8. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveauindikator (8) im Detektorkörper (1) angeordnet ist.

9. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveaudetektor (9) in einem externen Gehäuse (30) angeordnet ist, und elektrisch mit einer Seite des Detektorkörpers (1) mittels einer Leitung (32) verbunden ist.

10. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellmechanismus (12) ein Bett (13) umfaßt, um die Blasencontainerröhre (2) zu stabilisieren, und einen Schraubenschaft (14), wobei ein Ende des Bettes (13) einen federplattenähnlichen Abschnitt (15) und einen Befestigungsabschnitt (16) aufweist, der mit dem Detektorkörper (1) verbunden ist, wohingegen das andere Ende des Körpers (13) in einem freien Zustand angeordnet ist und beweglich durch den Schraubenschaft (14) herabgedrückt wird.

11. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorkörper (1) mit einem Skalenmarkierungsbeobachtungsfenster (40) ausgerüstet ist, um die Neigung des Detektorkörpers (1) zu bestimmen, indem die relative Position der Blase (4) direkt innerhalb der Blasencontainerröhre (2) beobachtet wird.

12. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (25) in dem externen Gehäuse (30) angeordnet ist.

13. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorkörper (1) und die Leitung (32) jeweils Verbinder (33, 34) aufweisen, die lösbar miteinander gekoppelt werden können und dadurch einen Energieversorgungskreis einschließlich der Batterie (25) schließen.

14. Ein Niveaudetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transmitter (5) von einem Infrarotstrahlen aussendenden Typ ist, und die fotoempfindlichen Elemente (23a-23h) des Lichtrezeptors (6) von einem bezüglich der Infrarotstrahlen empfindlichen Typ sind.