DE9309837U1 - Arrangement for measuring or detecting the wetting of a wall or plate which is permeable to a specific radiation - Google Patents
Arrangement for measuring or detecting the wetting of a wall or plate which is permeable to a specific radiationInfo
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Description
Anordnung zum Messen oder Erkennen der Benetzung einer für eine bestimmte Strahlung durchlässigen Wand oder PlatteArrangement for measuring or detecting the wetting of a wall or plate permeable to a certain radiation
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen oder Erkennen der Benetzung einer benetzbaren Außenfläche einer für eine bestimmte Strahlung durchlässigen Platte oder Wand.The invention relates to an arrangement for measuring or detecting the wetting of a wettable outer surface of a plate or wall that is permeable to a certain radiation.
In vielen Fällen besteht der Wunsch, eine bestimmte Benetzung einer Oberfläche zu erkennen, um daraus beispielsweise Steuerbefehle zum Schließen von Fenstern oder anderen Öffnungen oder zum Entfernen einer störenden Benetzung abzuleiten. Unter dem Begriff Benetzung einerIn many cases, there is a desire to detect a specific wetting of a surface in order to derive control commands for closing windows or other openings or for removing disturbing wetting. The term wetting of a surface
Oberfläche wird hier das Bedecken oder Berieseln der Oberfläche mit einzelnen Flüssigkeitstropfen oder das Auftreffen von Flüssigkeitstropfen auf diese Oberfläche verstanden, bis hin zu einem auf die Oberfläche aufgebrachten Flüssigkeitsfilm oder einer auf die Oberfläche aufgelaufenen oder auflaufenden Flüssigkeitsschicht einer bestimmten Schichtdicke.Surface is understood here as the covering or sprinkling of the surface with individual liquid drops or the impact of liquid drops on this surface, up to a liquid film applied to the surface or a liquid layer of a certain layer thickness that has run or is running onto the surface.
Durch ein Erkennen des Umfanges der Benetzung z.B. durch ein Messen der Menge der benetzenden Flüssigkeit pro Flächeneinheit und / oder pro Zeiteinheit auf der benetzten Oberfläche können gezieltere Steuerbefehle ageleitet werden, mit denen beispielsweise die Benetzung geregelt werden kann, Schließvorgänge abhängig von der bestehenden oder zu erwartenden Flüssigkeitsmenge gesteuert oder ein Vorgang zur Beseitigung der Benetzung abhängig von der Vorgeschichte der Verursachung der Benetzung optimal gesteuert werden kann.By recognizing the extent of wetting, e.g. by measuring the amount of wetting liquid per unit area and/or per unit time on the wetted surface, more targeted control commands can be derived with which, for example, wetting can be regulated, closing processes can be controlled depending on the existing or expected amount of liquid, or a process for eliminating wetting can be optimally controlled depending on the history of the cause of the wetting.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart auszugestalten, daß eine zusätzliche, aus dem Umfeld der Anordnung zum Messen oder Erkennen einer Benetzung in diese Anordnung eindringende und sich der Strahlung der Anordnung überlagernde Fremdstrahlung , die Messung oder Erkennung der Benetzung selbst dann nicht wesentlich beeinflußt, stört und verfälscht, wenn die zusätzliche Fremd strahlung einen wesentlichen oder sogar weit überwiegenden Anteil gegenüber der zum Messen oder Erkennen einer Benetzung abgestrahlten Strahlung ausmachtThe invention is based on the object of designing an arrangement of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that additional external radiation penetrating into the arrangement from the environment of the arrangement for measuring or detecting wetting and superimposing itself on the radiation of the arrangement does not significantly influence, disturb or distort the measurement or detection of wetting, even if the additional external radiation makes up a significant or even far predominant proportion compared to the radiation emitted for measuring or detecting wetting.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung für eine im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebene Anordnung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 dargestellte technische. Lehre in vorteilhafter Weise gelöst.This object is solved in an advantageous manner according to the invention for an arrangement specified in the preamble of claim 1 by the technical teaching presented in the characterizing part of claim 1.
Die Erfindung geht von einer Strahlung zum Messen oder Erkennen einer Benetzung einer Außenfläche einer Platte oder Wand aus, die sowohl die Platte oder Wand als auch die die Platte oder Wand benetzende Flüssigkeit ohne wesentliche Dämpfung durchdringtThe invention is based on a radiation for measuring or detecting wetting of an outer surface of a plate or wall, which penetrates both the plate or wall and the liquid wetting the plate or wall without significant attenuation
und von der mit einem zur Senkrechten durch die Platte oder Wand zunehmenden Abstrahlungswinkel in die Platte oder Wand ein zunehmend größerer Anteil dieser Strahlung von der Grenzfläche der äußeren Oberfläche der Platte oder Wand reflektiert wird, bis hin zu einem Grenzwinkel des Einstrahlwinkels, ab dem an einer optisch einwandfreien Grenzfläche eine Totalreflexion der eingestrahlten Strahlung an dieser Oberfläche auftritt.and from which, with an increasing radiation angle to the perpendicular through the plate or wall into the plate or wall, an increasingly larger proportion of this radiation is reflected from the interface of the outer surface of the plate or wall, up to a critical angle of the angle of incidence from which a total reflection of the radiated radiation occurs at this surface at an optically perfect interface.
So entsteht in einer die Platte oder Wand am Ort der Strahlungsquelle senkrecht durchsetzenden Ebene abhängig von der Richtungscharakteristik der Strahlungsstärke der anThus, in a plane that passes vertically through the plate or wall at the location of the radiation source, depending on the directional characteristics of the radiation intensity,
die Platte oder Wand angekoppelten Strahlungsquelle und der Dämpfung des Strahlungsflusses in der Platte oder Wand eine Kurve der Strahlungsstärke eines aus der inneren Oberfläche der Platte oder Wand, an die die Strahlungsquelle angekoppelt ist, austretenden Strahlungsflusses. Diese Strahlungsflußkurve weist zwischen dem Ankopplungsort der Strahlungsquelle und dem Ausstrahlungsbereich der unter dem Grenzwinkel der total reflektierten Strahlung ein im allgemeinen breites Maximum auf, wie in Fig 1 der Zeichnung schematisch dargestellt ist An diesem Maximum ist die größte Änderung der Kurve der Strahlungsstärke zu erwarten, wenn die Reflexion der in der Platte oder Wand übertragenen Strahlung an der benetzbaren Oberfläche der Platte oder Wand in einem zwischen diesem Maximum und der Ankopplung der Strahlungsquelle an der inneren Oberfläche liegenden sensoraktiven Bereich der äußeren Oberfläche der Platte oder Wand durch eine Benetzung verändert wird. Hierbei verändertthe radiation source coupled to the plate or wall and the attenuation of the radiation flux in the plate or wall, a curve of the radiation intensity of a radiation flux emerging from the inner surface of the plate or wall to which the radiation source is coupled. This radiation flux curve has a generally broad maximum between the coupling point of the radiation source and the radiation area of the radiation below the critical angle of the totally reflected radiation, as shown schematically in Fig. 1 of the drawing. The greatest change in the curve of the radiation intensity is to be expected at this maximum if the reflection of the radiation transmitted in the plate or wall on the wettable surface of the plate or wall in a sensor-active area of the outer surface of the plate or wall lying between this maximum and the coupling of the radiation source to the inner surface is changed by wetting.
sich sowohl die Lage als auch die Höheboth the location and the height
dieses Maximums je nach Art der Benetzung der äußeren Oberfläche der Platte oder Wand im sensorakativen Bereich, der im unbenetzten Zustand im Wesentlichen zur Bildung dieses Maximums der Strahlungsstärke an der inneren Oberfläche der Platte oder Wand beiträgt. Als eine sowohl die benetzte Platte oder Wand als auch die Benetzungsfliissigkeit durchfließende Strahlung kommt beispielsweise eine Lichtstrahlung im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Bereich oder eine Ultraschallstrahlung infrage.This maximum depends on the type of wetting of the outer surface of the plate or wall in the sensor-active area, which in the unwetted state essentially contributes to the formation of this maximum of the radiation intensity on the inner surface of the plate or wall. Radiation flowing through both the wetted plate or wall and the wetting liquid can be, for example, light radiation in the visible, ultraviolet or infrared range or ultrasound radiation.
Die Anordnung von wenigstens zwei Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen , die alle einem Strahlungsempfänger zugeordnet sind und die bezüglich des Strahlungsempfängers so angeordnet sind, daß der Strahlungsempfänger jeweils in der ZoneThe arrangement of at least two radiation sources or groups of radiation sources, all of which are associated with a radiation receiver and which are arranged with respect to the radiation receiver such that the radiation receiver is in the zone
des ersten Maximums jeder aus der inneren Oberfläche der Platte oder Wand austretenden Strahlungsflußverteilung der an die Platte oder Wand angekoppelten Strahlungsquellenof the first maximum of each radiation flux distribution emerging from the inner surface of the plate or wall of the radiation sources coupled to the plate or wall
angeordnet ist, das abwechselnde und aufeinanderfolgende Wirksamschalten der Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen in einer bestimmten umlaufenden Schaltfolge, das Einstellen der Strahlungsleistung der Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen auf einen Wert, derart, daß das Detektionssignal am Ausgang des Strahlungsempfängers im unbenetzten Zustand der Platte oder Wand im Umlauf einer Schaltfolge zum Wirksamschalten der einzelnen Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen unverändert ist, und die Art des Verwertens des Unterschiedes der den einzelnen Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen zugeordneten Abschnitten des Detektionssignals bei einer Benetzung der Platte oder Wand im sensoraktiven Bereich der Platte oder Wand bringt den Vorteil, daß die Anordnung einen sehr weiten Bereich einer Benetzung der Platte oder Wand detektiert und daß eine unmittelbare Fremdeinstrahlung auf den Strahlungsempfänger auch dann nahezu keine Wirkung auf die Auswertung der für die Messung oder Erkennung der Benetzung der Platte oder Wand ausgesendeten aktiven Strahlung hat, wenn die Intensität der Fremdeinstrahlung um ein wesentliches Vielfaches größer ist als die Intensität der aktiven Strahlung , und daß die Fremdstrahlung aufgrund deris arranged, the alternating and successive activation of the radiation sources or groups of radiation sources in a certain circulating switching sequence, the setting of the radiation power of the radiation sources or groups of radiation sources to a value such that the detection signal at the output of the radiation receiver in the unwetted state of the plate or wall is unchanged in the circulation of a switching sequence for activating the individual radiation sources or groups of radiation sources, and the way of evaluating the difference in the sections of the detection signal assigned to the individual radiation sources or groups of radiation sources when the plate or wall is wetted in the sensor-active area of the plate or wall brings the advantage that the arrangement detects a very wide area of wetting of the plate or wall and that direct external radiation on the radiation receiver has almost no effect on the evaluation of the active radiation emitted for the measurement or detection of the wetting of the plate or wall even if the intensity of the External radiation is several times greater than the intensity of the active radiation, and that the external radiation due to the
erfindungsgemäßen Ausbildung der Anordnung die durch die Änderungen der Benetzung verursachten Änderungen der aktiven Strahlung nicht beeinflußtthe inventive design of the arrangement does not affect the changes in the active radiation caused by the changes in the wetting
Die Sicherheit der Detektion der Benetzung einer Platte oder Wand wird dadurch noch gesteigert, daß eine Schaltfolgefrequenz der Schaltfolge zum abwechselnden Wirksamschalten der einem Strahlungsempfänger zugeordneten Strahlungsquellen oder Gruppen vonThe reliability of the detection of the wetting of a plate or wall is further increased by the fact that a switching sequence frequency of the switching sequence for alternately activating the radiation sources or groups of radiation sources assigned to a radiation receiver
Strahlungsquellen gewählt wird, die ein wesentliches Vielfaches größer ist als die schnellste zu erwartende Änderungsfolge einer auf den Strahlungsempfänger einwirkenden Fremdstrahlungradiation sources is selected which is a significant multiple of the fastest expected sequence of changes of an external radiation acting on the radiation receiver
, und daß nur ein Detektionssignal ausgewertet wird, dessen Änderungsfolge die gleiche Folgefrequenz wie die Schaltfolge aufweist, and that only one detection signal is evaluated whose change sequence has the same sequence frequency as the switching sequence
Je ausgeprägter das Maximium der Kurve der Strahlungsstärke des aus der inneren Oberfläche der Platte oder Wand austretenden Strahlungsflußes einer Strahlungsquelle gestaltet werden kann, desto genauer und sicherer kann eine Benetzung der Platte oder Wand festgestellt und gemessen werden. Deshalb ist es in einer Ausbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, die einem Strahlungsempfänger zugeordneten Strahlungsquellen derart an die innere Oberfläche der Platte oder Wand anzukoppeln, daß der Einstrahlungswinkel des Strahles der maximalen Strahlungsstärke einer Strahlungsquelle in die Platte oder Wand etwa gleich dem Winkel ist, für den das erste Maximum der Rückstrahlung aus der inneren Oberfläche der Platte oder Wand in einer die Platte oder Wand am Ort der Strahlungsquelle und des Strahlungsempfängers senkrecht durchdringenden Ebene seinen größten Wert hatThe more pronounced the maximum of the curve of the radiation intensity of the radiation flux of a radiation source emerging from the inner surface of the plate or wall can be made, the more precisely and reliably wetting of the plate or wall can be determined and measured. Therefore, in one embodiment of the invention, it is particularly advantageous to couple the radiation sources assigned to a radiation receiver to the inner surface of the plate or wall in such a way that the angle of incidence of the beam of the maximum radiation intensity of a radiation source into the plate or wall is approximately equal to the angle for which the first maximum of the reflected radiation from the inner surface of the plate or wall in a plane that perpendicularly penetrates the plate or wall at the location of the radiation source and the radiation receiver has its greatest value.
Ebenfalls eine Erhöhung der Genauigkeit und Sicherheit des Erkennens und Messens der Benetzung einer Platte oder Wand wird durch die Anordnung zweier einem Strahlungsempfänger zugeordneter Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen in einer Entfernung von dem Strahlungsempfänger, derart, daß der Strahlungsempfänger einerseits auf der ihm zunächstliegenden Flanke des ersten Maximums der von der einen Strahlungsquelle oder den Strahlungsquellen der einen Gruppe an der inneren Oberfläche der Platte oder Wand erzeugten Kurve der Strahlungsstärke liegt und andererseits auf der von ihm wegliegenden Flanke des ersten Maximums der von der anderen Strahlungsquelle oder den Strahlungsquellen der anderen Gruppe in gleicher Weise erzeugten Kurve der Strahlungsstärke liegt Da sich bei einer Benetzung des sensoraktiven Bereiches der Platte oder Wand das erste Maximum nicht nur in der Höhe, sondern auch in der Entfernung von der zugehörigen Strahlungsquelle ändert, werden durch die Lageveränderung des Maximus auch kleine Änderungen der Benetzung deutlicher detektiert.The accuracy and reliability of detecting and measuring the wetting of a plate or wall is also increased by arranging two radiation sources or groups of radiation sources assigned to a radiation receiver at a distance from the radiation receiver, such that the radiation receiver is located on the flank closest to it of the first maximum of the radiation intensity curve generated by one radiation source or the radiation sources of one group on the inner surface of the plate or wall, and on the flank farther away from it of the first maximum of the radiation intensity curve generated in the same way by the other radiation source or the radiation sources of the other group. Since when the sensor-active area of the plate or wall is wetted, the first maximum changes not only in height but also in distance from the associated radiation source, even small changes in wetting are detected more clearly by changing the position of the maximus.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist an den Detektionszweig nach dem Ausgang des Strahlungsempfängers eine Regelschaltung angeschlossen, deren Regelzeitkonstante um ein wesentliches Vielfaches größer ist als eine Schwingungsperiode des Schaltfolgesignales, das die dem Strahlungsempfänger zugeordneten Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen schaltet. Diese Regelschaltung erzeugt ein von der Differenz der mittleren Amplituden der den einzelnen Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen zugeordneten Abschnitten des Detektionssignales abhängiges Regelsignal zur Einstellung der Strahlungsleistung der dem Strahlungsempfänger zugeordneten Strahlungsquellen oder Gruppen von Strahlungsquellen, derart, daß dieIn a further development of the invention, a control circuit is connected to the detection branch after the output of the radiation receiver, the control time constant of which is a significant multiple of an oscillation period of the switching sequence signal that switches the radiation sources or groups of radiation sources assigned to the radiation receiver. This control circuit generates a control signal that is dependent on the difference between the average amplitudes of the sections of the detection signal assigned to the individual radiation sources or groups of radiation sources for adjusting the radiation power of the radiation sources or groups of radiation sources assigned to the radiation receiver, such that the
Differenz der mittleren Amplituden der genannten Abschnitte des Detektionssignals gegen Null geht Dadurch werden langsamere oder bleibende Änderungen im sensoraktiven Bereich der Platte oder Wand, die nicht von der Benetzung verursacht wurden oder die Benetzung nicht betreffen, beim Erkennen oder Messen der Benetzung nicht berücksichtigtDifference of the mean amplitudes of the above sections of the detection signal goes towards zero. As a result, slower or permanent changes in the sensor-active area of the plate or wall, which were not caused by the wetting or do not affect the wetting, are not taken into account when detecting or measuring the wetting
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in further subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele, auf die der Schutzgegenstand nicht beschränkt ist, näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below using advantageous embodiments, to which the subject matter is not limited. In the accompanying drawings:
Fig 1 a einen senkrechten Schnitt durch eine strahlendurchlässige Platte oder Wand mit einerFig 1 a a vertical section through a radiolucent plate or wall with a
angekoppelten Schaltungsquelle,coupled circuit source,
Fig 1 b ein Diagramm mit einer die Strahlungsstärke der Rückstrahlung darstellenden KurveFig 1 b a diagram with a curve showing the intensity of the reflected radiation
der in Fig 1 a dargestellten Anordnung,the arrangement shown in Fig 1 a,
Fig 2 einen Ausschnitt einer benetzbaren Platte oder Wand in einer Ansicht auf derenFig 2 a section of a wettable plate or wall in a view on its
innere Oberfläche mit aufgebrachten Strahlungsquellen und einem Strahlungsempfänger,inner surface with applied radiation sources and a radiation receiver,
Fig 3 ein Blockschaltbild einer Anordnung zum Messen oder Feststellen einer BenetzungFig. 3 a block diagram of an arrangement for measuring or detecting wetting
mit einer in Fig 2 dargestellten Anordnung des sensoraktiven Bereiches einer Plattewith an arrangement of the sensor-active area of a plate as shown in Fig. 2
oder Wand,or wall,
Fig 4 Diagramme a) bis d) über den zeitlichen Verlauf der Ausgangssignale des Strahlungsempfängers und des Detektionssignales,Fig 4 Diagrams a) to d) of the time course of the output signals of the radiation receiver and the detection signal,
Fig 5 ein Blockschaltbild einer weiteren Anordnung zum Messen oder Feststellen einerFig. 5 is a block diagram of another arrangement for measuring or detecting a
Benetzung einer Platte oder Wand mit zwei besonders angekoppelten Strahlungsquellen und einer Regelanordnung,Wetting a plate or wall with two specially coupled radiation sources and a control arrangement,
Fig 6 ein Diagramm des Verlaufes der Strahlungsstärkekurven der Rückstrahlung an derFig. 6 a diagram of the course of the radiation intensity curves of the reflected radiation at the
inneren Oberfläche der Platte oder Wand bei einer besonderen Ankoppelung zweierinner surface of the panel or wall with a special coupling of two
Strahlungsquellen an diese Oberfläche,Radiation sources to this surface,
In Figur la ist eine in einer nicht näher dargestellten Ebene geschnittene Platte oder Wand 1 in einem Ausschnitt dargestellt. Die Ebene verläuft senkrecht zur Platte durchIn Figure la, a section of a plate or wall 1 cut in a plane not shown in detail is shown. The plane runs perpendicular to the plate through
eine an die Platte oder Wand angekoppelte Strahlungsquelle 2, deren Strahlung in die Platte durch Linien 3 dargestellt ist. Die Strahlungsquelle ist an die innere Oberfläche 4 der Platte 1 so angekoppelt, daß die von ihr erzeugte Strahlung 3 ohne wesentliche Verluste einfließen kann. Diese Strahlung wird entsprechend den optischen Gesetzen an der der inneren Oberfläche 4 der Platte gegenüberliegenden äußeren Oberfläche 5 der Platte 1 zu einem mit zunehmendem Einstrahlwinkel a zunehmenden Anteil von der äußeren Oberfläche reflektiert (reflektierte Strahlung 6) und tritt an der inneren Oberfläche 4 der Platte oder Wand 1 teilweise wieder als rückstrahlende Strahlung 7 aus. Der Verlauf der Strahlungsstärke I dieser Rückstrahlung 7 abhängig vom Abstand &khgr; von der Strahlungsquelle ist als Kurve 8 im Diagramm der Fig 1 b schematisch dargestellt. Diese Kurve weist im Abstandsbereich zwischen der Strahlungsquelle 2 und dem Austritt 9 der Rückstrahlung der ersten Totalreflexion an der inneren Oberfläche 4 der Platte ein erstes Maximum 10 auf, das im wesentlichen von der Abstrahlungscharakteristik der Strahlungsquelle 2 in die Platte 1 abhängt Diese Abstrahlungscharakteristik ist in Fig 1 a schematisch als Kurve 11 dargestellt und kennzeichnet schematisch die winkelabhängige Strahlungsstärke der Strahlungsquelle in die Platte.a radiation source 2 coupled to the plate or wall, the radiation of which is shown in the plate by lines 3. The radiation source is coupled to the inner surface 4 of the plate 1 in such a way that the radiation 3 it generates can flow in without significant losses. According to the laws of optics, this radiation is reflected from the outer surface 5 of the plate 1 opposite the inner surface 4 of the plate to a proportion that increases with increasing angle of incidence a (reflected radiation 6) and partially emerges again from the inner surface 4 of the plate or wall 1 as retroreflective radiation 7. The course of the radiation intensity I of this retroreflective radiation 7 depending on the distance &khgr; from the radiation source is shown schematically as curve 8 in the diagram in Fig. 1 b. This curve has a first maximum 10 in the distance range between the radiation source 2 and the exit 9 of the reflection of the first total reflection on the inner surface 4 of the plate, which depends essentially on the radiation characteristic of the radiation source 2 into the plate 1. This radiation characteristic is shown schematically in Fig. 1 a as curve 11 and schematically characterizes the angle-dependent radiation intensity of the radiation source into the plate.
Tritt eine Benetzung der äußeren Oberfläche 5 der Platte oder Wand in einem besonders empfindlichen Bereich der äußeren Oberfläche zwischen einer Senkrechten 12 zur Platte am Ort der Strahlungsquelle und einer Senkrechten 12 m durch die Platte am Ort xm des ersten Maximums auf, nämlich in dem sensoraktiven Bereich 14 der Platte oder Wand, in dem von der äußeren Oberfläche die Rückstrahlung für das erste Maximum 10 reflektiert wird, was in Fig 1 durch einen Tropfen 13 in diesem sensoraktiven Bereich 14If wetting of the outer surface 5 of the plate or wall occurs in a particularly sensitive area of the outer surface between a perpendicular 12 to the plate at the location of the radiation source and a perpendicular 12 m through the plate at the location xm of the first maximum, namely in the sensor-active area 14 of the plate or wall, in which the back radiation for the first maximum 10 is reflected from the outer surface, which is shown in Fig. 1 by a drop 13 in this sensor-active area 14
schematisch dargestellt ist, wird das optische Reflexionssystem an der äußeren Oberfläche im Auflagebereich 15 des Tropfens 13 derart verändert, daß sich durch die veränderte Reflexion die Form der Kurve 8 der Strahlungsstärke der Rückstrahlung 7 in die durch die Benetzung geänderte Kurve 8V und sich die Lage xm des Maximums 10v in die neue Lage xmv des Maximums 10v der geänderten Kurve 8V verändert.As shown schematically, the optical reflection system on the outer surface in the support area 15 of the drop 13 is changed in such a way that the changed reflection changes the shape of the curve 8 of the radiation intensity of the reflected radiation 7 into the curve 8 V changed by the wetting and the position xm of the maximum 10 v changes into the new position xm v of the maximum 10 v of the changed curve 8 V.
Ist im Bereich des ersten Maximums 10 der Strahlungsstärke der Rückstrahlung 7, beispielsweise im Abstand xe von der Ankoppelstelle der Strahlungsquelle 2 ein Strahlungsempfänger 16, der in Fig 1 a gestrichelt dargestellt ist, an die innere Oberfläche 4 der Platte oder Wand 1 angekoppelt, empfängt er im unbenetzten Zustand des sensoraktiven Bereiches 14 der Platte eine durch die Kurve 8 gegebene Strahlungsstärke Il der Rückstrahlung 7, im Falle des benetzten Zustandes des sensoraktiven Bereiches der Platte eine Strahlungsstärke 12 der Strahlungskurve 8V der durch die Benetzung veränderten Rückstrahlung der Platte. Die Änderung der Strahlungsstärke von 11 zu I 2 kennzeichnet die Benetzung des sensoraktiven Bereiches 14 der Platte oder Wand 1.If a radiation receiver 16, which is shown in dashed lines in Fig. 1 a, is coupled to the inner surface 4 of the plate or wall 1 in the area of the first maximum 10 of the radiation intensity of the reflected radiation 7, for example at a distance xe from the coupling point of the radiation source 2, it receives a radiation intensity Il of the reflected radiation 7 given by the curve 8 in the unwetted state of the sensor-active area 14 of the plate, and a radiation intensity 12 of the radiation curve 8 V of the reflected radiation of the plate changed by the wetting in the case of the wetted state of the sensor-active area of the plate. The change in the radiation intensity from I1 to I 2 indicates the wetting of the sensor-active area 14 of the plate or wall 1.
In Fig 2 ist ein Ausschnitt einer benetzbaren Platte oder Wand 1 in einer Ansicht auf die innere Oberfläche 4 der Platte mit drei Gruppen 17,18 und 19 zu je zwei jeweils an die innere Oberfläche angekoppelten Strahlungsquellen dargestellt, nämlich den Strahlungsquellen 2.1 (17), 2.2 (17) der ersten Gruppe 17 , den Strahlungsquellen 2.1 (18), 2.2(18) der zweiten Gruppe 18 und der Strahlungsquellen 2.1 (19), 2.2 (19) der dritten Gruppe 19 , die alle einem gemeinsamen Strahlungsempfänger 16 zugeordnet sind und die kreisförmig so um den gemeinsamen Strahlungsempfänger 16 angeordnet sind,In Fig. 2, a section of a wettable plate or wall 1 is shown in a view of the inner surface 4 of the plate with three groups 17, 18 and 19, each with two radiation sources coupled to the inner surface, namely the radiation sources 2.1 (17), 2.2 (17) of the first group 17, the radiation sources 2.1 (18), 2.2 (18) of the second group 18 and the radiation sources 2.1 (19), 2.2 (19) of the third group 19, all of which are assigned to a common radiation receiver 16 and which are arranged in a circle around the common radiation receiver 16,
daß der Strahlungsempfänger auf der etwa ringförmigen Zone 20 des ersten Maximums 10 der Strahlungsstärke der Rückstrahlung der einzelnen Strahlungsquellen 2.1(17) bis 2.2(19) Hegt.that the radiation receiver is located on the approximately ring-shaped zone 20 of the first maximum 10 of the radiation intensity of the reflected radiation of the individual radiation sources 2.1(17) to 2.2(19).
Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden jeweils zwei sich bezüglich dem Strahlungsempfänger gegenüberliegende Strahlungsquellen eine Gruppe von zwei Strahlungsquellen.In the illustrated embodiment, two radiation sources opposite each other with respect to the radiation receiver form a group of two radiation sources.
Die Wirkungsweise der in Fig 2 dargestellten Anordnung von drei Gruppen von Strahlungsquellen um einen zugehörigen Strahlungsempfänger wird anhand einer in Fig 3 als Ausführungsbeispiel dargestellten Schaltungsanordnung näher erläutert. In Fig 3 ist ein senkrechter Schnitt eines Ausschnittes aus einer benetzbaren Platte 1 oder Wand mit den sechs in Fig 2 schematisch dargestellten, an die innere Oberfläche 4 der Platte 1 angekoppelten Strahlungsquellen 2.1(17) bis 2.2(19) und dem zugehörigen, ebenfalls an die innere Oberfläche angekoppelten Strahlungsempfänger 16 schematisch dargestellt Die Strahlungsquellen sind im dargestellten Ausführungsbeispiel lichtemitierende Dioden, deren einer Anschluß mit dem einen Pol einer Stromquelle 21 verbunden ist. Der andere Pol der Stromquelle ist mit dem Eingang 22 eines dreistelligen Folgeschalters 23 verbunden, der den Signaleingang 22 nach jedem Steuerimpuls 24 an seinem Steuereingang 25 mit dem nächstfolgenden Signalausgang 26.1,26.2 oder 26.3 verbindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem der Signaleingang mit dem Signalausgang 26.1 verbunden ist, wird der Signaleingang durch den nächsten Steuerimpuls mit dem darauffolgenden Signalausgang 26.2 verbunden. Dadurch werden mit der Schaltfolge der Schaltfolgefrequenz fa des an den Steuereingang 25 des Folgeschalters 23 angeschlossenen Taktgenerators 30 die Strahlungsquellengruppen 17, 18 und 19 abwechselnd nacheinander an die Stromquelle 21 angeschaltet, so daß die Strahlungsquellengruppen 17, 18 und 19 abwechselnd nacheinander bis zum Einschalten der folgenden Gruppe wirksam geschaltet sind.The operation of the arrangement shown in Fig. 2 of three groups of radiation sources around an associated radiation receiver is explained in more detail using a circuit arrangement shown as an exemplary embodiment in Fig. 3. In Fig. 3, a vertical section of a section of a wettable plate 1 or wall with the six radiation sources 2.1(17) to 2.2(19) shown schematically in Fig. 2 and coupled to the inner surface 4 of the plate 1 and the associated radiation receiver 16, which is also coupled to the inner surface, is shown schematically. In the exemplary embodiment shown, the radiation sources are light-emitting diodes, one connection of which is connected to one pole of a current source 21. The other pole of the power source is connected to the input 22 of a three-position sequential switch 23, which connects the signal input 22 to the next signal output 26.1, 26.2 or 26.3 after each control pulse 24 at its control input 25. In the embodiment shown, in which the signal input is connected to the signal output 26.1, the signal input is connected to the next signal output 26.2 by the next control pulse. As a result, the radiation source groups 17, 18 and 19 are alternately connected to the power source 21 one after the other with the switching sequence of the switching sequence frequency fa of the clock generator 30 connected to the control input 25 of the sequential switch 23, so that the radiation source groups 17, 18 and 19 are switched on one after the other until the next group is switched on.
Der Verlauf der Strahlung der einzelnen Strahlungsquellengruppen in der strahlungsdurchlässigen Platte 1 ist in Fig 3 durch die unterschiedlich strukturierten LinienThe course of the radiation of the individual radiation source groups in the radiation-permeable plate 1 is shown in Fig. 3 by the differently structured lines.
27,28 und 29 schematisch angedeutet. Der an der äußeren Oberfläche 5 der Platte reflektierte Anteil tritt an der inneren Oberfläche 4 der Platte teilweise wieder als Rückstrahlung 7 aus. Der in der Zone des ersten Maximums der Strahlungsstärke der Rückstrahlung an die innere Oberfläche der Platte 1 angekoppelte Strahlungsempfänger 16, im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Fotoelement, wandelt den empfangenen Strahlungsfluß in ein'elektrisches Ausgangssignal S 16 um, dessen zeitlicher Verlauf 31 über einer Zeitachse t27, 28 and 29 are indicated schematically. The portion reflected on the outer surface 5 of the plate partially re-emerges on the inner surface 4 of the plate as back radiation 7. The radiation receiver 16, a photo element in the illustrated embodiment, which is coupled to the inner surface of the plate 1 in the zone of the first maximum of the radiation intensity of the back radiation, converts the received radiation flux into an electrical output signal S 16, the temporal progression 31 of which is plotted on a time axis t
schematisch im Diagramm a) der Fig 4 dargestellt ist und das aus sich wiederholend aneinandergereihten Signalabschnitten 37, 38,39 gebildet ist. Diese Signalabschnitte entstehen aus der Schaltfolge, mit denen die einzelnen Gruppen 17,18 und 19 der Strahlungsquellen zur Abstrahlung einer Lichtstrahlung für einen kurzen Zeitabschnitt Ta, der gleich der Periodenzeit der Taktfrequenz f a des den Folgeschalter 23 steuernden Taktgenerators 30 ist, ein- und wieder ausgeschaltet werden.is shown schematically in diagram a) of Fig. 4 and is formed from repeating signal sections 37, 38, 39 arranged one after the other. These signal sections arise from the switching sequence with which the individual groups 17, 18 and 19 of the radiation sources for emitting light radiation are switched on and off again for a short period of time Ta, which is equal to the period of the clock frequency f a of the clock generator 30 controlling the sequential switch 23.
An Stellgliedern 32 der Ausgänge 26.1 bis 26.3 des Folgeschaltens 23 wird die Strahlungsleistung der einzelnen Gruppen 17,18 und 19 der Strahlungsquellen so eingestellt, daß jede Gruppe von Strahlungsquellen bei unbenetzter und ungestörter Platte oder Wand 1 für sich den selben Abgleichwert 10 des Ausgangssignales S16 desThe radiation power of the individual groups 17, 18 and 19 of the radiation sources is adjusted at actuators 32 of the outputs 26.1 to 26.3 of the sequential circuit 23 in such a way that each group of radiation sources, when the plate or wall 1 is not wetted and undisturbed, has the same adjustment value 10 of the output signal S16 of the
Strahlungsempfängers erzeugt, wie im Diagramm b) der Fig 4 an einem zeitlichen Verlauf 33 des ungestörten und abgeglichenen Ausgangssignales S 16 des Strahlungsempfängers 16 schematisch dargestellt ist. Wird der sensoraktive Bereich 14 der Platte 1 beispielsweise durch einen Tropfen 13 benetzt, wie in Fig 3 schematisch dargestellt ist, wird die Strahlführung 27,28 29 durch diese Benetzung derart verändert, daß die Strahlungsflußanteile der einzelnen Strahlungsquellengruppen 17,18 und 19 ihren Anteil an dem abgeglichenen Verlauf 33 des Ausgangssignales S 16 so verschieben, daß beispielsweise ein im Diagramm c) der Fig 4 dargestellter zeitlich ebener Verlauf 34 des Ausgangssignals S 16 des Strahlungsempfängers 16 entsteht Dieses Ausgangssignal S 16 gelangt über einen Verstärker 35 und ein Hochpaßfilter 36 als Detektionssignal SD an den Signaleingang 40 einer Auswertanordnung 41. Die Grenzfrequenz fp des Hochpaßfilters 36 ist so bemessen, daß einerseits der Verlauf 34 des aus den einzelnen Abschnitten 37,38 und 39 des bei einer zu erkennenden oder zu messenden Benetzung des sensoraktiven Bereiches der Platte oder Wand 1 gebildeten Ausgangssignales S 16 vom Filter noch annähernd übertragen wird und daß andererseits Schwankungen von Fremdstrahlungen auf den Strahlungsempfänger 16, die dieser ebenfalls in elektrische Signale umsetzt, nicht mehr im Detektionssignal SD wirksam werden. Dieser zeitliche Verlauf des am Ausgang des Hochpaßfilters 36 gebildete Detektionssignales SD ist im Diagramm d) der Fig 4 in einer dick ausgezogenen Kurve 42 schematisch dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Auswertanordnung 4 eine nicht näher dargestellte Schwellwertschaltung, die ein Steuersignal S 41 am Ausgang 41.2 der Auswertanordnung 41 erzeugt, wenn der Verlauf 42 des Detektionssignals SD einen bestimmten Schwellwert SW überragt. Dieses nicht näher dargestellte Steuersignal S 41 zeigt eine Benetzung der benetzten Platte 1 oder Wand im sensoraktiven Bereich 14 der Platte an und kann zur Steuerung von der Benetzung abhängiger Vorgänge verwendet werden.Radiation receiver is generated, as is schematically shown in diagram b) of Fig. 4 in a time course 33 of the undisturbed and adjusted output signal S 16 of the radiation receiver 16. If the sensor-active area 14 of the plate 1 is wetted, for example, by a drop 13, as shown schematically in Fig. 3, the beam guide 27, 28 29 is changed by this wetting in such a way that the radiation flux components of the individual radiation source groups 17, 18 and 19 shift their share in the adjusted course 33 of the output signal S 16 in such a way that, for example, a temporally flat course 34 of the output signal S 16 of the radiation receiver 16 is created, as shown in diagram c) of Fig. 4. This output signal S 16 is passed via an amplifier 35 and a high-pass filter 36 as a detection signal SD to the signal input 40 of an evaluation arrangement 41. The cut-off frequency fp of the high-pass filter 36 is dimensioned such that, on the one hand, the course 34 of the individual sections 37, 38 and 39 of the or to be measured wetting of the sensor-active area of the plate or wall 1 is still approximately transmitted by the filter and that, on the other hand, fluctuations in external radiation on the radiation receiver 16, which the latter also converts into electrical signals, are no longer effective in the detection signal SD. This temporal course of the detection signal SD formed at the output of the high-pass filter 36 is shown schematically in the diagram d) of Fig. 4 in a thick curve 42. In the illustrated embodiment, the evaluation arrangement 4 contains a threshold circuit (not shown in detail) which generates a control signal S 41 at the output 41.2 of the evaluation arrangement 41 when the course 42 of the detection signal SD exceeds a certain threshold value SW. This control signal S 41, not shown in detail, indicates wetting of the wetted plate 1 or wall in the sensor-active area 14 of the plate and can be used to control processes dependent on the wetting.
In Fig 5 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Anordnung zum Messen oder Feststellen einer Benetzung einer Platte 1 oder Wand dargestellt, das sich von dem in Fig 3 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen durch die Art der Anordnung der Strahlungsquellen im sensoraktiven Bereich 14 der Platte oder Wand und durch eine zusätzliche Regelanordnung zur Regelung des Abgleiches der Strahlungsleistung der Strahlungsquellen unterscheidetFig. 5 shows a block diagram of a further embodiment of an arrangement for measuring or detecting wetting of a plate 1 or wall, which differs from the embodiment shown in Fig. 3 essentially in the type of arrangement of the radiation sources in the sensor-active area 14 of the plate or wall and by an additional control arrangement for controlling the adjustment of the radiation power of the radiation sources
Die beiden Strahlungsquellen 2.1 und 2.2 sind so an die innere Oberfläche 4 der Platte 1 angekoppelt, daß der Einstrahlungswinkel aE der maximalen Strahlungsstärke einer Strahlungsquelle 2.1 oder 2.2 in die Platte oder Wand etwa gleich dem Winkel ist, für den das erste Maximum 10 er Rückstrahlung 7 aus der inneren Oberfläche 4 der Platte oder Wand in einer die Platte oder Wand am Ort der Strahlungsquelle und des zugehörigen, ebenfalls an die innere Oberfläche angekoppelten Strahlungsempfängers 16 senkrecht durchdringenden Ebene seinen größten Wert erreicht. Dadurch wird ein ausgeprägteres erstes Maximum 10 der Kurve 8.1 oder 8.2 der Strahlungsstärke der Rückstrahlung 7 der Strahlungsquellen aus der inneren Oberfläche 4 der Platte oder Wand 1 erreicht, wie mittels der in Fig 6 dargestellten Kurven 8.1 und 8.2 der Strahlungsstärken Il für die Rückstrahlung der Strahlungsquellen 2.1 und 2.2 schematisch veranschaulicht ist Darüber hinaus sind die beiden Strahlungsquellen 2.1 und 2.2 mit unterschiedlichen Abständen xl und x2 von ihrem zugehörigen Strahlungsempfänger entfernt, nämlich derart, daß in abgeglichenem Zustand der beiden Strahlungsquellen und bei unbenetzter Platte oder Wand der Strahlungsempfänger 16The two radiation sources 2.1 and 2.2 are coupled to the inner surface 4 of the plate 1 in such a way that the angle of incidence aE of the maximum radiation intensity of a radiation source 2.1 or 2.2 into the plate or wall is approximately equal to the angle for which the first maximum 10 of the reflected radiation 7 from the inner surface 4 of the plate or wall reaches its greatest value in a plane penetrating vertically through the plate or wall at the location of the radiation source and the associated radiation receiver 16, which is also coupled to the inner surface. This results in a more pronounced first maximum 10 of the curve 8.1 or 8.2 of the radiation intensity of the reflected radiation 7 of the radiation sources from the inner surface 4 of the plate or wall 1, as is schematically illustrated by means of the curves 8.1 and 8.2 of the radiation intensities Il for the reflected radiation of the radiation sources 2.1 and 2.2 shown in Fig. 6. In addition, the two radiation sources 2.1 and 2.2 are at different distances xl and x2 from their associated radiation receiver, namely such that when the two radiation sources are balanced and the plate or wall is not wetted, the radiation receiver 16
auf der Rückflanke 43 des ersten Maximums der Kurve 8.1 der Rückstrahlung der ersten Strahlungsquelle 2.1 und gleichzeitig auf der Vorderflanke 44 des ersten Maximums der Kurve 8.2 der von der zweiten Strahlungsquelle 2.2 verursachten Rückstrahlung aus der inneren Oberfläche 4 der Platte oder Wand 1 liegton the trailing edge 43 of the first maximum of the curve 8.1 of the reflection of the first radiation source 2.1 and at the same time on the leading edge 44 of the first maximum of the curve 8.2 of the reflection caused by the second radiation source 2.2 from the inner surface 4 of the plate or wall 1
Mit dieser Anordnung der Strahlungsquellen 2.1 und 2.2 wird es möglich, eine Benetzung in der Gestalt eines gleichbleibenden Flüssigkeitsfilms oder einer gleichbleibenden Flüssigkeitsschicht 45, wie sie schematisch auf der äußeren Oberfläche 5 einer Platte oder Wand in Fig 5 dargestellt ist, festzustellen oder zu messen. Durch die Benetzung werden die Flanken 43 und 44 der beiden Kurven 8.1 und 8.2 der Strahlungsstärke der Rückstrahlung für die unbenetzte Platte derart verformt und verlagert, daß der beiden Kurven gemeinsame Abgleichpunkt 46 für das Ausgangssignal S16 des Strahlungsempfängers in zwei Kurvenpunkte 46. lund 46.2 mit zwei unterschiedlichen Amplitudenwerte 146.1 und 146.2 aufsplittet, wie Fig 6 veranschaulicht, so daß daraus ein Signalunterschied des Detektionssignal SD abgeleitet werden kann, zur Bildung eines Steuer- und/oder Meßsignales S 41.With this arrangement of the radiation sources 2.1 and 2.2 it is possible to detect or measure wetting in the form of a constant liquid film or a constant liquid layer 45, as shown schematically on the outer surface 5 of a plate or wall in Fig. 5. The wetting deforms and shifts the flanks 43 and 44 of the two curves 8.1 and 8.2 of the radiation intensity of the reflected radiation for the unwetted plate in such a way that the adjustment point 46 common to both curves for the output signal S16 of the radiation receiver is split into two curve points 46.1 and 46.2 with two different amplitude values 146.1 and 146.2, as shown in Fig. 6, so that a signal difference of the detection signal SD can be derived from this to form a control and/or measurement signal S 41.
Bei der in Fig 5 dargestellten Anordnung ist die Schalteranordnung zur Steuerung der beiden Strahlungsquellen 2.1 und 2.2 ein Taktgenerator 30 der an einem nicht invertierenden Ausgang 30.0 und an einem invertierenden Ausgang 30.1 abwechselnd einen Stromimpuls jeweils zur Anregung der Ausstrahlung der an den Ausgang angeschlossenen Strahlungsquelle für die Dauer des Stromimpulses erzeugt. Der eine Ausgang des Stromimpulsgenerators 30 enthält zur Einstellung des Stromwertes ein Stromstellglied 32, das durch ein Stellsignal Sr an seinem Stelleingang 47 verstellbar ist. Die Rückstrahlung dieser beiden Strahlungsquellen am Ankopplungsort XE (Fig 6) des Strahlungsempfängers 16 wird von diesem in ein elektrisches Ausgangssignal S 16 gewandelt, das entsprechend zu der in Fig 3 dargestellten Anordnung über einen Verstärker 35 und einen Hoch- oder Bandpaß 36 als Detektionssignal SD an den Ausgang der Filterschaltung 36 gelangt. An den Ausgang der Filterschaltung 36 ist eine Signalzentrierstufe 48 angeschlossen, die die Änderungen des Detektionssignales SD am Ausgang der Filterschaltung 36 einer Mittenspannung Uz aufprägt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Signalzentrierstrufe 48 einen Synchrondemodulator 49 mit zwei Demodulatorausgängen 49.1 und 49.2, die je einer Strahlungsquelle zugeordnet sind. Die Zuordnung erfolgt über einen Steuertakt S 30.0 des Stromimpulsgenerators 30 , der auch die Abstrahlung der Strahlungsquellen steuert. Den Demodulatorausgängee 49.1 und 49.2 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel Demodulationswertspeicher 50.1 und 50.2 nachgeschaltet, die den mittleren Amplitudenwert der von dem Synchrondemodulator 49 abgetasteten , den beiden Strahlungsquellen zugeordneten Signalabschnitten des Demodulationssignals SD momentan speichern und auf diese Weise einen Hüllkurvendemodulator bilden. Aus den momentanen mittleren Amplitudenwerten der beiden Detektionswertspeicher wird in einem anschließenden Operationsverstärker 51 der Differenzwert gebildet und einemIn the arrangement shown in Fig. 5, the switch arrangement for controlling the two radiation sources 2.1 and 2.2 is a clock generator 30 which alternately generates a current pulse at a non-inverting output 30.0 and an inverting output 30.1, each to stimulate the radiation of the radiation source connected to the output for the duration of the current pulse. One output of the current pulse generator 30 contains a current actuator 32 for setting the current value, which can be adjusted by an actuating signal Sr at its actuating input 47. The reflected radiation from these two radiation sources at the coupling point XE (Fig. 6) of the radiation receiver 16 is converted by the latter into an electrical output signal S 16, which, in accordance with the arrangement shown in Fig. 3, reaches the output of the filter circuit 36 as a detection signal SD via an amplifier 35 and a high-pass or band-pass filter 36. A signal centering stage 48 is connected to the output of the filter circuit 36, which applies the changes in the detection signal SD at the output of the filter circuit 36 to a center voltage Uz. In the embodiment shown, the signal centering stage 48 contains a synchronous demodulator 49 with two demodulator outputs 49.1 and 49.2, each of which is assigned to a radiation source. The assignment is made via a control clock S 30.0 of the current pulse generator 30, which also controls the radiation of the radiation sources. In the embodiment shown, the demodulator outputs 49.1 and 49.2 are followed by demodulation value memories 50.1 and 50.2, which momentarily store the mean amplitude value of the signal sections of the demodulation signal SD sampled by the synchronous demodulator 49 and assigned to the two radiation sources, thus forming an envelope demodulator. From the current mean amplitude values of the two detection value memories, the difference value is formed in a subsequent operational amplifier 51 and a
Mittenwert aufgeprägt Dieses so gebildete geglättete Detektionssignal SD m, das gegenüber dem Detektionssignal SD am Ausgang der Filterschaltung 36 wesentlich von Störungen befreit ist, wird sowohl einer Auswertanordnung 41 als auch einer Regelschaltung 52 mit einer hohen Regelzeitkonstanten Tv zugeführt Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Regelschaltung ein Zeitkonstantenglied 53 und einen Vergleicher 54, der aus dem Vergleich mit einem Referenzsignal Sref ein Stellsignal SrCenter value impressed This smoothed detection signal SD m formed in this way, which is significantly free of interference compared to the detection signal SD at the output of the filter circuit 36, is fed to both an evaluation arrangement 41 and a control circuit 52 with a high control time constant Tv In the illustrated embodiment, the control circuit contains a time constant element 53 and a comparator 54, which generates a control signal Sr from the comparison with a reference signal Sref
fur den Stelleingang 47 des Stromstellgliedes 32 derart erzeugt, daß die Strahlungsleistung der mit dem Stromstellglied geregelten Strahlungsquelle 2.1 so verändert wird, daß der Unterschied der Detektionsamplitudenwerte am Ausgang der Signalzentrierstufe 48 gegen Null geht. Die Regelgeschwindigkeit, d.h. die Regelzeitkonstante Tv der Regelschaltung 52 ist hierbei so bemessen, daß sie um ein wesentliches Vielfaches größer ist als die langsamsten noch zu erfassenden Änderungen eines Benetzungsvorganges. Die Auswertanordnung 41 kann eingangsseitig auch unmittelbar mit dem Ausgang der beiden Detektionwertspeicher 50.1 und 50.2 verbunden werden, insbesondere dann, wenn mittels der Auswertanordnung die Benetzung gemessen werden soll.for the control input 47 of the current control element 32 is generated in such a way that the radiation power of the radiation source 2.1 controlled by the current control element is changed in such a way that the difference in the detection amplitude values at the output of the signal centering stage 48 approaches zero. The control speed, i.e. the control time constant Tv of the control circuit 52 is dimensioned in such a way that it is a significant multiple greater than the slowest changes in a wetting process that can still be detected. The evaluation arrangement 41 can also be connected directly on the input side to the output of the two detection value memories 50.1 and 50.2, in particular if the wetting is to be measured using the evaluation arrangement.
Claims (6)
Priority Applications (23)
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|---|---|---|---|
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| DE4339575A DE4339575C2 (en) | 1993-07-02 | 1993-11-19 | Evaluation device for signals determined by an arrangement for measuring or recognizing the wetting of a surface |
| DE4339573A DE4339573C2 (en) | 1993-07-02 | 1993-11-19 | Evaluation device for signals determined by an arrangement for measuring or recognizing the wetting of a surface |
| DE4403221A DE4403221A1 (en) | 1993-07-02 | 1994-02-03 | Arrangement for measuring or detecting a change in a back-scattering element |
| DE4411772A DE4411772A1 (en) | 1993-07-02 | 1994-04-06 | Device for controlling a window wiping system |
| DE4411770A DE4411770C2 (en) | 1993-07-02 | 1994-04-06 | Device for controlling a windshield wiper system |
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