DE9100941U1

DE9100941U1 - Einrichtung zur Messung der Oberflächentemperatur rotierender Objekte

Info

Publication number: DE9100941U1
Application number: DE9100941U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1991-05-23
Anticipated expiration: 2001-01-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der OberfLächentemperatur rotierender Objekte nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Einrichungen dieser Art sind Z₁B. beschrieben in der DE-OS 29 04 122 sowie dem DE-BP 32 36 215 und zeichnen sich dadurch aus, daß sie sowohl einen Meßstrahlengang mit Optik und Inrarot-Sensor als auch den Strahlengang eines Lichtzeigers besitzen, der in der optischen Achse von der Meßeinrichtung zur Meßobjekt verläuft, auf dem Meßobjekt das Meßfeld markiert und zum schnellen Auffinden bzw. Wiederfinden eines am Objekt registrierten Heißpunktes dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese an sich bekannten Bauelemente derart in einem Gehäuse unterzubringen, daß eine handliche , vibrationsunempfindliche, jedenfalls leicht transportierbare Meßeinrichtung entsteht.

Diese Aufgabe ist durch eine Einrichtung gelöst, welche die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale aufweist. Dabei wird die neue Gestaltung insbesondere zum einen darin gesehen, daß der Meßstrahlengang und der Ziellaser bzw. dessen Lichtzeigerstrahlengang durch geeignete Reflexionselemente in einer solchen Weise zusammengekoppelt sind, daß die zugehörigen Bauelemente eng ineinandergeschachtelt angeordnet werden können, so daß ein räumlich relativ kleines Meßgerät entsteht, das leicht transportierbar ist.

Zu dem kleinen Bauvolumen trägt auch bei, daß die aus dem Stand der Technik bekannte, eine seitliche Bewegungsfreiheit erfordernde Traversiereinrichtung durch einen Schwingspiegel ersetzt ist, der wesentlich weniger Platz benötigt und eine sehr schnelle Abtastung ermöglicht.

Zum anderen ist von besonderer Bedeutung der Aufbau des Gehäuses aus ProfiLmateria L, das vorzugsweise die Rand-Leisten eines Käfigs bildet, zwischen denen Streben eingesetzt sind, die hauptsächlich als die eigentlichen tragenden Teile der einzelnen Bauelemente dienen. Dieser Aufbau des Gehäuses ermöglicht es, die Meßeinrichtung in einfacher Weise an kundenspezifische Wünsche anzupassen. Es brauchen dann nur von Gerat zu Gerät die Profilstäbe und/oder die Streben in anderer Länge bemessen bzw. dimensioniert zu werden, um größere, kleinere oder zusätzliche Bauelemente einbauen zu können.

Dem steht nicht entgegen, daß die Meßeinrichtung nach erfolgtem inneren Aufbau durch geeignete Platten oder dgl. gehäusemäßig abgedeckt wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die erfundene Meßeinrichtung in

Draufsi cht,
Fig. 2 eine Ansicht der Meßeinrichtung in Pfeilrichtung A der Fig.1.

In den Figuren ist mit 1 der Infrarot-Meßkopf bezeichnet, der als in sich geschlossenes Unter-Gehäuse seitlich an die Meßeinrichtung angesetzt ist und einen Umlenkspiegel 2 sowie eine Abbildungsoptik 6 und den IR-Sensor 3 enthält. Letzterer ist mittels einer Scha rf ste 11 vorrichtung 4 entlang der optischen Achse bewegbar und kann auf diese Weise fokussiert werden.

Die Abbildungsoptik 6 definiert einen Meßstrahlengang, der von einer Blende 5 begrenzt wird und über einen Fangspiegel und einen Scanner-Spiegel 11 zum Meßfeld 19 am Meßobjekt 19a verläuft.

Der Scanner-SpiegeL 11 wird von einem Galvano-Scanner 14 angetrieben, mit dem er über eine Achse 14a verbunden ist. Von dem Scanner-Spiegel wird der Meßstrahlengang 18 vor einer Gehäuseöffnung 8a hin und her geschwenkt, und zwar mit einer Ausschlagweite von ca. t 30°. Davon wird durch die Gehäuseöffnung ein Nutzwinkel 17 von t 20° herausgeschnitten, in dem der Meßstrahlengang tatsächlich das Meßobjekt 19a abtastet. In dem nach den beiden Seiten überschwingenden Bereich fällt der Meßstrahlengang 18 auf - oder besser gesagt; sieht der Sensor 3 - die rechts und links der Gehäuseöffnung angeordneten Referenztemperaturgeber 9 und 10, die dem Sensor 3 bei jeder Schwingung eine hohe und eine niedrige Referenztemperatur vermitteln.

Neben dem Meßstrahlengang und den dafür erforderlichen Bauelementen ist in der Meßeinrichtung noch eine Lichtzeigereinrichtung untergebracht, die nach außen hin in der optischen Achse des Meßstrahls verläuft und mit diesem geschwenkt wird. Wie bereits erwähnt dient der Lichtzeiger dazu, eine als Heißpunkt erkannte Stelle auf dem Meßobjekt schnell und in einfacher Weise wiederzufinden. Wenn nämlich entsprechend den ermittelten Daten das Meßobjekt in die richtige Rotationsstellung gedreht und außerdem der Scanner-Spiegel 11 in die richtige Winkelstellung gebracht ist, zeigt der Lichtzeiger auf dem Objekt unmittelbar den Heißpunkt an.

Der Lichtzeiger wird von einem Ziellaser 15 emittiert, der am Boden des Gehäuses gehaltert ist (Fig.2). Der austretende Lichtstrahl wird von Umlenkspiegeln oder Reflexionsprismen 13 zum Scanner-Spiegel 11 reflektiert, und zwar durch den Fangspiegel 12 hindurch, der zu diesem Zweck mittig mit einem Loch 20, welches die Infrarotmessung nicht behindert, zur Einkopplung des Lichtzeigers in die optische Achse des Meßstrahlenganges versehen ist. Vom Scanner-Spiegel 11 wird

der Lichtzeiger dann in der gleichen Weise geschwenkt, wie der Meßstrahlengang.

Insbesondere dieser ineinandergeschachtelte Zusammenbau von Meßstrahlengang und Lichtzeigerstrah lengang ermöglicht den kompakten und dennoch servicefreundlichen Aufbau der Gesamt-Meßeinrichtung.

Zum anderen sind alle diese Bauelemente in einem Gerüst aus Profilleisten gehalten. Diese Profilleisten bilden vorzugsweise die Eckstäbe des Gehäuses, zwischen die nicht gezeigte Streben eingesetzt sind, welche die einzelnen Bauelemente tragen. Es wurde bereits eingangs beschrieben, daß dieser spezielle Aufbau eine vibrationsunempfindliche Halterung aller Teile gewährleistet und es ermöglicht, das Gehäuse in einfacher Weise abzuändern und zusätzliche Bauteile einzupassen bzw. Bauteile wegzulassen, um dadurch speziellen Kundenwünschen gerecht zu werden.

Claims

Ansprüche

1.) Einrichtung zur Messung der OberfLächentemperatur schnell rotierender Objekte, wie z.B. AutomobiLreifen, und zur Entdeckung von Heißstellen auf deren Umfangs- und Seitenflächen, unter Verwendung eines hinter einer eine Meßachse definierenden Optik angeordneten Infrarot-Sensors , sowie mit einem mit der Meßachse zusammenfallenden Lichtzeiger, der von einem Ziellaser emittiert wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung (2;3;6) und die Zie I lasereinrichtung (15;16) ineinandergeschachtelt in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, das auf der einen Seite den Infrarot-Meßkopf (1) trägt und mit einer den Nutzwinkel (17) bestimmenden öffnung (8a) zum Durchtritt des Meßstrahlenganges versehen ist; daß neben der Öffnung (8a) seitlich je ein Referenz-Element (9;10) für die hohe bzw. die niedrige Temperatur angeordnet ist;

und daß reflektierende Mittel (13) vorgesehen sind, um den Lichtzeiger (16) des Ziellasers (15) in die Meßachse einzukoppeln.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang vom Meßobjekt (19a) zum IR-Sensor 3 über mehrere Reflexionsspiegel (2;11;12) geführt wird, von denen einer als Scanner-Spiegel (11) (Schwingspiegel) ausgebildet ist, in dessen Schwingweite der Nutzwinkel (17) liegt, und daß einer der Reflexionsspiegel (12) mittig mit einem Loch (20) versehen ist, durch das der Lichtzeiger in der Meßachse auf den Scanner-Spiegel (11) gerichtet ist.

3.) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzei chnet, daß zwischen dem Ziellaser (15) und dem Lochspiegel (12) weitere Strahlenumlenkmittel (13) angeordnet sind, welche den Einbau des Ziellasers (15) in einer von der Ebene der Meßachse unterschiedlichen Höhenlage gestatten.

4.) Einrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzei chnet, daß das Gehäuse aus Profilstäben (8) als Gehäuse-Rahmen aufgebaut ist, in den Streben oder Platten als tragende Teile der einzelnen Bauelemente eingesetzt sind.