EP2016292A1 - Mikrowellen-positionsmessvorrichtung und positionsmessverfahren - Google Patents

Mikrowellen-positionsmessvorrichtung und positionsmessverfahren

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Publication number
EP2016292A1
EP2016292A1 EP07723491A EP07723491A EP2016292A1 EP 2016292 A1 EP2016292 A1 EP 2016292A1 EP 07723491 A EP07723491 A EP 07723491A EP 07723491 A EP07723491 A EP 07723491A EP 2016292 A1 EP2016292 A1 EP 2016292A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
microwaves
position measuring
measuring device
calibration
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07723491A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Reininger
Matthias Von Zeppelin
Marcus Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Publication of EP2016292A1 publication Critical patent/EP2016292A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/48—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using wave or particle radiation means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2869—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using electromagnetic radiation, e.g. radar or microwaves

Definitions

  • the invention relates to a position-measuring method and a microwave position-measuring device for detecting the position of an actuator member of an actuator movably arranged in an interior of an actuator housing, having a high-frequency microwave antenna arrangement for transmitting microwaves into the interior and for receiving at least partial reflection of the transmitted Microwaves formed on the actuator member reflection microwaves from the interior, and with evaluation means for forming a respective position of the Aktorglieds representative position signal from the reflection microwaves.
  • the position measuring device transmits, for example, pulse radar waves or frequency modulated radar waves in the direction of the piston, which are reflected by the piston.
  • the interior forms a waveguide.
  • the evaluation means determine the distance of the piston from the microwave antenna arrangement and thus the position of the piston in the interior space or movement space.
  • fats or other deposits can accumulate, which influence the propagation behavior of the microwaves.
  • the propagation speed changes depending on the conductivity of an inner wall of the inner space. The measurement accuracy of the position measuring device is thereby worse.
  • the microwave position measuring device of the type mentioned that at least one stationary reflection means is disposed in the interior of the actuator housing, and that evaluate the evaluation means by means of at least one reflection by means of reflected microwaves. Furthermore, a position measuring method according to another independent claim is proposed for achieving the object.
  • the fixed reflection means allows calibration of the position measuring device.
  • the position of the reflection medium in the interior of the actuator housing is known. Based on a transit time measurement or a phase comparison between transmitted and received microwaves the evaluation means can determine the propagation velocity of the microwaves in the interior.
  • the at least one reflection means has a fixed distance to the microwave position measuring device. But even if the distance changes due to, for example, mechanical influences during operation of the actuator, due to thermal fluctuations or the like, it is possible according to the invention then calibrated Position measuring device, for example, to determine a relative distance of the actuator member to the stationary reflection means for determining the position of the actuator member in the interior. If, for example, the propagation velocity of the microwaves increases due to a cross-sectional enlargement of the interior, this is taken into account by the calibration according to the invention.
  • the actuator element is expediently a piston of a fluid-technical, for example pneumatic actuator, e.g. a pneumatic working cylinder.
  • a pneumatic cylinder is described with a piston rod
  • the invention also includes rodless construction variants.
  • the actuator can also be an electric drive or a combined fluidic and pneumatic drive, wherein the actuator is, for example, the rotor of an electric motor, in particular a linear motor. It goes without saying that the position determination and calibration of the position measuring device according to the invention is also possible with rotary drive principles.
  • FMCW Frequency Modulated Continuous Wave.
  • the position measuring device operates advantageously based on the so-called time domain reflectometry.
  • a reflection means according to the invention can also be, as it were, a geometric and / or electrical impurity which influences the propagation and reflection of microwaves. Furthermore, electrical reflector sites, for microwaves partially transparent areas, for example in the manner of semitransparent mirror, or the like reflection means.
  • passive reflection means can be, for example, metallizations, geometric changes in the region of the interior, for example projections, recesses, stops or the like.
  • a fluid channel for example a channel for supplying and removing air to a pneumatic cylinder, may also form a calibration reflection means.
  • a change in cross section for example a jump in cross section or stop, is present in the region of an end position damping of a pneumatic cylinder.
  • grooves, protrusions or the like can serve as calibration reflection means.
  • the grooves, projections or other geometric elements in the interior, which serve as Kalibrier- reflection means have expediently such a dimension, eg depth or height, which is reflected part of the microwaves.
  • the interior space has a substantially electrically conductive surface and a recess serving as a calibration reflection means is filled with a dielectric, for example plastic. This creates a mechanically continuous surface.
  • the reflection means may be arranged at different points in the interior of the actuator housing, for example on a peripheral wall or a lid, in particular an end face of the actuator housing. If the lid is a removable lid, it is easier to produce the reflective material.
  • the reflection means is arranged on a rear end wall of the actuator housing opposite the microwave antenna arrangement or is formed by the end wall.
  • the at least one stationary reflection means may also comprise active reflection means, for example transponders.
  • the transponder receives the microwaves and affects them before sending them back to the position measuring device. For example, the transponder amplifies the microwaves, modulates them, changes their polarization and / or frequency or the like.
  • transponders for example a first transponder on the actuator element and a second transponder as a calibration reflection means in the sense of the invention.
  • a nonlinear device may be provided as a passive assembly that generates one or more mixing frequencies from two or more received frequencies.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • the at least one first transponder arranged on the actuator member and the at least one calibration reflection means e.g. an impurity and / or the at least one second transponder forming a calibration reflec- tion means has different reflection properties for the microwaves transmitted by the position-measuring device.
  • the position measuring device thus receives different reflection microwaves, for example microwaves with different modulation, polarization or the like, and can thus distinguish the microwaves reflected by the transponder on the actuator element from the microwaves reflected by the calibration reflection means.
  • the at least one reflection means is expediently arranged in a region between the microwave antenna arrangement and an end position of the actuator member.
  • This end position is, for example, a front, a maximum of the microwave antenna arrangement zoomed or a rear, maximum remote end position. If the reflection means are arranged as far forward as possible in front of the front end position of the actuator member, it is possible to calibrate the position measuring device independently of the position of the actuator member, for example, before startup, during operation or the like. However, it is important in this case that the reflection microwaves, which as it were generate the actuator element and the calibration reflection means as an echo, are distinguishable from one another.
  • an expedient variant of the invention provides that the actuator member, e.g. on the piston of a pneumatic cylinder, an area which is at least partially permeable to the microwaves, at least for those microwaves used for the calibration.
  • the calibration microwaves may pass through the actuator member and reach a rear end wall of the actuator housing where they are reflected and then form calibration microwaves.
  • the calibration microwaves reach a calibration reflection means arranged behind the actuator member on a circumferential wall of the actuator housing. The microwaves can then pass through the actuator member and / or past the actuator member to the calibration reflection means.
  • the permeable region is, for example, a passageway, e.g. an air passage, a peripheral seal on the outer periphery of the actuator member, a distance between an inner wall of the actuator housing and an outer periphery of the Aktorglieds or the like. It has been shown in practice that, for example, about 10% of transmitted microwaves are not reflected by the actuator element, but pass past it in a rear region remote from the microwave antenna arrangement. These microwaves are evaluated according to the invention for calibration purposes.
  • microwaves with special properties for example suitable frequencies, can advantageously be used. are sent, which reach particularly well over the at least partially transmissive region of the actuator member to the calibration reflection means and are reflected by this for calibrating the position measuring device.
  • the microwave antenna arrangement comprises, for example, a coupling probe held by a holding body.
  • one or more reflection means for example metallizations on a dielectric material, or the like can be arranged on the holding body.
  • at least one inventive calibration reflection means is arranged on a baffle body which serves to protect the microwave antenna arrangement relative to the actuator member or other environmental influences.
  • the position measuring device expediently has transmitting means which are suitable for transmitting calibration microwaves intended for calibration purposes.
  • the calibration microwaves are different from the microwaves used for the position measurement of the actuator element.
  • the calibration microwaves have different frequencies or are different frequency or pulse modulated compared to the position measuring microwaves.
  • the position-measuring microwaves and the calibration microwaves have different polarizations, for example linear and circular polarizations or vice versa.
  • the at least one reflection means is expediently adapted to the calibration microwaves.
  • a geometry of the reflection means is such that in particular the calibration microwaves are reflected, the Influence on the position measuring microwaves, however, different, especially lower.
  • the transponder is tuned to the calibration microwaves.
  • the reflection means only reflects microwaves of a predetermined polarization, frequency or the like.
  • an angular position or rotational position of a reflecting means arranged on a rear end wall of the actuator housing is such that only microwaves of a predetermined polarization or angular position of the polarization are reflected.
  • at least one reflection means changes a polarization of microwaves, for example linearly polarized microwaves, into circularly polarized microwaves or vice versa. Differentially polarized reflection microwaves can be distinguished from the position measuring device, so that they can distinguish calibration and position measuring microwaves.
  • the radio-frequency microwave antenna arrangement expediently has a separate antenna for transmitting the position-measuring microwaves and the calibration microwaves, namely a position-measuring antenna and a calibration antenna.
  • the antennas may be separate units or an integrated unit.
  • the two antennas may be arranged on a common carrier structure of a coupling probe.
  • the carrier structure is formed, for example, by a dielectric, onto which metal surfaces for forming the microwave antennas are applied, for example vapor-deposited or the like.
  • the antenna is formed directly by a holding body, the for example, has corresponding metallizations. For the different antennas separate connections are expediently available.
  • the position measuring method according to the invention can be used in different operating states. For example, it is triggered by a control command.
  • the control command can be triggered manually, for example locally on the position measuring device, by an external control, for example a programmable logic controller, or a monitoring device, for example a personal computer. It is advantageous if the position measuring device performs the calibration automatically, for example, before startup, interruptions in operation or the like. A cyclic or continuous calibration during the operation of the actuator is also advantageous.
  • the plastic-filled groove on the inner circumference of the waveguide does not change fluid-technical, in particular pneumatic properties of the housing interior, which encompasses a movement space for the piston member.
  • the position measuring antenna is expediently arranged on the front side, that is to say in the direction of movement of the actuator member, in the interior space.
  • the calibration antenna is advantageously oriented transversely to the direction of movement of the actuator member.
  • the calibration antenna has, for example, a single electrode, two angularly, in particular at right angles, mutually arranged electrodes or the like.
  • FIG. 1 shows a sectional and partially schematic view of an actuator equipped with a first position-measuring device according to the invention
  • FIG. 2 is a sectional and partially schematic view of a second actuator equipped with a second position measuring device according to the invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a microwave antenna for a position measuring device according to the invention.
  • a pneumatic working cylinder 10 forms an actuator 11, in particular a fluidic actuator.
  • an actuator member 14 is arranged linearly reciprocatingly.
  • the actuator member 14 is formed by a piston 15 of the working cylinder 10.
  • it is a pneumatic working cylinder with a piston rod, which also rodless versions, electric drives, combined electropneumatic actuators, especially linear drives, are readily possible.
  • a valve assembly 16 for example, has a 2/2 valve, feeds compressed air 17 from a compressed air source 18 via compressed air connections 19, 20 in the interior 12 or allows the outflow of compressed air from the compressed air connections 19, 20 to drive the piston 15 , the interior 12 in two unspecified sub-chambers separates. Between an outer periphery 27 of the piston 15 and an inner wall 28 of a central part 22 of the housing 13, a seal 21 is provided for example for this purpose.
  • the middle part 22 is closed at the end by a bearing cap 23 5 with a rear end wall 26 and a cover plate 24, and thus limits the interior 12 b, which comprises or forms a piston chamber.
  • the bearing cap 23 is penetrated by a piston rod 25, which forms a Kraftabgriffselement of the working cylinder 10.
  • a position measuring device 30 serves to detect the position of the actuator member 14 within the interior space 12, for example a distance 31 of the piston 15 from an end stop 32.
  • the end stop 32 is advantageously formed by a protective device 33, for example a plastic element which transmits a microwave Antenna assembly 34 of the position measuring device 30 against mechanical influences, such as pressure surges, impact of the piston 15 or the like, protects.
  • the microwave antenna assembly 34 includes a coupling probe 2o 35 for transmitting and receiving high frequency microwave, for example, in a frequency range of about 10 MHz to 30 GHz.
  • the coupling probe 35 may be, for example, a metallic probe.
  • the coupling probe 35 contains a plastic element 36 which has an emission area 5 towards the interior 12, to which a channel section 37 adjoins to the rear.
  • the channel section 37 forms a coaxial conductor.
  • the radiation area 38 is designed, for example, in a stepped cylinder.
  • the plastic element 36 (it could also be made of ceramic or another dielectric) is internally and externally provided with an electrically conductive coating 39, 40.
  • the channel section 37 connects the emission area 38 with a high-frequency device 41, for example a high-frequency board or the like, and an evaluation device 42.
  • microwaves 43 can be generated, which couples the coupling probe 35 into the interior 12.
  • the interior space 12 is substantially electrically conductive and forms a waveguide which conducts the microwaves 43 to the actuator member 14 which reflects the microwaves 43 and forms reflection microwaves 44.
  • the coatings 39, 40 are electrically connected to the high-frequency device 41, which contains unspecified coupling elements and coupling elements, for example capacitors, millimeter-wave integrated circuits (MMICs), directional couplers or the like. These components are arranged on a substantially planar rear end-face support structure 45.
  • the radio-frequency device 41 can transmit the microwaves 43 e.g. frequency modulated and / or pulse modulated send, for example by means of a voltage controlled oscillator (VCO) or the like.
  • VCO voltage controlled oscillator
  • the high-frequency device 41 as well as the evaluation device 42, which contains or forms evaluation means in the sense of the invention, are electrically connected to one another and expediently arranged on the same support structure 45.
  • the evaluation device 42 determines based on the transit time and / or the phase difference between the microwaves 43, 44 a respective position x, for example, the distance 31 corresponds to the actuator member 14 within the interior 12.
  • the evaluation device 42 includes, for example, a processor 46, a memory 47 and / or other electronic components see, for example ASICs (Application Specific Integrated Circuits) or the like.
  • the evaluation By means of at least one predetermined condition, for example a temporal condition or a control command, the position measuring device 30 carries out a calibration by means of a position signal 48 with the position x, for example wired (not shown) or wirelessly.
  • the measurement accuracy of the position measuring device 30 is improved, which is caused for example by electrical and / or geometric and / or thermal changes in the interior 12, which forms an electrical conductive structure or a waveguide.
  • fat deposits on the inner wall 28 lead to changes in the transit times of the microwaves 43 and 44, so that the distance x can no longer be measured with sufficient accuracy.
  • calibration reflection means 50 are arranged fixedly in the interior 12.
  • reflection means according to the invention which may be provided individually or in combination with each other, are presented on the basis of the reflection means 50.
  • the reflection means 50 comprise, for example, one or both compressed-air connections 19, 20.
  • the evaluation device 42 measures, for example, cyclically, based on an externally given control command, before the activation of the actuator 11 or the like a running time of the microwaves 43, the latter until a reflection at the terminals 19 and 20, the fluid channels 51 form, need.
  • cross-sectional changes, protrusions, grooves or the like in the interior 12 can form components of the reflection means 50.
  • the end stop 32 could be used as a Librier reflection means 50 for the position measuring device 30 serve.
  • separate reflection means 50 which are especially suitable for the reflection of calibration microwaves, can also be positioned in the interior 12 in a stationary manner.
  • the otherwise electrically insulating or consisting of dielectric material protection device 33 includes an electrically conductive surface 52, which reflects the microwaves 43 and can be used for calibration purposes.
  • the microwaves 43 may advantageously comprise microwaves of different frequencies, frequency- and / or pulse-modulated microwaves, it being possible for the purpose of the calibration to use microwaves with other properties to advantage, such as for determining the position of the actuator member 14.
  • calibration reflection means 50 are positioned in a rear portion 29 of the inner space 12.
  • the positioning in the rear region 29 has the advantage that influences which are significant for the calibration, for example due to contamination of the inner space 12, to the microwaves 43 and to calibration microwaves 53 described in more detail below, are particularly great.
  • the microwaves 43 pass, for example, on the outer circumference 27 of the piston 15 to a recess 55, for example a groove, on the inner wall 28 of the peripheral wall of the actuator housing 13.
  • the recess 55 is filled with a dielectric 56, for example a plastic material.
  • a dielectric 56 for example a plastic material.
  • the recess 55 changes the reflection behavior of the hollow conductor or inner space 12 in the rear region 29, so that the Evaluation device 42 reflected reflection microwaves 44, which are reflected by the piston 15 and reflection microwaves 44 ', which are influenced by the recess 55 different.
  • the microwaves 43 which pass on the outer circumference 27, to be influenced by a dielectric 58, which is arranged in a recess 57 on the rear end wall 26, during the formation of the reflection microwaves 44 '.
  • the piston 15 has a permeable portion 59 for passing the microwaves 43 and / or the microwaves 53 and reflection microwaves 44 and 54 formed therefrom.
  • the permeable portion 59 comprises, for example, a passageway 60 containing fluid, e.g. Air, through.
  • the passageway 60 allows the microwaves 43 to one at the rear
  • End wall 26 arranged reflector 61 by.
  • the passage 60 extends substantially parallel to the direction of movement 67 of the actuator member 14.
  • the reflector 61 may be a passive reflector, for example a recess filled with a dielectric. It is also conceivable that the reflector 61 is a transponder 71 which, for example, alters a frequency of and / or a pulse sequence and / or a polarization of the microwaves 43.
  • the microwave antenna arrangement 34 and the high-frequency device 41 are configured to transmit calibration microwaves 53 and form corresponding transmission means 62.
  • the calibration microwaves 53 are different from the position-measuring microwaves 43.
  • the calibration microwaves 53 are frequency-modulated or pulse-modulated microwaves.
  • the same microwaves 43, 44 can be used for position measuring purposes and Kalibriermess section.
  • the position measuring microwaves 43 are, for example, linearly polarized microwaves
  • the calibration microwaves 53 are circularly polarized microwaves or vice versa.
  • the microwaves 43, 53 may be microwaves linearly polarized at different angles to each other.
  • the microwaves 53 pass, for example, on the outer circumference 27 of the piston 15 and thus reach the rear end wall 26, where the reflector 61 is arranged specifically for the calibration microwaves 53.
  • the actuator 11 shown in FIG. 2 with a position measuring device 30 'with its position measuring device 30' corresponds to the actuator 11 and the position measuring device 30, the same reference numerals are used for identical or equivalent components.
  • a microwave antenna arrangement 34 ' corresponds in part to the microwave antenna arrangement 34.
  • the antenna arrangement 34' contains a Kalbrier antenna 64 for transmitting the Calibration microwaves 53 and for receiving the resulting reflection microwaves 54.
  • the calibration antenna 64 contains perpendicular to each other positioned transmit and receive electrodes 65, 66.
  • the electrodes 65, 66 are oriented transversely to a direction of movement 67 of the actuator member 14.
  • the electrodes 65, 66 are metalizations on the protective device 33.
  • the electrodes 65, 66 are connected, for example, with electrical lines 70 to the radio-frequency device 41.
  • the protective device 33 is in the embodiments, a holding body 68 for holding the coupling probe 35 vorgela- siege separate, lid-like device.
  • a one-piece component can be provided on which, for example, the reflection means 50 and / or the electrodes 65, 66 can be arranged.
  • a polarization reflection means 69 is arranged at the rear end wall 26 of the actuator II 1 .
  • the polarization reflection means 69 is designed for the reflection of the polarized calibration microwaves 53.
  • the reflection means 69 is arranged on the rear end wall 26 in an angular position or inclined position oriented in the direction of polarization of the calibration microwaves 53.
  • the reflection means 69 it is conceivable for the reflection means 69 to change a polarization of the calibration microwaves 53, for example to convert a circular into a linear polarization or vice versa.
  • the coupling probe 35 has a circular cross section and is expediently positioned coaxially with the piston 15 or the piston rod 25 in the inner space 12.
  • a coupling probe 80 shown in FIG. 3 could also be used.
  • a plate member 83 is arranged in front.
  • the plate member 83 has, for example, a rectangular contour.
  • the support structure 82 is preferably made of a Dielectric provided with metal surfaces, for example, coated, steamed, etc.
  • an electrically conductive surface 84 of a position-measuring antenna 86 on a front end side of the plate part 83 serves to transmit and / or receive the position-measuring microwaves 43, 44.
  • electrically conductive surfaces 85 are electrically insulated from the surface 84, for example by suitable distances from the surface 85.
  • the surfaces 85 form electrodes of a calibration antenna 87 for transmitting and receiving, for example, the calibration microwaves 53, 54.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Positionsmessverfahren und eine Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung zur Positionserfassung eines in einem Innenraum (12) eines Aktor-Gehäuses (13) beweglich angeordneten Aktorglieds (14) eines Aktors (11), mit einer Hochfrequenz -Mikrowellen-Antennenanordnung (34) zum Senden von Mikrowellen (43) in den Innenraum (12) und zum Empfangen von durch zumindest teilweise Reflexion der gesendeten Mikrowellen (43, 53) an dem Aktorglied (14) gebildeten Reflexions-Mikrowellen (44, 44') aus dem Innenraum (12), und mit Auswertemitteln (42) zur Bildung eines die jeweilige Position (x) des Aktorglieds (14) repräsentierenden Positionssignals (52) anhand der Reflexions-Mikrowellen (44, 44'). Bei der Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung (30) ist vorgesehen, dass in dem Innenraum des Aktor-Gehäuses (13) mindestens ein ortsfestes Reflexionsmittel (50) angeordnet ist, und dass die Auswertemittel (42) zu ihrer Kalibrierung anhand des mindestens einen Reflexionsmittels reflektierte Mikrowellen (43) auswerten.

Description

FESTO AG & Co, Ruiter Straße 82, 73734 Esslingen
Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung und Positionsmessverfahren
Die Erfindung betrifft ein Positionsmessverfahren und eine Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung zur Positionserfassung eines in einem Innenraum eines Aktor-Gehäuses beweglich angeordneten Aktorglieds eines Aktors, mit einer Hochfrequenz- Mikrowellen-Antennenanordnung zum Senden von Mikrowellen in den Innenraum und zum Empfangen von durch zumindest teilweise Reflexion der gesendeten Mikrowellen an dem Aktorglied gebildeten Reflexions-Mikrowellen aus dem Innenraum, und mit Auswertemitteln zur Bildung eines die jeweilige Position des Aktorglieds repräsentierenden Positionssignals anhand der Reflexions-Mikrowellen.
Beispielsweise sind aus der DE 198 33 220 Al eine solche Positionsmessvorrichtung und ein entsprechendes Positionsmess- verfahren bekannt. Die Positionsmessvorrichtung sendet beispielsweise Impuls-Radarwellen oder frequenzmodulierte Radarwellen in Richtung des Kolbens, die von dem Kolben reflektiert werden. Der Innenraum bildet einen Hohlleiter. Anhand einer Phasendifferenz- oder Laufzeitmessung der gesendeten und empfangenen Mikrowellen bestimmen die Auswertemittel den Abstand des Kolbens von der Mikrowellen-Antennenanordnung und somit die Position des Kolbens in dem Innenraum oder Bewegungsräum. In dem Innenraum können sich jedoch beispielsweise Fette oder andere Ablagerungen anlagern, die das Ausbreitungsverhalten der Mikrowellen beeinflussen. Beispielsweise ändert sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Leitfä- higkeit einer Innenwandung des Innenraums. Die Messgenauigkeit der Positionsmessvorrichtung wird dadurch schlechter.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Positionsmessvorrichtung und ein Positionsmessverfahren bereitzustellen, die eine hohe Messgenauigkeit aufweisen.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei der Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass in dem Innenraum des Aktor-Gehäuses mindestens ein ortsfestes Reflexionsmittel angeordnet ist, und dass die Auswertemittel zu ihrer Kalibrierung anhand des mindestens einen Reflexions- mittels reflektierte Mikrowellen auswerten. Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Positionsmessverfahren gemäß einem weiteren unabhängigen Anspruch vorgeschlagen.
Das ortsfeste Reflexionsmittel ermöglicht eine Kalibrierung der Positionsmessvorrichtung. Die Position des Reflexionsmit- tels im Innenraum des Aktor-Gehäuses ist bekannt. Anhand einer Laufzeitmessung oder eines Phasenvergleiches zwischen gesendeten und empfangenen Mikrowellen können die Auswertemittel die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Mikrowellen in dem Innenraum ermitteln.
Das mindestens eine Reflexionsmittel hat beispielsweise einen festen Abstand zu der Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung. Aber auch dann, wenn sich der Abstand aufgrund beispielsweise mechanischer Einflüsse während des Betriebs des Aktors, aufgrund von thermischen Schwankungen oder dergleichen ändert, ist es erfindungsgemäß möglich, anhand der dann kalibrierten Positionsmessvorrichtung beispielsweise einen relativen Abstand des Aktorglieds zu dem ortsfesten Reflexionsmittel für die Positionsbestimmung des Aktorglieds in dem Innenraum zu ermitteln. Wenn sich beispielsweise durch eine Querschnitts- Vergrößerung des Innenraums die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Mikrowellen erhöht, wird dies durch die erfindungsgemäße Kalibrierung berücksichtigt.
Bei dem Aktorglied handelt es sich zweckmäßigerweise um einen Kolben eines fluidtechnischen, beispielsweise pneumatischen Aktors, z.B. eines pneumatischen Arbeitszylinders. Auch wenn im nachfolgenden Ausführungsbeispiel ein pneumatischer Zylinder mit einer Kolbenstange beschrieben wird, so umfasst die Erfindung auch stangenlose Bauvarianten. Ferner kann der Aktor auch ein elektrischer Antrieb oder ein kombinierter flu- idtechnischer und pneumatischer Antrieb sein, wobei der Aktor beispielsweise der Läufer eines Elektromotors, insbesondere eines Linearmotors ist. Es versteht sich, dass auch bei rotatorischen Antriebsprinzipien die erfindungsgemäße Positionsbestimmung und Kalibrierung der Positionsmessvorrichtung mög- lieh ist.
Die Positionsmessvorrichtung kann im Innenraum räumlich zueinander beabstandete Ziele, beispielsweise das Aktorglied einerseits und das mindestens eine Reflexionsmittel andererseits, ermitteln. Dies ist beispielsweise bei einem Impulsra- dar oder einem FMCW-Radar möglich (FMCW = Frequency Modulated Continuous Wave) . Die Positionsmessvorrichtung arbeitet vorteilhaft auf der Basis der sogenannten Zeitbereichsreflekto- metrie.
Anhand der gemessenen Laufzeit und dem bekannten Abstand zwi- sehen der Hochfrequenz-Mikrowellen-Antennenanordnung und dem ortsfesten Reflexionsmittel wird eine aktuelle Ausbreitungs- geschwindigkeit der Mikrowellen für die Kalibrierung der Positionsmessvorrichtung festgestellt, um später auf diese Aus- breitungsgeschwindigkeit kalibriert die Position des Aktorglieds exakt zu ermitteln. Geometrische und/oder elektro- magnetische Einflüsse im Innenraum des Aktor-Gehäuses, der einen Hohlleiter bildet, auf die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Mikrowellen werden somit bei der Kalibrierung berücksichtigt, so dass die Messgenauigkeit bei der Positionsmessung des Aktorglieds verbessert ist.
Ein erfindungsgemäßes Reflexionsmittel kann auch sozusagen eine geometrische und/oder elektrische Störstelle sein, die die Ausbreitung und Reflektion von Mikrowellen beeinflusst. Ferner können elektrische Reflektorstellen, für Mikrowellen teilweise transparente Bereiche, beispielsweise in der Art halbdurchlässiger Spiegel, oder dergleichen Reflexionsmittel sein.
Sozusagen passive Reflexionsmittel können beispielsweise Metallisierungen, geometrische Änderungen im Bereich des Innenraumes, beispielsweise Vorsprünge, Ausnehmungen, Anschläge oder dergleichen, sein. Auch ein Fluidkanal, beispielsweise ein Kanal zur Luftzufuhr und -abfuhr bei einem pneumatischen Zylinder, kann ein Kalibrier-Reflexionsmittel bilden. Beispielsweise ist eine Querschnittsänderung, beispielsweise ein Querschnittssprung oder Anschlag, im Bereich einer Endlagen- dämpfung eines pneumatischen Zylinders vorhanden. Auch Rillen, Vorsprünge oder dergleichen können als Kalibrier- Reflexionsmittel dienen. Die Rillen, Vorsprünge oder sonstigen geometrischen Elemente im Innenraum, die als Kalibrier- Reflexionsmittel dienen, haben zweckmäßigerweise eine solche Dimension, z.B. Tiefe oder Höhe, das ein Teil der Mikrowellen reflektiert wird. Es ist zweckmäßig, dass der Innenraum eine im Wesentlichen elektrisch leitfähige Oberfläche aufweist und eine als Kalib- rier-Reflexionsmittel dienende Ausnehmung mit einem Dielektrikum, beispielsweise Kunststoff, verfüllt ist. Dadurch entsteht eine mechanisch durchgängige Oberfläche.
Das Reflexionsmittel kann an verschiedenen Stellen im Innenraum des Aktor-Gehäuses angeordnet sein, beispielsweise an einer Umfangswandung oder einem Deckel, insbesondere einer Stirnseite des Aktor-Gehäuses. Wenn der Deckel ein abnehmba- rer Deckel ist, ist die Herstellung des Reflexionsmittels einfacher. Beispielsweise ist das Reflexionsmittel an einer der Mikrowellen-Antennenanordnung gegenüberliegenden hinteren Stirnwand des Aktor-Gehäuse angeordnet oder wird von der Stirnwand gebildet.
Das mindestens eine ortsfeste Reflexionsmittel kann auch aktive Reflexionsmittel umfassen, beispielsweise Transponder. Der Transponder empfängt die Mikrowellen und beeinflusst sie, bevor er sie an die Positionsmessvorrichtung zurücksendet. Beispielsweise verstärkt der Transponder die Mikrowellen, mo- duliert sie, ändert deren Polarisation und/oder Frequenz oder dergleichen.
Es können auch mehrere Transponder vorgesehen sein, beispielsweise ein erster Transponder an dem Aktorglied und ein zweiter Transponder als Kalibrier-Reflexionsmittel im Sinne der Erfindung.
Aktive und/oder passive Baugruppen sind als Transponder vorteilhaft. Z.B. kann ein nichtlineares Bauelement als eine passive Baugruppe vorgesehen sein, die aus zwei oder mehreren empfangenen Frequenzen eine oder mehrere Mischfrequenzen er- zeugt. Zum Beispiel kann als Transponder eine Art RFID-Chip (RFID = Radio Frequency Identification) vorgesehen sein, der z.B. mittels akustischer Oberflächenwellen ein Signal charakteristisch moduliert.
Dabei stellt es an sich schon einen eigenständigen erfin- dungsgemäßen Gedanken dar, nur einen Transponder an dem Aktorglied anzuordnen. Diese Variante ist auch dann realisierbar, wenn sozusagen passive ortsfeste Kalibrier-Reflexions- mittel oder gar keine ortsfesten Kalibrier-Reflexionsmittel vorhanden sind und keine erfindungsgemäße Kalibrierung vorge- nommen wird. Wenn jedoch eine erfindungsgemäße Kalibrierung stattfindet, ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine erste, an dem Aktorglied angeordnete Transponder und das mindestens eine Kalibrier-Reflexionsmittel, z.B. eine Störstelle und/oder der mindestens eine zweite, ein Kalibrier-RefIe- xionsmittel bildende Transponder unterschiedliche Reflexionseigenschaften für die von der Positionsmessvorrichtung gesendeten Mikrowellen aufweist. Die Positionsmessvorrichtung empfängt somit unterschiedliche Reflexions-Mikrowellen, beispielsweise Mikrowellen mit unterschiedlicher Modulation, Po- larisation oder dergleichen und kann so die von dem Transponder am Aktorglied reflektierten Mikrowellen von den durch die Kalibrier-Reflexionsmittel reflektierten Mikrowellen unterscheiden.
Das mindestens eine Reflexionsmittel ist zweckmäßigerweise in einem Bereich zwischen der Mikrowellen-Antennenanordnung und einer Endlage des Aktorgliedes angeordnet. Diese Endlage ist beispielsweise eine vordere, maximal an die Mikrowellen- Antennenanordnung heranpositionierte oder eine hintere, maximal entfernte Endlage. Wenn die Reflexionsmittel möglichst weit vorne, vor der vorderen Endlage des Aktorgliedes angeordnet sind, ist es möglich, die Positionsmessvorrichtung unabhängig von der Position des Aktorgliedes zu kalibrieren, beispielsweise vor der Inbetriebnahme, im laufenden Betrieb oder dergleichen. Wichtig ist allerdings dabei, dass die Reflexions-Mikrowellen, die das Aktorglied und die Kalibrier- Reflexionsmittel jeweils sozusagen als Echo erzeugen, vonein- ander unterscheidbar sind.
Ein zweckmäßige Variante der Erfindung sieht vor, dass das Aktorglied, z.B. am Kolben eines pneumatischen Zylinders, einen für die Mikrowellen zumindest teilweise durchlässigen Bereich aufweist, zumindest für diejenigen Mikrowellen, die für die Kalibrierung verwendet werden. Beispielsweise können die Kalibrier-Mikrowellen das Aktorglied passieren und bis zu einer hinteren Stirnwandung des Aktor-Gehäuses gelangen, wo sie reflektiert werden und dann Kalibrier-Mikrowellen bilden. Es ist aber auch denkbar, dass die Kalibrier-Mikrowellen bis zu einem hinter dem Aktorglied an einer Umfangswandung des Aktor-Gehäuses angeordneten Kalibrier-Reflexionsmittel gelangen. Die Mikrowellen können dann durch das Aktorglied hindurch und/oder an dem Aktorglied vorbei zu dem Kalibrier- Reflexionsmittel gelangen.
Der durchlässige Bereich ist beispielsweise ein Durchlasskanal, z.B. ein Luftkanal, eine Umfangsdichtung am Außenumfang des Aktorglieds, ein Abstand zwischen einer Innenwand des Aktor-Gehäuses und einem Außenumfang des Aktorglieds oder dergleichen. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass beispiels- weise etwa 10% von gesendeten Mikrowellen nicht vom Aktorglied reflektiert werden, sondern an diesem vorbei in einen hinteren, von der Mikrowellen-Antennenanordnung entfernten Bereich gelangen. Diese Mikrowellen werden erfindungsgemäß zu Kalibrierzwecken ausgewertet.
Für Kalibrierzwecke können vorteilhaft Mikrowellen mit speziellen Eigenschaften, beispielsweise geeigneten Frequenzen, gesendet werden, die besonders gut über den zumindest teilweise durchlässigen Bereich des Aktorgliedes zu dem Kalib- rier-Reflexionsmittel gelangen und von diesem zur Kalibrierung der Positionsmessvorrichtung reflektiert werden.
Die Mikrowellen-Antennenanordnung umfasst beispielsweise eine von einem Haltekörper gehaltene Koppelsonde. An dem Haltekörper können erfindungsgemäß eines oder mehrere Reflexionsmittel, beispielsweise Metallisierungen an einem dielektrischen Material, oder dergleichen angeordnet sein. Ferner ist es denkbar, dass beispielsweise an einem Prallkörper, der zum Schutz der Mikrowellen-Antennenanordnung gegenüber dem Aktorglied oder sonstigen Umwelteinflüssen dient, mindestens ein erfindungsgemäßes Kalibrier-Reflexionsmittel angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise hat die Positionsmessvorrichtung Sendemittel, die zum Senden von speziell für Kalibrierzwecke vorgesehenen Kalibrier-Mikrowellen geeignet sind. Die Kalibrier- Mikrowellen sind von den Mikrowellen verschieden, die für die Positionsmessung des Aktorgliedes genutzt werden. Beispiels- weise haben die Kalibrier-Mikrowellen andere Frequenzen oder sind gegenüber den Positionsmess-Mikrowellen unterschiedlich frequenz- oder impulsmoduliert.
Ferner ist es denkbar, dass die Positionsmess-Mikrowellen und die Kalibrier-Mikrowellen unterschiedliche Polarisationen, beispielsweise lineare und zirkuläre Polarisationen oder umgekehrt, aufweisen.
Das mindestens eine Reflexionsmittel ist zweckmäßigerweise auf die Kalibrier-Mikrowellen abgestimmt. Beispielsweise ist eine Geometrie der Reflexionsmittel so beschaffen, dass ins- besondere die Kalibrier-Mikrowellen reflektiert werden, der Einfluss auf die Positionsmess-Mikrowellen jedoch andersartig, insbesondere geringer ist.
Auch bei den aktiven Reflexionsmitteln, beispielsweise dem oben erläuterten Transponder, ist es zweckmäßig, wenn der Transponder auf die Kalibrier-Mikrowellen abgestimmt ist.
Bei polarisierten Kalibrier-Mikrowellen ist es vorteilhaft, dass die Reflexionsmittel nur Mikrowellen einer vorbestimmten Polarisation, Frequenz oder dergleichen reflektiert. Beispielsweise ist eine Winkelposition oder Drehposition eines an einer hinteren Stirnwand des Aktor-Gehäuses angeordneten Reflexionsmittels so beschaffen, dass nur Mikrowellen einer vorbestimmten Polarisation oder Winkellage der Polarisation reflektiert werden. Es ist aber auch möglich, dass mindestens ein Reflexionsmittel eine Polarisation von Mikrowellen än- dert, beispielsweise linear polarisierte Mikrowellen, in zirkulär polarisierte Mikrowellen oder umgekehrt. Unterschiedlich polarisierte Reflexionsmikrowellen können von der Positionsmessvorrichtung unterschieden werden, so dass diese Kalibrier- und Positionsmess-Mikrowellen unterscheiden kann.
Zweckmäßigerweise hat die Hochfrequenz-Mikrowellen-Antennenanordnung zum Senden der Positionsmess-Mikrowellen und der Kalibrier-Mikrowellen jeweils eine separate Antenne, nämlich eine Positionsmess-Antenne und eine Kalibrier-Antenne . Die Antennen können separate Baueinheiten oder eine integrierte Baueinheit sein. Beispielsweise können die beiden Antennen auf einer gemeinsamen Trägerstruktur einer Koppelsonde angeordnet sein. Die Trägerstruktur wird z.B. durch ein Dielektrikum gebildet, auf das Metallflächen zur Bildung der Mikrowellen-Antennen aufgebracht sind, beispielsweise aufge- dampft oder dergleichen. Ferner ist es denkbar, dass die Antenne unmittelbar von einem Haltekörper gebildet ist, der beispielsweise entsprechende Metallisierungen aufweist. Für die unterschiedlichen Antennen sind zweckmäßigerweise separate Anschlüsse vorhanden.
Das erfindungsgemäße Positionsmessverfahren kann bei unter- schiedlichen Betriebszuständen angewendet werden. Beispielsweise wird es durch einen Steuerbefehl ausgelöst . Der Steuerbefehl kann manuell, beispielsweise lokal an der Positionsmessvorrichtung, durch eine externe Steuerung, beispielsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung, oder eine Überwa- chungseinrichtung, beispielsweise einen Personalcomputer ausgelöst werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Positionsmessvorrichtung die Kalibrierung selbsttätig vornimmt, beispielsweise vor der Inbetriebnahme, bei Betriebsunterbrechungen oder dergleichen. Auch eine zyklische oder kontinuierliche Kalib- rierung während des Betriebs des Aktors ist vorteilhaft .
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kalibrierung ist es möglich, beispielsweise Alterungserscheinungen, Umwelteinflüsse, Fremdkörper oder sonstige Fremdeinflüsse auf das Ausbreitungsverhalten der Mikrowellen zu ermitteln und somit auch langfristig Änderungen und Schwankungen der Ausbreitungsgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Die mit Kunststoff verfüllte Rille am Innenumfang des Hohlleiters ändert fluidtechni- sche, insbesondere pneumatische Eigenschaften des Gehäuse- Innenraumes, der einen Bewegungsraum für das Kolbenglied um- fasst, nicht. Die Positionsmess-Antenne ist zweckmäßigerweise stirnseitig, das heißt in der Bewegungsrichtung des Aktorgliedes, in dem Innenraum angeordnet. Die Kalibrier- Antenne ist vorteilhafterweise quer zu der Bewegungsrichtung des Aktorgliedes orientiert. Die Kalibrier-Antenne hat z.B. eine einzige Elektrode, zwei winkelig, insbesondere rechtwinklig, zueinander angeordnete Elektroden oder dergleichen. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine geschnittene und teilweise schematische Ansicht eines Aktors, der mit einer ersten erfin- dungsgemäßen Positionsmessvorrichtung ausgestattet ist,
Figur 2 eine geschnittene und teilweise schematische Ansicht eines zweiten Aktors, der mit einer zweiten erfindungsgemäßen Positionsmessvorrichtung ausges- tattet ist, und
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Mikrowellenantenne für eine erfindungsgemäße Positionsmessvorrichtung.
Ein pneumatischer Arbeitszylinder 10 bildet einen Aktor 11, insbesondere einen fluidtechnischen Aktor. In einem Innenraum 12 eines Aktor-Gehäuses 13 ist ein Aktorglied 14 linear hin- und herbeweglich angeordnet. Das Aktorglied 14 ist durch einen Kolben 15 des Arbeitszylinders 10 gebildet. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen pneumatischen Arbeits- Zylinder mit einer Kolbenstange, wobei auch kolbenstangenlose Varianten, elektrische Antriebe, kombinierte elektropneu- matische Antriebe, insbesondere Linearantriebe, ohne weiteres möglich sind.
Eine Ventilanordnung 16, die beispielsweise ein 2/2 -Ventil aufweist, speist Druckluft 17 aus einer Druckluftquelle 18 über Druckluftanschlüsse 19, 20 in den Innenraum 12 ein bzw. ermöglicht das Ausströmen von Druckluft aus den Druckluftanschlüssen 19, 20, um den Kolben 15 anzutreiben, der den Innenraum 12 in zwei nicht näher bezeichnete Teilkammern trennt. Zwischen einem Außenumfang 27 des Kolbens 15 und einer Innenwand 28 eines Mittelteils 22 des Gehäuses 13 ist beispielsweise hierfür eine Dichtung 21 vorgesehen.
Das Mittelteil 22 wird stirnseitig durch einen Lagerdeckel 23 5 mit einer hinteren Stirnwandung 26 sowie einen Abschlussdeckel 24 verschlossen, und begrenzt somit den Innenraum 12b, der eine Kolbenkammer umfasst oder bildet. Der Lagerdeckel 23 wird von einer Kolbenstange 25 durchdrungen, die ein Kraftabgriffselement des Arbeitszylinders 10 bildet.
lo Eine Positionsmessvorrichtung 30 dient zu einer Positionserfassung des Aktorglieds 14 innerhalb des Innenraums 12, beispielsweise eines Abstandes 31 des Kolbens 15 von einem Endanschlag 32. Der Endanschlag 32 ist vorteilhaft durch eine Schutzeinrichtung 33 gebildet, beispielsweise ein Kunststoff- i5 element, das eine Mikrowellen-Antennenanordnung 34 der Positionsmessvorrichtung 30 vor mechanischen Einflüssen, beispielsweise Druckstößen, Aufprall des Kolbens 15 oder dergleichen, schützt.
Die Mikrowellen-Antennenanordnung 34 enthält eine Koppelsonde 2o 35 zum Senden und Empfangen von Mikrowellen mit hoher Frequenz, beispielsweise in einem Frequenzbereich von etwa 10 MHz bis 30 GHz. Die Koppelsonde 35 kann z.B. eine metallische Sonde sein. Vorliegend enthält die Koppelsonde 35 jedoch ein Kunststoffelement 36, das zum Innenraum 12 hin einen Ab- 5 Strahlbereich 38 aufweist, an dem sich nach hinten ein Kanalabschnitt 37 anschließt. Der Kanalabschnitt 37 bildet einen Koaxialleiter. Der Abstrahlbereich 38 ist beispielsweise stufenzylindrisch ausgestaltet. Das Kunststoffelement 36 (es könnte auch aus Keramik oder einem sonstigen Dielektrikum be- 0 stehen) ist innen und außen mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 39, 40 versehen. Der Kanalabschnitt 37 verbindet den Abstrahlbereich 38 mit einer Hochfrequenzeinrichtung 41, beispielsweise einer Hochfrequenzplatine oder dergleichen, sowie einer Auswerteeinrichtung 42.
Mit Hilfe der Hochfrequenzeinrichtung 41 können Mikrowellen 43 erzeugt werden, die die Koppelsonde 35 in den Innenraum 12 einkoppelt. Der Innenraum 12 ist im Wesentlichen elektrisch leitfähig und bildet einen Hohlleiter, der die Mikrowellen 43 bis zum Aktorglied 14 leitet, das die Mikrowellen 43 reflektiert und Reflexions-Mikrowellen 44 bildet. Die Beschichtun- gen 39, 40 sind mit der Hochfrequenzeinrichtung 41 elektrisch verbunden, die nicht näher bezeichnete Einkopplungselemente und Auskopplungselemente, zum Beispiel Kondensatoren, Millimeterwellen Integrated Circuits (MMICs) , Richtkoppler oder dergleichen enthält. Diese Bauteile sind an einer im Wesent- liehen planaren hinteren stirnseitigen Trägerstruktur 45 angeordnet. Die Hochfrequenzeinrichtung 41 kann die Mikrowellen 43 z.B. frequenzmoduliert und/oder impulsmoduliert senden, beispielsweise mit Hilfe eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) oder dergleichen.
Die Hochfrequenzeinrichtung 41 sowie die Auswerteeinrichtung 42, die Auswertemittel im Sinne der Erfindung enthält oder bildet, sind elektrisch miteinander verbunden und zweckmäßigerweise auf derselben Trägerstruktur 45 angeordnet.
Die Auswerteeinrichtung 42 ermittelt anhand der Laufzeit und/oder der Phasendifferenz zwischen den Mikrowellen 43, 44 eine jeweilige Position x, die z.B. dem Abstand 31 entspricht, des Aktorglieds 14 innerhalb des Innenraumes 12. Die Auswerteeinrichtung 42 enthält hierzu beispielsweise einen Prozessor 46, einen Speicher 47 und/oder weitere elektroni- sehe Bauelemente, beispielsweise ASICs (Application Specific Integrated Circuits) oder dergleichen. Die Auswerteeinrich- tung 42 versendet ein Positionssignal 48 mit der Position x z.B. drahtgebunden (nicht dargestellt) oder drahtlos mit einer Antenne 49. Infolge mindestens einer vorbestimmten Bedingung, beispielsweise einer zeitlichen Bedingung oder eines Steuerbefehles, führt die Positionsmessvorrichtung 30 eine Kalibrierung durch. Mit Hilfe dieser Kalibrierung wird die Messgenauigkeit der Positionsmessvorrichtung 30 verbessert, die beispielsweise durch elektrische und/oder geometrische und/oder thermische Veränderungen im Innenraum 12, der eine elektrische Leitstruktur bzw. einen Hohlleiter bildet, bedingt sind. Beispielsweise führen Fettablagerungen an der Innenwand 28 zu Veränderungen der Laufzeiten der Mikrowellen 43 und 44, so dass der Abstand x nicht mehr mit ausreichender Genauigkeit gemessen werden kann.
Zur Kalibrierung der Positionsmessvorrichtung 30 sind Kalib- rier-Reflexionsmittel 50 ortsfest im Innenraum 12 angeordnet.
Nachfolgend werden einigen Varianten erfindungsgemäßer Reflexionsmittel, die einzeln oder in Kombination miteinander vorgesehen sein können, anhand der Reflexionsmittel 50 vorge- stellt.
Die Reflexionsmittel 50 umfassen beispielsweise einen oder beide Druckluftanschlüsse 19, 20. Die Auswerteeinrichtung 42 misst beispielsweise zyklisch, anhand eines von außen gegebenen Steuerbefehls, vor Inbetriebnahme des Aktors 11 oder der- gleichen eine Laufzeit der Mikrowellen 43, die diese bis einer Reflektion an den Anschlüssen 19 und 20, die Fluidkanäle 51 bilden, benötigen.
Ferner können Querschnittsänderungen, Vorsprünge, Rillen oder dergleichen im Innenraum 12 Bestandteile der Reflexionsmittel 50 bilden. Beispielsweise könnte der Endanschlag 32 als Ka- librier-Reflexionsmittel 50 für die Positionsmessvorrichtung 30 dienen.
Aber auch separate, speziell für die Reflektion von Kalib- rier-Mikrowellen geeignete Reflexionsmittel 50 können in dem Innenraum 12 ortsfest positioniert sein. Beispielsweise enthält die ansonsten elektrisch isolierende bzw. aus dielektrischem Material bestehende Schutzeinrichtung 33 eine elektrisch leitfähige Fläche 52, die die Mikrowellen 43 reflektiert und zu Kalibrierungszwecken genutzt werden kann.
Die Mikrowellen 43 können vorteilhaft Mikrowellen unterschiedlicher Frequenzen, frequenz- und/oder impulsmodulierte Mikrowellen umfassen, wobei zum Zwecke der Kalibrierung Mikrowellen mit anderen Eigenschaften vorteilhaft verwendet werden können, wie zur Positionsbestimmung des Aktorgliedes 14.
Ferner sind in einem hinteren Bereich 29 des Innenraums 12 Kalibrier-Reflexionsmittel 50 positioniert. Die Positionierung in dem hinteren Bereich 29 hat den Vorteil, dass für die Kalibrierung wesentliche Einflüsse, beispielsweise durch Verschmutzung des Innenraum 12, auf die Mikrowellen 43 sowie später noch im Detail beschriebene Kalibrier-Mikrowellen 53 besonders groß ist .
Die Mikrowellen 43 gelangen beispielsweise am Außenumfang 27 des Kolbens 15 vorbei zu einer Ausnehmung 55, beispielsweise einer Rille, an der Innenwand 28 der Umfangswandung des Ak- tor-Gehäuses 13. Die Ausnehmung 55 ist mit einem Dielektrikum 56, beispielsweise einem Kunststoffmaterial verfüllt. Dadurch ist mechanischer, insbesondere pneumatischer Sicht die Innenwand 28 durchgängig und weist keine Stufung auf. Dennoch ändert die Ausnehmung 55 das Reflexionsverhalten des Hohllei- ters bzw. Innenraums 12 im hinteren Bereich 29, so dass die Auswerteeinrichtung 42 reflektierte Reflexions-Mikrowellen 44, die vom Kolben 15 reflektiert werden und Reflexions- Mikrowellen 44 ' , die durch die Ausnehmung 55 beeinflusst sind, unterscheiden.
Ferner ist es möglich, dass die Mikrowellen 43, die am Außenumfang 27 vorbeigehen, bei der Bildung der Reflexions- Mikrowellen 44' von einen Dielektrikum 58, das in einer Ausnehmung 57 an der hinteren Stirnwand 26 angeordnet ist, beeinflusst werden.
Der Kolben 15 hat zum Durchlassen der Mikrowellen 43 und/oder der Mikrowellen 53 sowie daraus gebildeter Reflexions-Mikrowellen 44 und 54 einen durchlässigen Bereich 59. Der durchlässige Bereich 59 umfasst beispielsweise einen Durchlasskanal 60, der Fluid, z.B. Luft, durchläset. Der Durchlasskanal 60 lässt die Mikrowellen 43 bis zu einem an der hinteren
Stirnwandung 26 angeordneten Reflektor 61 durch. Der Durchlasskanal 60 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung 67 des Aktorglieds 14.
Der Reflektor 61 kann ein passiver Reflektor sein, beispiels- weise eine mit einem Dielektrikum verfüllte Ausnehmung. Es ist auch denkbar, das der Reflektor 61 ein Transponder 71 ist, der beispielsweise eine Frequenz der und/oder eine Impulsfolge und/oder eine Polarisation der Mikrowellen 43 verändert .
Die Mikrowellen-Antennenanordnung 34 sowie die Hochfrequenz- einrichtung 41 sind zum Senden von Kalibrier-Mikrowellen 53 ausgestaltet und bilden entsprechende Sendemittel 62. Die Kalibrier-Mikrowellen 53 sind von den Positionsmess-Mikrowellen 43 verschieden. Beispielsweise sind die Kalibrier-Mikrowellen 53 frequenzmodulierte oder impulsmodulierte Mikrowellen. Wie oben erläutert, ist es aber denkbar, dass zu Positionsmess- zwecken und Kalibriermesszwecken dieselben Mikrowellen 43, 44 verwendet werden können.
Bei dem nachfolgend im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Positionsmess- Mikrowellen 43 beispielsweise linear polarisierte Mikrowellen, die Kalibrier-Mikrowellen 53 zirkulär polarisierte Mikrowellen oder umgekehrt. Ferner können die Mikrowellen 43, 53 in unterschiedlichen Winkeln zueinander linear polarisierte Mikrowellen sein.
Die Mikrowellen 53 gehen beispielsweise am Außenumfang 27 des Kolbens 15 vorbei und gelangen somit zur hinteren Stirnwand 26, wo speziell für die Kalibrier-Mikrowellen 53 der Reflektor 61 angeordnet ist. Soweit der in Figur 2 dargestellte Ak- tor 11 mit einer Positionsmessvorrichtung 30' mit seiner Positionsmessvorrichtung 30' dem Aktor 11 und der Positionsmessvorrichtung 30 entsprechen, sind dieselben Bezugszeichen für gleiche oder gleichwirkende Komponenten verwendet .
Eine Mikrowellen-Antennenanordnung 34 ' entspricht teilweise der Mikrowellen-Antennenanordnung 34. Zusätzlich zu der zum Senden der Positionsmess-Mikrowellen 43 vorgesehenen Koppelsonde 35, die insoweit eine Positionsmess-Antenne 63 bildet, enthält die Antennenanordnung 34 ' eine Kalbrier-Antenne 64 zum Senden der Kalibrier-Mikrowellen 53 und zum Empfang der daraus entstandenen Reflexions-Mikrowellen 54. Die Kalibrier- Antenne 64 enthält rechtwinkelig zueinander positionierte Sende- und Empfangs-Elektroden 65, 66. Die Elektroden 65, 66 sind quer zu einer Bewegungsrichtung 67 des Aktorglieds 14 orientiert. Beispielsweise sind die Elektroden 65, 66 Metal- lisierungen an der Schutzeinrichtung 33. Die Elektroden 65, 66 sind beispielsweise mit elektrischen Leitungen 70 mit der Hochfrequenzeinrichtung 41 verbunden.
Die Schutzeinrichtung 33 ist bei den Ausführungsbeispielen einem Haltekörper 68 zum Halten der Koppelsonde 35 vorgela- gerte separate, deckelartige Einrichtung.
Es versteht sich, dass anstelle des Haltekörpers 68 und der Schutzeinrichtung 33 eine einstückige Komponente vorgesehen sein kann, an der beispielsweise die Reflexionsmittel 50 und/oder die Elektroden 65, 66 angeordnet sein können.
An der hinteren Stirnwand 26 des Aktors II1 ist ein Polarisa- tions-Reflexionsmittel 69 angeordnet. Das Polarisations- Reflexionsmittel 69 ist für die Reflektion der polarisierten Kalibrier-Mikrowellen 53 aufgestaltet . Beispielsweise ist das Reflexionsmittel 69 in einer auf die Polarisationsrichtung der Kalibrier-Mikrowellen 53 orientierten Winkelposition oder Schräglage an der hinteren Stirnwandung 26 angeordnet. Ferner ist es denkbar, dass die Reflexionsmittel 69 eine Polarisation der Kalibrier-Mikrowellen 53 ändern, beispielsweise eine zirkuläre in eine lineare Polarisation umwandeln oder umge- kehrt .
Die Koppelsonde 35 hat einen kreisrunden Querschnitt und ist zweckmäßigerweise koaxial zum Kolben 15 bzw. der Kolbenstange 25 in dem Innenraum 12 positioniert. Anstelle der Koppelsonde 35 könnte beispielsweise auch eine in Figur 3 dargestellte Koppelsonde 80 verwendet werden.
An einem Koaxialleiterabschnitt 81 einer Trägerstruktur 82 der Koppelsonde 80 ist vorn ein Plattenteil 83 angeordnet. Das Plattenteil 83 hat beispielsweise eine rechteckige Kontur. Die Trägerstruktur 82 besteht vorzugsweise aus einem Dielektrikum, das mit Metallflächen versehen, beispielsweise beschichtet, bedampft etc. ist. Beispielsweise dient eine elektrisch leitfähige Fläche 84 einer Positionsmess-Antenne 86 an einer vorderen Stirnseite des Plattenteils 83 zum Sen- den und/oder Empfangen der Positionsmess-Mikrowellen 43, 44. An seitlichen Randbereichen des Plattenteils 83 sind ferner elektrisch leitfähige Flächen 85 angeordnet, die von der Fläche 84 elektrisch isoliert sind, beispielsweise durch geeignete Abstände zu der Fläche 85. Die Flächen 85 bilden Elekt- roden einer Kalibrier-Antenne 87 zum Senden und Empfangen von beispielsweise den Kalibrier-Mikrowellen 53, 54.

Claims

Ansprüche
1. Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung zur Positionserfassung eines in einem Innenraum (12) eines Aktor-Gehäuses (13) beweglich angeordneten Aktorglieds (14) eines Aktors (11,
5 11')/ mit einer Hochfrequenz-Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') zum Senden von Mikrowellen (43, 53) in den Innenraum (12) und zum Empfangen von durch zumindest teilweise Reflexion der gesendeten Mikrowellen (43, 53) an dem Aktorglied (14) gebildeten Reflexions-Mikrowellen (44, 44', 54) aus dem lo Innenraum (12), und mit Auswertemitteln (42) zur Bildung eines die jeweilige Position (x) des Aktorglieds (14) repräsentierenden Positionssignals (52) anhand der Reflexions-Mikrowellen (44, 44', 54), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Innenraum (12) des Aktor-Gehäuses (13) mindestens ein ortsfes- i5 tes Reflexionsmittel (50) angeordnet ist, und dass die Auswertemittel (42) zu ihrer Kalibrierung anhand des mindestens einen Reflexionsmittels (50) reflektierte Mikrowellen (43, 53) auswerten.
2. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 zeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) eine elektrisch isolierende oder leitfähige Fläche (52) , insbesondere eine Metallisierung, und/oder einen Vorsprung und/oder eine Ausnehmung (55) und/oder einen Anschlag (32) an dem Aktor-Gehäuse (13) oder der Hochfrequenz-Mikrowellen-Antennen- 5 anordnung (3.4, 34') und/oder einen Fluidkanal (51) des Aktor- Gehäuses (13) umfasst.
3. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (12) im wesentlichen eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweist und die Ausnehmung (55) mit einem Dielektrikum (56) verfüllt ist.
s 4. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) an einer Umfangswandung (28) des Aktor- Gehäuses (13) angeordnet ist.
5. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden lo Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine
Reflexionsmittel (50) in einem Deckel (23, 24) des Aktor- Gehäuses (13) angeordnet ist.
6. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine i5 Reflexionsmittel (50) an einer der Hochfrequenz-Mikrowellen- Antennenanordnung (34, 34') gegenüberliegenden hinteren Stirnwandung des Aktor-Gehäuses (13) angeordnet oder von der hinteren Stirnwandung gebildet ist.
7. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden 20 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine
Reflexionsmittel (50) in einem Bereich zwischen der Hochfrequenz-Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') und einer Endlage des Aktorglieds (14) angeordnet ist, in der das Aktorglied (14) maximal an die Hochfrequenz-Mikrowellen- 5 Antennenanordnung (34, 34') heran positioniert ist.
8. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktorglied (14), insbesondere ein Kolben (15) , einen für Mikrowellen zumindest teilweise durchlässigen Bereich (59) aufweist, durch den von der Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') gesendete Mikrowellen (43, 53) zu der hinteren Stirnwandung (26) und an der hinteren Stirnwandung reflektierte Mikrowellen (44, 54) in Richtung der Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') durch- 5 treten können.
9. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest teilweise durchlässige Bereich (59) einen Durchlasskanal (60) und/oder eine Umfangsdichtung (21) und/oder einen Abstand zwischen einer Innenwand (28) des lo Aktor-Gehäuses (13) und einem Außenumfang des Aktorglieds (14) umfasst .
10. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz- Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') eine von einem Halte- i5 körper (68) gehaltene Koppelsonde (35) umfasst, und dass das Reflexionsmittel (50) an dem Haltekörper (68) angeordnet oder von dem Haltekörper (68) gebildet ist.
11. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Sendemittel (62)
20 zum Senden von Positionsmess-Mikrowellen (43) zu einer Positionsmessung des Aktorglieds (14) und zum Senden von Kalib- rier-Mikrowellen (53) zur Kalibrierung aufweist, die von den Positionsmess-Mikrowellen (43) verschieden sind.
12. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge- 5 kennzeichnet, dass die Kalibrier-Mikrowellen (53) und/oder die Positionsmess-Mikrowellen (43) frequenzmodulierte und/oder impulsmodulierte Mikrowellen umfassen.
13. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmess-Mikrowellen (43) linear polarisierte Mikrowellen und die Kalibrier-Mikrowellen (53) zirkulär polarisierte Mikrowellen umfassen oder umgekehrt .
14. Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 5 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) auf die Kalibrier-Mikrowellen (53) abgestimmt ist.
15. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine lo Reflexionsmittel (50) einen Transponder (71) umfasst.
16. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) zum Mischen und/oder Modulieren empfangener Mikrowellen ausgestaltet ist.
i5 17. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) eine nichtlineare Misch-Kennlinie aufweist und/oder zur Modulation auf Basis von akustischen Oberflächenwellen ausgestaltet ist.
20 18. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) ein passives Bauelement, insbesondere ein nichtlineares Bauelement, zum Mischen und/oder Modulieren umfasst.
19. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden 5 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) nur Mikrowellen einer vorbestimmten Polarisation reflektiert.
20. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Reflexionsmittel (50) eine Polarisation der Mikrowellen ändert.
5 21. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionsmittel (50) in einer auf Polarisation der Kalibrier-Mikrowellen (53) abgestimmten Winkelposition in dem Innenraum (12) , insbesondere der hinteren Stirnwandung (26), des Aktor-Gehäuses (13) lo angeordnet ist .
22. Positionsmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenz- Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') zum Senden der Posi- tionsmess-Mikrowellen (43) eine Positionsmess-Antenne (63; i5 86) und zum Senden der Kalibrier-Mikrowellen (53) eine Kalib- rier-Antenne (64; 87) aufweisen.
23. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmess-Antenne (63; 86) in einer Bewegungsrichtung (67) des Aktorglieds (14) und die Ka-
20 librier-Antenne (64; 87) quer zu der Bewegungsrichtung (67) des Aktorglieds (14) orientiert sind.
24. Positionsmessvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrier-Antenne (64; 87) und die Positionsmess-Antenne (63; 86) an einer gemeinsamen Trä- 5 gerstruktur (82) einer Koppelsonde (35) der Hochfrequenz- Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34') angeordnet oder von der Trägerstruktur (82) gebildet sind.
25. Positionsmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrier-Antenne (64; 87) an einem Haltekörper (68) der Hochfrequenz-Mikrowellen- Antennenanordnung (34, 34') angeordnet oder von oder von dem Haltekörpεr (68) gebildet ist.
26. Positionsmessverfahren zur Positionserfassung eines Ak- 5 torglieds (14) eines Aktors (11, 11'), wobei das Aktorglied
(14) in einem Innenraum (12) eines Aktor-Gehäuses (13) beweglich angeordnet ist, mit den Schritten:
- Senden von Mikrowellen (43, 53) in den Innenraum (12) mit einer Hochfrequenz-Mikrowellen-Antennenanordnung (34, 34'), lo - Empfangen von durch zumindest teilweise Reflexion der gesendeten Mikrowellen (43, 53) an dem Aktorglied (14) gebildeten Reflexions-Mikrowellen (44, 44', 54) aus dem Innenraum (12) ,
- Bildung eines die jeweilige Position (x) des Aktorglieds i5 (14) repräsentierenden Positionssignals (52) anhand der Reflexions-Mikrowellen (44, 44', 54) mittels Auswertemitteln (42), gekennzeichnet durch
- Kalibrieren der Auswertemittel (42) anhand von Mikrowellen 20 (43, 53), die von mindestens einem in dem Innenraum (12) des Aktor-Gehäuses (13) ortsfest angeordneten Reflexionsmittel (50) reflektiert werden.
27. Positionsmessverfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es vor der Inbetriebnahme und/oder während ei- 5 ner Betriebsunterbrechung und/oder zyklisch und/oder kontinuierlich und/oder bei einem Steuerbefehl durchgeführt wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006052790A1 (de) * 2006-11-09 2008-05-15 Festo Ag & Co Positionsmessvorrichtung zur Bestimmung einer Position eines Messobjekts
DE102008061227A1 (de) * 2008-11-14 2010-07-15 Astyx Gmbh Abstandsmessvorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines Abstands in einer Leitungsstruktur

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5508498A (en) * 1996-11-27 1998-06-22 Case Corporation Method and apparatus for sensing piston position
DE19833220A1 (de) 1997-12-15 1999-06-17 Mikrowellen Technologie Und Se Abstandsmeßvorrichtung und Verfahren zur Bestimmung eines Abstandes
US6722261B1 (en) * 2002-12-11 2004-04-20 Rosemount Inc. Hydraulic piston position sensor signal processing

Non-Patent Citations (1)

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