DE8425169U1 - Einrichtung zur Abtastung von fluoreszierenden Markierungen auf bewegten langgestreckten Körpern - Google Patents

Description

Licentia Patent-Verwalt;mgs-umbH PTL-HH/Sa/bl Theodor-Stern-Kai 1 HH 84/21 D-6000 Frankfurt 70

"Einrichtung zur Abtastung von fluoreszierenden Markierungen auf bewegten langgestreckten Körpern."

Die Neuerung betrifft eine Einrichtung nach den Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Bestimmung der Länge eines von einer Spule oder Kassette abgespulten Kabele oder einer Leitung ist es bekannt, eine Einrichtung einzusetzen, durch die die Leitung, die in bestimmten Abständen mit Markierungen versehen ist, hindurchgeführt wird. Die Einrichtung weist eine ultraviolette Strahlungsquelle auf, durch welche die Markierungen auf der Leitungsoberfläche zur Fluoreszenz angeregt werden. Diese Strahlung wird mit Hilfe /on empfindlichen Detektoren gemessen. Die Ausgangesignale werden in einer Auewerteschaltung zur Bestimmung der Länge herangezogen.

Um die UV- und die Fluoreszenzstrahlung voneinander zu trennen, werden vor der UV-Lichtquelle und den Detektoren Filter angeordnet. Solche Einrichtungen können grundsätzlich überall dort eingesetzt werden, wo die Länge eines Kabele oder einer Leitung berührungslos gemessen werden soll. Sie eignet sich auch zur Bestimmung von reflektierenden oder fluoreszierenden Anteilen in einem strömenden Medium, z.B. von Dampf oder Rauch

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in einem Gasstrom.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet kann z.B. die Ermittlung der Länge einer von einer Kassette abgespulten Leitung in einem von einem U-Boot abgeschossenen Torpedo sein, um dessen genauen Standort jederzeit zu kennen. Bei diesem Einsatz unter Wasser und in unterschiedlichen Wassertiefen werden erhöhte Anforderungen an Druckfestigkeit und Wasserdichtigkeit der Einrichtung gestellt. Erfahrungen haben gezeigt, daß insbesondere die Filter den Belastungen nicht immer gewachsen waren. Hinzukommt, daß in diesen Einrichtungen verwendete Spiegel, die dem Wasser ausgesetzt sind, mit der Zeit verschmutzen und zur Wiederherstellung der vollen Funktionsfähigkeit der Einrichtung aufwendige Reinigungearbeiten erforderlich sind.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine Abtasteinrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß eine höhere Betriebssicherheit und eine leichtere Wartbarkeit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst,
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Der Gegenstand nach der Neuerung hat den erheblichen Vorteil, daß durch den druck- und wasserdichten Einbau des Glaskörpers in das Gehäuse die erforderlichen Filter mit geringeren Abmessungen verwendet werden können, die zu einer Steigerung der optischen Leistungsfähigkeit beitragen. Außerdes wird eine einfachere Reinigung der Einrichtung erzielt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Neuerung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Einrichtung und Fig. 3a den Glaskörper,

Fig. 3b mögliche Kabellagen in der zentralen Bohrung während des Abspulens und

Fig. 3c eine tabellarische Übersicht.

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Ein zweigeteiltes Gehäuse 1 nimmt die Abtasteinrichtung auf. Eine UV-Lichtquelle 2 in Gehäus&oberteil wird über einen Vorwiderstand und eine Leitung 3 von einer Brennersteuerung 4 .im Gehäuseunterteil gesteuert. Im Lichtaustrittskanal unterhalb der Lichtquelle 2 sind Filter 5 eingesetzt. Das Gehäuseunterteil nimmt einen Glaskörper 6 mit einer zentralen Bohrung 7 auf. Der Glaskörper 6 wird mit Hilfe eines Formteiles 8, z.B. aus Kunststoff, zentriert und über O-Ringe 9 (Fig. 2) schwimmend, d.h. druckfrei, gelagert.

In einer zur Bohrung 7 senkrechte» Ebene sind einander gegenüberliegend Sensoreinsätze 10, 11 mit den Gehäuseunterteil verbunden. Der Glaskörper ist bis auf die Flächenteile zum Lichtaustrittskanal und zu den Sensoreinsätzen außen verspiegelt. An die Sensoreinsätze 10,11 ist über Leitungen 12, 13 eine Signalauswerteschaltung 14 angeschlossen.

Aus Fig.' 2 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 1 unmittelbar über der Ausgabestelle einer Wickelspule oder Kassette 15 befestigt werden kann. An der gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses kann ein Führungsrohr 16 angeflanscht werden.

Wird ein in gewissen Abständen mit Farbmarken versehenes Kabel von der Kassette 15 abgespult und durch die zentrale Bohrung 7 des Glaskörpers 6 hindurchgezogen, so werden die Farbmarken bei Bestrahlung mit dem Licht der UV-Lichtquelle 2 zur Fluoreszenz angeregt. Diese fluoreszierenden Marken werden über Filter von den Sensoreinsätzen 10, 11 erfaßt, in elektrische Signale umgesetzt und über Leitungen 12, 13 zur weiteren Verarbeitung und Auswertung an die Schaltung 14 weitergeleitet. Sind die Markierungen in bestimmten Abständen auf dem Kabel angebracht, so kann der Auswerteschaltung 14 die Länge des abgespulten Kabels entnommen werden. Bei Anwendung der Abtasteinrichtung für drahtgelenkte Torpedos kann somit auch der momentane Standort des Torpedos ermittelt werden.

Aus Fig. 3a ist die Form des Glaskörpers 6 mit der zentralen Bohrung 7 ersichtlich. Die Geometrie des Glaskörpers 6 ist dabei abhängig von

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dem Durchmesser der zentralen Bohrung 7, der geforderten Druckfestigkeit und der Größe der Flächen für die Sensoreinsätze. Der Glaskörper ist bis auf die Eintrittsfläche für die UV-Strahlung und die Austrittsflächen der fluoreszierenden Strahlung (Sensor) mit einer Außenverspiegelung 15 versehen. Diese bewirkt eine Verstärkung der den Sensoren zugeführten Strahlungsanteile. Diese Anteile sind abhängig von der Lage des Kabele in der zentralen Bohrung. Da das Kabel von einer Spule abgewickelt wird, durchläuft es die Bohrung in Form einer Spirale. Dabei können füjif Kabellagen festgestellt werden, wie in der Fig. 3b gezeigt ist und nit I bis V bezeichnet sind. Je nach Lage des Kabels in der Bohrung ändern sich auch die Anteile der an den verspiegelten Flächen des Glaskörpers zu den Sensorfenstern reflektierten Strahlungen, wie in Fig. 3a für zwei Strahlungswege a, b und deren gestrichelt gezeichneten reflektierten Strahlen a¹, b¹ dargestellt ist. Dabei sind die verspiegelten Flächen durch den Winkel «* und die Sensorfenster durch den Winkel β angegeben. In der Tabelle Fig. 3c sind die Kabellagen I - V, die vorspiegelten Flächen (4 χ OC) _f die beiden Sensorfenster (2 χ ß) und das Verhältnis aus der

Summe der Flächen zu den Sensorfenstern ·—F zusammengefaßt. Aus dieser

2/3 Übersicht sind die unterschiedlichen Anteile der auf die Sensoren gelangenden fluoreszierenden Strahlung deutlich erkennbar, nämlich der reflektierte Anteil (4ot) und der unmittelbar aus der Fluoreszenz ableitbare Anteil

Wie schon erwähnt, kann die Abtasteinrichtung auch für gasförmige und flüssige Medien zur Ermittlung von auftretenden Beimischungen in einem Gas- oder Flüssigkeitsstrom verwendet werden.

Claims (3)

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PTL-HH/SaAl Theodor-Stern-Kai 1 HH 84/21 D-6000 Frankfurt 70 Schutzansprf ΐ ehe

1. Einrichtung zur Abtastung von Markierungen auf langgestreckten sich bewegenden Körpern bzw. in fließenden gasförmigen oder flüssigen Medien, bestehend aus einem Gehäuse, in dessen oberem Teil eine Bestrahlungslampe und in dessen unterem Teil eine Durchgangsöffnung für den Körper bzw. das Medium vorgesehen ist, der zwei einander gegenüberliegende Gehäuseöffnungen zur Aufnahme von Sensoren zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Durchgangsöffnung ein Glaskörper (6) mit zentraler Bohrung (7) druck- und wasserdicht eingesetzt ist, dessen Außenfläche bis auf die Beleuchtungs- und Sensoröffnungen verspiegelt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper (6) im Gehäuse druckfrei in O-Ringen (9) gelagert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zen-

trierung des Glaskörpers (6) im Gehäuse ein Formteil (8) aus Kunststoff dient.