DE9000252U1 - Device for determining the quantity of objects in a room - Google Patents
Device for determining the quantity of objects in a roomInfo
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Description
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10. Januar 1980 IhreAkten-Nr.:10 January 1980 YourFile No.:
Unsere Akten-Nr: 4 0 6 9 / 7Our file number : 4 0 6 9 / 7
Vorrichtung zur Feststellung tier Menge v^on Gegenständen in einem Raum Device for determining the quantity of objects in a room
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device with the preamble of claim 1.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art werden radioaktive, Ultraschall-, mechanische, kapazitive und Lichtschranken-Meßprinzipien angewendet. Bei den radioaktiven Meßprinzipien bereitet die Abschirmung der radioaktivenKnown devices of this type use radioactive, ultrasonic, mechanical, capacitive and light barrier measuring principles. In the case of radioactive measuring principles, the shielding of the radioactive Strahlung Schwierigkeiten und zusätzlichen Aufwand. Bei den Ultraschall- und kapazitiven Meßprinzipien besteht eine starke Abhängigkeit von der Art der Gegenstände und von vorübergehenden Änderungen in der Beschaffenheit der Gegenstände, z.B. von sich ändernder Feuchte. Bei denRadiation causes difficulties and additional effort. The ultrasonic and capacitive measuring principles are highly dependent on the type of objects and on temporary changes in the properties of the objects, e.g. changing humidity. Ultraschall-, mechanischen und Lichtschranken-Meßprinzipien können die strömenden Gegenstände fälschlicherweise bereits die Feststellung eines Füllstandes in dem Rairi auslösen. Uei dem Lichtschrankan-Moflprinzip ist dieUltrasonic, mechanical and light barrier measuring principles, the flowing objects can falsely trigger the detection of a level in the chamber. With the light barrier module principle, the
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PK/LaPK/La
NOfUM &Pgr; Nl &Pgr;&eegr;&Iacgr; < Jitntl· hoim (Bl / Zf1O ' &iacgr;&eeacgr;&kgr;)), Kto Ni. >:?. 110 9/0 Poslcjirokoril'. f'ntqifonnit Mnnnovpr(Hiy ?r>0 100 3(1). KIo.-Nr '■>./ 1 &Ggr;&igr;-307NOfUM &Pgr; Nl &Pgr;&eegr;&Iacgr;< Jitntl· hoim (Bl / Zf 1 O '&iacgr;&eeacgr;&kgr;)), Kto Ni. >:?. 110 9/0 Poslcjirokoril'. f'ntqifonnit Mnnnovpr(Hiy ?r>0 100 3(1). KIo.-Nr '■>./ 1 &Ggr;&igr;-307
Ol Notwendigkeit der exakten Ausrichtung der Lichtschranke von Nachteil. Bei dem mechanischen Meßprinzip besteht verhältnismäßig hoher Wartungsbedarf. Ferner müssen bauliche Veränderungen in dem Raum vorgenommen werden.Ol The need for precise alignment of the light barrier is a disadvantage. The mechanical measuring principle requires a relatively high level of maintenance. Furthermore, structural changes must be made to the room.
D'js mechanische Meßprinzip ist außerdem bei feinen und/oder leichten Gegenständen nur schwer mit der nötigen Erkennungssicherheit eirretzhar.The mechanical measuring principle is also difficult to achieve with the necessary detection reliability when dealing with fine and/or light objects.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Feststellung eines Füllstandes der Gegenstände in dem Raum zu verbessern.The invention is based on the object of improving the determination of the fill level of the objects in the room.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Als normalerweise durch den Raum strömende Gegenstände kommen grundsätzlich Gegenstände aller Art und Größe in Betracht. Insbesondere kann es sich um Partikeln, wie Stäube, oder auch um Gegenstände größerer Abmessungen, wie z.B. Getreide, Sägespäne oder Hclzspäne handeln. In allen Fällen ist es möglich, einen unerwünschten Füllstand in dem Raum schnell, sicher und mit geringem Aufwand festzustellen. Ein solcher Füllstand kann z.B. durch Zusammenbacken, Aufbauten oder Brückerbildung von Gegenständen in dem Raum geschehen. Der Füllstand führt z.B. zum nachfolgenden unerwünschten Füllen eines den Raum umschließenden Behälters cdet Rohrleitungsteils. Dies wird erfindungsgemäß durch did schnelle und sichere Feststellung des Füllstandes unterbunden. Als Fotoempfänger kann z.B. eine Silizium-Fotodiode in PIN-Planartechnik Verwendung finden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, den in unerwünschter Weise eingetr-stunen Füllstand sicher von allen sonstigen Zuständen in dem Raum zu unterscheiden. Dazu werden grundsätzlich drei unterschiedliche, von dem Lichtsender ausgehende Lichtanteile ^urch den Fotoempfänger erfaßt. Dabsi handelt ns sich einerseits um direktThis task is solved by the features of claim 1. Objects of all types and sizes can be considered as objects that normally flow through the room. In particular, they can be particles such as dust or objects of larger dimensions such as grain, sawdust or wood chips. In all cases, it is possible to determine an undesirable fill level in the room quickly, safely and with little effort. Such a fill level can occur, for example, through caking, build-ups or bridging of objects in the room. The fill level leads, for example, to the subsequent undesirable filling of a container or pipe section enclosing the room. This is prevented according to the invention by the quick and reliable determination of the fill level. A silicon photodiode in PIN planar technology can be used as a photoreceiver, for example. The device according to the invention is able to reliably distinguish the undesired level from all other conditions in the room. To do this, three different light components emanating from the light transmitter are recorded by the photo receiver. On the one hand, this involves directly
f'' von &ggr;&Igr;&iacgr;&igr;&pgr; I. ich l 3(Mi(Jr) &ggr; &pgr;&igr;&igr; f'gnnommonns Licht., wurm &zgr; . FJ . keinn ridnr nur w &eegr; &eegr; i r j r> Gngonr; tänrln diin.h Hc &igr; Hnurn ström* n. Lin wf)i t(.'' 'ir L Lchtnn Ln il. i ". t durj enLgo , der von der Wn &eegr; d dos Raumes und /oder von 'lurch dnn F) &pgr; um r, t, römm de-&eegr; Gngen 3t ü n- f '' of &ggr;&Igr;&iacgr;&igr;&pgr; I. I l 3(Mi(Jr) &ggr;&pgr;&igr;&igr;f'gnnommonns light., wurm &zgr; . FJ . no ridnr only w &eegr;&eegr; irj r>Gngonr; tänrln diin.h Hc &igr; Hnu r n ström* n. Lin wf)it(.'''ir L Lchtnn Ln il. i ". t durj enLgo , which comes from the Wn &eegr; d of the room and /or from 'lurch dnn F) &pgr; around r, t, römm de-&eegr; Gngen 3t ü n-
(J'' uan in don Fotnompfanger reflektiert-, wird. Dnr dritto Lichtanteil ist derjenige, der durch durchscheinendn Gegenstände hindurch auf &Iacgr;&eegr;&eegr; Fotnempfänger gelangt. Alles aufgenommene LiL ht //ird in der dem Fotoempfänger narhgeschalteten Auswertoschaltung ausgewertet und mit Horn oinct-nllharon ^rhuoi lonuiart'. uprnl irhon. 5} &iacgr; &eegr; Ii t: Hin __... ..» _.. __.... .... — _ . — ^ _.._ ._ __.... ___(J'' uan is reflected in the photo receiver. The third part of light is that which passes through translucent objects to the photo receiver. All light that is recorded is evaluated in the evaluation circuit connected to the photo receiver and is then converted into a horn signal. uprnl irhon. 5} &iacgr;&eegr; Ii t: Hin __... ..» _.. __.... .... — _ . — ^ _.._ ._ __.... ___
durch den f otoempfmger restgestellte Lichtmenge untnr jenen Schwellenwert, wird durch die Auswerteschü1tung ein Füllstand der Gegenstände in dem R &eegr; um signalisiert, z.B. durch einen Alarm dem Bedienungspersonal zur Kenntnis gebracht. Das Bedienungspersonal kann dann unverzüglich den unerwünschten Füllstand in dem Raum beseitigen und die gewünschten StrömungsVerhältnisse der Gegenstände in dem Raum wiederherstellen. Einsatzberniche der r ~findungsgemäßen Vorrichtung sind z.8. Behälter und Rohrleitungen von Entstaubungs- und Trocknungsanlagen. Von besonderem Vorteil ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung weitestgehend unabhängig von der Art derIf the amount of light remaining through the photo receiver falls below that threshold value, the evaluation system signals the level of the objects in the room, e.g. by means of an alarm, to the operating personnel. The operating personnel can then immediately remove the undesirable level of the objects in the room and restore the desired flow conditions of the objects in the room. Areas of application for the device according to the invention include, for example, containers and pipes of dust extraction and drying systems. It is particularly advantageous that the device according to the invention is largely independent of the type of
keine umfangreichen Justagemaßnahmen von Lichtsender und Fotoempfänger getroffen werden.no extensive adjustment measures of the light transmitter and photo receiver are required.
Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 erfordert nur geringen Aufwand, ist leicht zu montieren und z.B. bis zu einer Temperatur von 70° C einsetzbar.The design according to claim 2 requires only little effort, is easy to assemble and can be used, for example, up to a temperature of 70° C.
Bei höheren Temperaturen gestatten es die z.B. bis zu "^ 350° C temperaturfesten Lichtwellenleiter, den Lichtsender und den Fotoempfänger in einem ausreichenden Abstand von der Wand des Raumes anzuordnen.At higher temperatures, the optical fibers, which are temperature-resistant up to 350° C, allow the light transmitter and the photo receiver to be arranged at a sufficient distance from the wall of the room.
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" ■· &Pgr; &ogr; mn &eegr; Anspruch &Lgr; läßt sich el i &ogr; Lichtstärke der Ab Strahlung dor Leucntdinaen in an sich bnknnntei Weise durch eino St rombegrnn/ungssuh'i.ltuny f3i.n1 teilen . Die Pulsung rl &ogr; s Lichte", kann z.B. durch mittels eines IC y c- pulste?" ■· &Pgr;&ogr; mn &eegr; claim &Lgr ; the luminous intensity of the radiation from the luminaires can be divided in a manner known per se by a current limiting factor f3i.n1. The pulsing of the light can be achieved, for example, by means of an IC y c-pulsed?
Ansteuerung eines Transistor-, in der Stromversorgung der Leuchtdioden geschehen. Dis Frequenz und das Tastverhält nis der Impulse am Ausgang des IC können einstellbar sein. Durch die Pulsung des Lichts läf'i, sich störendes Gleichlinht in dem Raum unwirksam machen. Die Frequenz kann z.B. 100 Impulse/s und das Tastverhältnis &Ggr;&igr;% betragen . Control of a transistor in the power supply of the LEDs. The frequency and the duty cycle of the pulses at the output of the IC can be adjustable . By pulsing the light , disturbing DC in the room is rendered ineffective. The frequency can be 100 pulses/s and the duty cycle Γ&ig;%, for example.
Gemäß Anspruch 5 ist es möglich, den Li< Lsender auf Funktionsstörungen hin ze überwachen, z.B. auf Kabeloder Schaltungsdefekte. Normalerweise ernält die Überwa-According to claim 5, it is possible to monitor the Li< transmitter for malfunctions, e.g. cable or circuit defects. Normally, the monitoring chungsschaltung Spannungsimpulse der gleichen Frequenz wie die Leuchtdioden und von einer bestimmten Amplitude. Bleiben diese Impulse am Eingang der überwachungsschaltung aus oder sinken sie unter eine als Schwellenwert eingestellte Amplitude, erkennt und meldet die (jberwavoltage pulses of the same frequency as the LEDs and of a certain amplitude. If these pulses are missing at the input of the monitoring circuit or if they fall below an amplitude set as a threshold value, the (jberwa chungsschaltung diesen Zustand als Funktionsstörung. So kann verhindert werden, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung beim Ausbleiben der Impulse oder bei Impulsen ungenügender Amplitude fälschlicherweise auf ainen Füllstand in dem Raum schließt und falschen Alarm gibt.This prevents the device according to the invention from falsely concluding that there is a level in the room and giving a false alarm if the pulses are absent or if the pulses are of insufficient amplitude.
Gemäß Anspruch 6 läßt sich die durch den Fotoempfänger aufgenommene Lichtmenge besonders flexibel und sicher auswerten. Der Schwellenwert ist über die Referenzspannung und/oder über den Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers einstellbar. So kann mit nur geringem Ein-According to claim 6, the amount of light received by the photoreceiver can be evaluated in a particularly flexible and reliable manner. The threshold value can be set using the reference voltage and/or the amplification factor of the operational amplifier. This means that with only a small input, stellaufwand auf die konstruktiven und betrieblichen Besonderheiten der Wand und des Raumes sowie der in dem Raum strömenden Gegenstände eingegangen werden.The construction and operational features of the wall and the room as well as the objects flowing in the room must be taken into account when designing the installation.
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01. Durch die kapazitive Auskopplung gemäß Anspruch 7 läßt sicli ein eventueller Gleichlichtantoil in der MeßM,recke unv/irksam gestalten.01. The capacitive coupling according to claim 7 makes it possible to make any DC light component in the measuring range ineffective.
Durch din Merkmale des Anspruchs 8 steht eine einstell-5 bare Zeitverzögerung zwischen Erkennung und Meldung desjenigen Zustands zur Verfügung, daß an dem Fotoempfänger eine unter dem Schwellenwert liegende Lichtmenge festgestellt wurde. Durch die Zeitverzögerung will man verhindern, daß ein vermuteter Füllstand zu schnell gemeldet wird. Es kommt je nach den konstruktiven und praktischen Bedingungen häufiger oder weniger häufig vor, daß sich auftretende Füllstände nach kurzer Zeitdauer von selbst wieder auflösen, oder daß nur verhältnismäßig große Gegenstände vergleichsweise dicht an dem Fotoempfänger vorbeiwandern, also tatsächlich kein Füllstand vorliegt, sondern nach Entfernung des großen Gegenstands aus der Meßstrecke wieder die normalen Zustände eingetreten sind. In diesen Fällen wäre die Meldung eines Füllstandes falscher Alarm. The features of claim 8 provide an adjustable time delay between detection and reporting of the state that the photoreceiver has detected a light level below the threshold value. The time delay is intended to prevent a suspected fill level from being reported too quickly . Depending on the design and practical conditions, it may happen more or less frequently that fill levels disappear again of their own accord after a short period of time, or that only relatively large objects move relatively close to the photoreceiver, meaning that there is actually no fill level, but that normal conditions have returned after the large object has been removed from the measuring section. In these cases, the reporting of a fill level would be a false alarm.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 9 läßt sich die Erkennungsempfindlichkeit der Vorrichtung steigern.The features of claim 9 make it possible to increase the detection sensitivity of the device.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigt:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments. It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Wand eines Raumes ohne disssn durchströmende Gegenstände, wobei an die Wand eine Vorrichtung angesetzt ist,Fig. 1 a cross-section through the wall of a room without any objects flowing through it, with a device attached to the wall,
Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 mit in dem Raum angeordneten Gegenständen,Fig. 2 is a representation according to Fig. 1 with objects arranged in the room,
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•-B-.•-B-.
(Jl. Fig. 'J einn Darstellung gemäf3 den vorn &ugr; f c| ignngcnon Figuren mit &agr; in am durchscheinenden Gegenstand,(Jl. Fig. 'J a representation according to the previous &ugr; f c| ignngcnon figures with &agr; in on the translucent object,
Fig. 4 die Schnittansicht nach Linie IV-IV in !:ig. ?,Fig. 4 the sectional view along line IV-IV in ! : ig. ?,
Fig. 5 din Schnittansicht gemäß Fig. 4, jedoch mit ninnm eingetretenen Füllstand der Gegenstände,Fig. 5 din sectional view according to Fig. 4, but with the new filling level of the objects,
Fig. 6 ein Schaltbild eines Lichtsenders,Fig. 6 a circuit diagram of a light transmitter,
Fit}. 7 eine üildörö Aüäf üf'ii üiiyaf urin inio vOn dei rianü de Raumes entferntem Lichtsender und Fotoempfänger,Fit}. 7 a light emitting diode with a light transmitter and photo receiver remote from the room,
Fig. 8 ein Blockschaltbild für den Fotoempfanger und seinn Auswerteschaltung undFig. 8 a block diagram for the photo receiver and its evaluation circuit and
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer ergänzten Auswerteschaltung .Fig. 9 is a block diagram of an additional evaluation circuit.
In Fig. 1 ist ein Raum 1 durch eine Wand 2 begrenzt. In eine Öffnung 3 in der Wand 2 ist ein Lijhtsender 4 eingesetzt, der in den Raum 1 mündet. Gegenüber dem Lichtsender 4 und auf diesen ausgerichtet, ist ein Fotoempfänger 5 in einer öffnung 6 der Wand 2 angeordnet und mündet in den Raum 1. An den Fotoempfänger 5 ist eine Auswerteschaltung 7 mit einer Ausgangsleitung 8 angeschlossen.In Fig. 1, a room 1 is delimited by a wall 2. A light transmitter 4 is inserted into an opening 3 in the wall 2 and leads into the room 1. Opposite the light transmitter 4 and aligned with it, a photo receiver 5 is arranged in an opening 6 in the wall 2 and leads into the room 1. An evaluation circuit 7 with an output line 8 is connected to the photo receiver 5.
remäß Fig. 1 befinden sich in dem Raum &iacgr; Xiina Gegenstände, so daß ein Lichtstrahl 9 von dem Lichtsender ungehindert zu dem Fotoempfänger 5 gelangen kann. According to Fig. 1, there are objects in the room λ Xiina so that a light beam 9 from the light transmitter can reach the photo receiver 5 unhindered.
In allen Zeichnungsfigursn sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.In all drawings, identical parts are provided with identical reference numbers.
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Ol Im Normalfall wird der Raum 1 jedoch gemäß Fig. 2 von
Gegenständen 10 durchströmt, die im Fall der Fig. 2
nicht durchscheinend sind. Bei den Gegenständen 10 kann es sich z.B. um Holzspäne oder Getreide handeln. Bei der
Darstellung in Fig. 2 gelangt einerseits der LichtstrählOl Normally, however, room 1 is divided into
objects 10, which in the case of Fig. 2
are not translucent. The objects 10 can be, for example, wood chips or grain. In the illustration in Fig. 2, the light beam
9 von dem Lichtsender 4 zum Fotoempfänger 5, weil in
seiner Bahn sich zufällig kein Gegenstand 10 befindet.
Andererseits handelt es sich aber bei dem Lichtsender 4 nxcht um eine punktförmige Lichtquelle, sondern um eine
Lichtquelle, die unter einem erheblichen Raumwinkel
praktisch diffus abstrahlt. So wird ein Lichtstrahl 11
von der Wand 2 reflektiert und gelangt auf diesem Umweg auf den Fotoempfanger 5. Andere Lichtstrahlen 12 werden
an vorbeiströmenden Gegenständen 10 reflektiert und9 from the light transmitter 4 to the photo receiver 5, because in
There happens to be no object 10 in its path.
On the other hand, the light transmitter 4 is not a point-shaped light source, but a light source that is emitted at a considerable solid angle
practically diffusely. This means that a beam of light 11
reflected from the wall 2 and reaches the photo receiver 5 in this detour. Other light rays 12 are reflected from passing objects 10 and
gelangen erst dann auf den Fotoempfänger 5.only then reach the photo receiver 5.
Eine andere Möglichkeit verdeutlicht Fig. 3. Dort befindet sich ein durchscheinender Gagenstand 10, z.B. ein
Holzspan, in der Bahn des Lichtstrahls 9. Der Lichtstrahl 9 durchdringt den durchscheinenden Gegenstand 10
und gelangt mit verminderter Intensität auf den Fotoempfänger 5.Another possibility is illustrated in Fig. 3. There is a translucent gauge 10, e.g. a
Wood chip, in the path of the light beam 9. The light beam 9 penetrates the translucent object 10 and reaches the photoreceptor 5 with reduced intensity.
In Fig. 4 ist eine Strömungsrichtung 13 der GegenständeIn Fig. 4, a flow direction 13 of the objects
10 durch den Raum 1 angedeutet. Die Wand 2 stellt z.B.
den unteren Auslaufbereich eines Zyklonabschiiders dar.10 indicated by the room 1. The wall 2 represents, for example,
the lower outlet area of a cyclone separator.
In Fig. 4 ist ciie Menge der strömenden Gegenstände 10 in
dem Raum noch so gering, daß genügend Licht von dem
Lichtsendor 4 auf die in den Fig. 1 bis 3 beschriebenen unterschiedlichen Weisen auf den Fotoempfänger 5 gerät,
so dar') durch die Auswerteschaltung 7 keine Störungsmeldung
erfolgt.In Fig. 4, the amount of flowing objects 10 in the room is still so small that enough light from the
If the light sensor 4 hits the photo receiver 5 in the different ways described in Fig. 1 to 3, no fault message is output by the evaluation circuit 7.
Anders dagegen der Botriebszustanri gemäß Fig. 5, wo, inThe operating state according to Fig. 5 is different, where, in
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• · —«&Ogr;— · · &igr; · »• · —«&Ogr;— · · &igr; · »
Ol diesem Fall durch Brückenbildung der Gegenstände 10, in unerwünschter Weise eine Verstopfung oder ein Füllstand in dem Raum 1 eingetreten ist. Jetzt kann entweder überhaupt kein Licht mehr oder nur noch zu wenig Licht von dem Lichtsender 4 auf den Fototempfänger 5 gelangen. Die Folge ist, daß in später zu beschreibender Weise die Äuswerteschaltung 7 diesen Zustand erkennt ...·.·_; Alarm gibt. Das Bedienungspersonal wird dadurch juf die Verstopfung aufmerksam und kann Aohilfs schaffen.In this case, due to bridging of the objects 10, an undesirable blockage or a level of filling has occurred in the room 1. Now either no light at all or only too little light can reach the photo receiver 5 from the light transmitter 4. The result is that, in a manner to be described later, the evaluation circuit 7 recognizes this state and issues an alarm. The operating personnel are thus made aware of the blockage and can provide assistance.
Fig 6 !zeigt Einzelheiten des Lichtsenders 4 ei, chließlieh seiner Schaltungsanordnung. Die Versorgungsspannung gelangt über eine Leitu^-^ 14 einerseits an einen IC 15 und andererseits an einen Transistor 16. Der IC 15 sendet über eine Ausgangsleitung 17 Steuerimpulse 18 von z.B. 100 Hz zu dem Transistor 16. Die Frequenz der Steuerimpulse 18 kann durch einen Kondensator 19 geändert werden, während das Tastverhältnis der Steuerimpulse 18 über das Verhältnis von Widerständen 20 und 21 an dem IC 15 eingestellt werden kann.Fig. 6 shows details of the light transmitter 4 and its circuit arrangement. The supply voltage is fed via a line 14 to an IC 15 on the one hand and to a transistor 16 on the other. The IC 15 sends control pulses 18 of, for example, 100 Hz to the transistor 16 via an output line 17. The frequency of the control pulses 18 can be changed by a capacitor 19, while the duty cycle of the control pulses 18 can be set via the ratio of resistors 20 and 21 on the IC 15.
Der Ausgang des Transistors 16 ist mit vier in Reihe geschalteten Leuchtdioden 22 bis 25 verbunden und schaltet diese entsprechend der Frequenz und dem Tastverhältnis der Steuerimpulse 18 ein und aus. Das von den Leucht dioden 22 bis 25 ausgesandte Licht tritt durch ein Einlaßfenster 26 in der Öffnung 3 in den Raum 1 ein. Es könnten auch weniger oder mehr als vier Leuchtdiode verwendet werden.The output of the transistor 16 is connected to four LEDs 22 to 25 connected in series and switches them on and off according to the frequency and the duty cycle of the control pulses 18. The light emitted by the LEDs 22 to 25 enters the room 1 through an inlet window 26 in the opening 3. Fewer or more than four LEDs could also be used.
Im Anschluß an die Kathode dei Leuchtdiode 25 befindet sich eine an sich bekannte Strombegrenzungsschaltung 27. Zwischen der vorerwähnten Kathode und der Strombegrenzungsschaltung 27 ist über eine Leitung 28 eine Überwachungsschaltung 29 an sich bekannter Baunrt angaschlos-Connected to the cathode of the light-emitting diode 25 is a current limiting circuit 27, which is known per se. Between the aforementioned cathode and the current limiting circuit 27, a monitoring circuit 29 of a known type is connected via a line 28.
OI sen. Die Leitung 28 führt Impulse 30, deren Frequenz und Tastverhältnis den Lichtimpulsen der Leuchtdioden 22 bis 25 entsprechen. Die Amplitude der Impulse 30 liegt; normalerweise oberhalb eines in der Überwachungsschaltung 29 einstellbaren Schwellenwerts. Erst wenn die Amplitude unter jenen Schwellenwert absinkt, z.B. durch Leitungs- oder andere Funktionsstörungen in dem Lichtsender 4, wird dies durch die Überwachungsschaltung 29 festgestellt und Alarm gegeben damit nicht durch diese Funktiansstorv-ug innerhalb des Liehtsarvdetf·? 4 fälschlicherweise auf einen Füllstand in dem Raum 12 geschlossen wird.The line 28 carries pulses 30, the frequency and duty cycle of which correspond to the light pulses of the light emitting diodes 22 to 25. The amplitude of the pulses 30 is normally above a threshold value that can be set in the monitoring circuit 29. Only when the amplitude drops below that threshold value, e.g. due to line or other malfunctions in the light transmitter 4, is this detected by the monitoring circuit 29 and an alarm is given so that this malfunction within the light detector 4 does not lead to a false conclusion about a fill level in the room 12.
OemäS Fo.g. 7 herrschen in dem riaum 1 und an der Wand 2 hohe Temperaturen, beispielsweise _jer 7Q° C, daß diese die Funktion des Licht«?«snders 4 und des Fotoempfängars 5 und seine Auswertescnaltung 7 üeeinträchtigen könnten. Der Lichtsender 4 und der Fotoempfänger 5 mit seiner Auswerteschaltung 7 sind daher gemäß Fig. 7 im Abstand von der Wand 7 angeordnet. Diese Abstände sind jeweils durch einen Lichtwellenleiter 31 und 32, z.B. Lichtleitfaserkabel, Oberbrückt.According to Fig. 7, high temperatures prevail in the room 1 and on the wall 2, for example over 70°C, which could impair the function of the light transmitter 4 and the photo receiver 5 and its evaluation circuit 7. The light transmitter 4 and the photo receiver 5 with its evaluation circuit 7 are therefore arranged at a distance from the wall 7 according to Fig. 7. These distances are each bridged by an optical waveguide 31 and 32, e.g. optical fiber cable.
Gemäß Fig. 7 ist nur eine Leuchtdiode 33 in dem Lichtsender 4 verwendet worden. Die Leuchtdiode 33 ist angepaßt an ein Aufnahmestück 34 des Lichtwellenleiters 31.According to Fig. 7, only one light-emitting diode 33 has been used in the light transmitter 4. The light-emitting diode 33 is adapted to a receiving piece 34 of the optical waveguide 31.
Ein Abgabestück 35 mündet in die öffn-jng 3 der Wand 2 und strahlt das Licht in den Raum 1 ab. Ein Aufnahmestück 36 des Lichtwellenleiters 32 nimmt aus dem Raum Licht auf, während ein Abgabestück 37 des Lichtwellenleiters 32 dieses Licht in guter mechanischer Anpassung an den Fotoempfänger 5 übergibt.An output piece 35 opens into the opening 3 of the wall 2 and radiates the light into the room 1. A receiving piece 36 of the optical waveguide 32 receives light from the room while an output piece 37 of the optical waveguide 32 transmits this light in a good mechanical adaptation to the photo receiver 5.
Gemäß Fig. &Pgr; wandelt d^r Fotoempfanger 5 die durch ihn auf genommcriG L rchtenorgio in Fotostromimpulse 30, derunAccording to Fig. 1, the photoreceiver 5 converts the L rchtorgio received by it into photocurrent pulses 30, which
-10--10-
-104-104
• · * 4· * 4
OlFrequenz und Tastverhältnis denen der Steuerimpulse 18 (Fig. 6) entsprechen. Die Fotostromimpulse 38 werden in einem Operationsverstärker 39 in Spannungsimpulse 40 gewandelt. Dabei ist das Verstärkungsverhältnis des Operationsverstärkers 39 durch einen in eine Rückkopp-.1'jngsschleife eingeschalteten, einstellbaren Widerstand 41 einstellbar..The frequency and duty cycle correspond to those of the control pulses 18 (Fig. 6). The photocurrent pulses 38 are converted into voltage pulses 40 in an operational amplifier 39. The gain ratio of the operational amplifier 39 can be adjusted by an adjustable resistor 41 connected in a feedback loop.
Ein Ausgang 42 des Operationsverstärkers 39 ist über einen Kondensator 43 mit einem ersten Eingang 44 eines Kamparators 45 verbunden. An eintm zweiten Eingang 46 des !Comparators 45 liegt eine Referenzspannung U f wählbarer Größe. Ip eine Ausgangsleiturig 47 des Komparators 45 ist zur besseren Signalübertragung ein Zeitg.lied 48 eingeschaltet.An output 42 of the operational amplifier 39 is connected via a capacitor 43 to a first input 44 of a comparator 45. A reference voltage U f of selectable value is applied to a second input 46 of the comparator 45. A timing element 48 is connected to an output line 47 of the comparator 45 for better signal transmission.
Gemäß Fig. 9 ist in die Ausgangsleitung 47 ferner ein nachtriggerbares Zeitglird 49 eingeschaltet, das nach dem Ausbleiben von Impulsen auf der Ausgangsleitung 47 ein Ausgangssignal auf seiner Ausgangsleitung 50 erst nach einer einstellbaren Zeitverzögerung abgibt. Tritt schließlich auf der Ausgangsleitung 15 ein Signal auf, wird über einen Transistor 51 ein Relais 52 angesteuert und ein Schalter 53 geschlossen. Dadurch kann z.B. ein Stromkrüis einer Warnlampe geschlossen werdon. Die Warnlampe zeigt dem Bedienungsmann an, daß in dem Raum (Fig. 5) ein unerwünschter Füllstand der Gegenstände eingetreten ist.According to Fig. 9, a retriggerable timer 49 is also connected to the output line 47, which, after the absence of pulses on the output line 47, only emits an output signal on its output line 50 after an adjustable time delay. Finally, if a signal occurs on the output line 15, a relay 52 is controlled via a transistor 51 and a switch 53 is closed. This can, for example, close a circuit of a warning lamp. The warning lamp shows the operator that an undesirable level of objects has occurred in the room (Fig. 5).
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