MXPA06005532A

MXPA06005532A - Sistema para registrar un espacio de objeto.

Info

Publication number: MXPA06005532A
Application number: MXPA06005532A
Authority: MX
Inventors: Rolf Lamm; Rainer Reichert; Johannes Riegl; Andreas Stoeger; Andreas Ullrich
Original assignee: Riegl Laser Measurement Sys
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-12-14
Also published as: CA2544306C; ATA18772003A; US20070058154A1; PL1685424T3; AU2004291727A1; BRPI0416753B1; ES2285546T3; ZA200601114B; EP1685424A2; BRPI0416753A; CA2544306A1; EP1685424B1; WO2005050129A3; DE502004003802D1; CN1882848A; JP2007512523A; US7330242B2; RU2335784C2; ATE362113T1; RU2006121991A

Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema para registrar un espacio de objeto que tiene un sensor de distancia opto-electronico el cual usa un metodo de tiempo de propagacion de senal, y un transmisor para transmitir senales opticas, en particular senal laser, asi como un receptor (E) para recibir senales opticas, particularmente haces laser, reflejadas por objetos ubicados en el espacio objetivo. El sistema tambien comprende un explorador para desviar los ejes opticos del transmisor y receptor (S y E), preferiblemente en dos direcciones ortogonales. Los ejes opticos del transmisor y receptor (S y E) son sustancialmente paralelos. Un sistema de evaluacion determina los valores de distancia desde el tiempo de propagacion o posicion de fase de las senales opticas emitidas, y las coordenadas espaciales de los elementos de datos individuales resultan de los valores de distancia y la desviacion de haz implementados por el explorador. El sistema comprende una cabeza de medicion giratoria (8) montada por medio de un eje hueco (33, 34) en un soporte (21, 22, 24) y un sistema de espejos (41, 42) fijado con relacion a la cabeza de medicion (8) y la cual desvia los haces axialmente incidentes en el eje hueco (33, 34) en la direccion radial y viceversa. La radicacion de un transmisor estacionario (S) se puede introducir en la direccion axial con relacion al eje hueco (33, 34) y se transmite en la direccion radial a traves del sistema de espejos (41, 42). La radiacion reflejada por los objetivos ubicados en el espacio de objeto, sin embargo, se puede desviar por el sistema de espejos (41, 42) en la direccion del eje del eje hueco (8, 33, 34) y se suministra al receptor (E), el cual tambien es estacionario.

Description

ANTECEDENTES PE LA INVENCION Los dispositivos conocidos de este tipo se usan para medir edificios, obras de tierra, máquinas y plantas, etc. En general, estos sistemas comprenden una cabeza de medición en donde un haz de medición se desví a una alta velocidad y de una manera similar a abanico por un ángulo limitado de por ejemplo 90°. La desviación del haz de medición se logra por espejos pivotantes, ruedas de espejos giratorias o similares. La cabeza de medición normalmente se monta en una plataforma giratoria la cual realiza un movimiento lento relativo de aquí para allá. El ángulo giratorio, de acuerdo con la solicitud, está típicamente en un intervalo de 90° a 180°. Estos sistemas se pueden utilizar solamente en una forma restringida, si un ángulo espacial sustancialmente completo tiene que ser registrado. Tales aplicaciones son, por ejemplo, cuando se miden cuartos internos de edificios, cuando se miden cavernas, cuevas, cuando se excavan túneles o minas etc. Las aplicaciones bajo condiciones especialmente difíciles están en la industria de acero cuando se miden convertidores y recipientes de transporte para lingotes de acero o hierro fundidos. Por razones operativas y- energéticas, los metales fundidos son f ecuentemente transportados de una pieza de producción a un lugar de procesamiento. En la industria del acero, recipientes apropiados, cucharones de torpedo así llamados, se usan para conducir lingotes de hierro líquido de un alto horno a un convertidor y, opcionalmente, de este, a una fundidora, particularmente a máquinas de fundición continuas, donde se funden las placas como un material' de partida para procesamiento de laminación. Estos cucharones de torpedo, los cuales son capaces de contener varios cientos de toneladas de hierro fundido o acero fundido, tienen un forro el cual constituye un aislamiento térmico y, al mismo tiempo, protege la camisa de acero del recipiente contra la acción de la fundición. Como en los convertidores de acero, los forros de tales cucharones de torpedo son sometidos a desgaste, y el resultado puede ser, en particular, que los bloques individuales del forro se rompan. Puesto que tal daño puede afectar seriamente la seguridad y el ambiente, el forro de este equipo de transporte tiene que ser inspeccionado, reparado o reemplazado en una base regular la cual, desde luego, origina altos gastos. Cuando se realiza tal inspección, el cucharón de torpedo . (o., cualquier otro recipiente para acero o hierro) tiene que ser. enfriado y, después, tiene que ser calentado lentamente hasta la temperatura de trabajo (~1300°C> . Esto resulta en una interrupción considerable de operación que origina costos correspondientemente altos.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Por la invención, se sugiere un aparato el cual hace posible una medición precisa de un espacio interno de tal recipiente. Por registros referenciales antes de la operación inicial (los datos se almacenan en una memoria) y formando la diferencia con el registro actual respectivo, los cambios del forro, como por desgaste y rotura de bloques, se pueden determinar ' de una manera exacta. Por consiguiente, la reparación del forro solamente se realiza cuando es necesario actualmente. De acuerdo con la invención, la invención proporciona una cabeza de medición giratoria soportada en un pedestal. Además, una unidad de espejo, arreglada en una forma estacionaria con respecto a la cabeza de medición, se proporciona por lo cual haces axialmente incidentes, con relación al eje hueco, se desvían en dirección radial y viceversa, en donde la radiación de una unidad transmisora estacionaria se pueden conducir en dirección axial, con relación al eje hueco, y se puede transmitir en dirección radial por la unidad de espejo, la radiación reflejada de los objetivos en el espacio de objeto .se habilita para ser desviada por la unidad de espejo en la dirección del eje del eje hueco y se puede alimentar a la unidad receptora' la cual también es arreglada estacionaria. Ciertamente, la unidad de espejo se puede formar en varias formas, por ejemplo por uno o más espejos y/o por prismas completamente o parcialmente reflectores. Por ejemplo con un arreglo coaxial en un sistema óptico común para el canal transmisor y el canal receptor, la división de estos canales se podrá efectuar, por ejemplo por un espejo parcialmente transparente, un espejo único o un prisma correspondiente siendo suficiente. Sin embargo, en un desarrollo adicional ventajoso de la invención, el aparato comprende una cabeza de medición giratoria impulsada por un motor y que se coloca entre los " soportes de un pedestal y soportada en un eje hueco, en donde dos espejos se fijan dentro de -la -cabeza de medición--en dirección axial con relación al eje hueco, un primer espejo que desvía los haces de la unidad transmisora, o de una guía de luz opcionalmente interpuesta, que entra en dirección axial a través del eje hueco, en dirección radial con relación al eje hueco, y los transmite, preferiblemente después de la formación de haz, mientras que el segundo . espejo. desvía los haces sustancialmente incidentes paralelos al haz transmisor y reflejados por los objetivos dentro del espacio de objeto, preferiblemente después de la formación de haz, en dirección axial con relación al eje hueco, hacia la unidad receptora, opcionalmente una guía -de luz se interpone. De una manera ventajosa, el pedestal se monta en una plataforma giratoria, como se conoce per se, la cual es pivotal alrededor de un eje extendido perpendicularmente al eje de rotación de la cabeza de medición y se impulsa por un motor. Para habilitar el acceso del sistema de medición a espacios huecos a través de canales estrechos, por ejemplo la boca de llenado de un recipiente, la plataforma giratoria, de acuerdo con un desarrollo adicional ventajoso de la invención, se monta sobre un tubo de soporte, preferiblemente cilindrico, el eje pivotante de la plataforma giratoria es orientado paralelo al eje del tubo de soporte y, preferiblemente, es idéntico con este. — Cuando se- inspeccionan los cucharones de torpedo u otros recipientes para metal fundido, particularmente aquellos para lingotes de hierro o acero líquidos, es sustancial que mediciones apropiadas se puedan afectar sustancialmente a temperaturas de operación, y que estas no se requieran más tiempo para enfriar los recipientes especialmente hacia abajo. Preferiblemente, el pedestal y/o el tubo de soporte o la cabeza de medición comprenden un arreglo de enfriamiento con este fin, particularmente por líquido, y/o se proporciona con un aislamiento térmico, suministro y descarga de líquido de enfriamiento para el pedestal y/o el tubo de soporte que se efectúa a través de conductos de manguera guiados dentro del interior del tubo de soporte . · De esta forma, es posible la primera vez por este arreglo de enfriamiento y/o este aislamiento, economizar costos de enfriamiento de los recipientes y un período de descanso correspondiente. Por lo tanto, estas medidas, aún de forma independiente de la construcción y el arreglo de la unidad de espejo y la rotación de la cabeza de medición, tienen que ser consideradas que son una invención por si solas. Existe más, debido a que aquellos . expertos en la técnica procuran ahora arreglar la cabeza de medición fuera del recipiente a ser medido el cual, por otra parte, hace mediciones de orientación con respecto al recipiente necesario . _ . . · De una manera ventajosa, la cabeza de medición se puede enfriar, ya sea por añadidura o como una alternativa, por medio de un gas (incluyendo el gas de un medio de enfriamiento de evaporación, tal como Freon) , particularmente aire bajo por presión, el gas es, por ejemplo, introducido en la cabeza de medición a través de un lado del eje hueco, y se puede descargar a través del otro lado de este, el suministro de gas se efectúa a través de un conducto de manguera en el interior del tubo soporte, mientras que el gas . se. puede descargar a través del tubo de soporte . Para proteger la cabeza de medición giratoriamente soportada, pero arriba de todas las ventanas - del sistema de telémetro, el cual conduce dentro y fuera, contra obstrucción y daño, cuando se introduce el aparato de medición a través del canal estrecho, el otro contorno de la cabeza de medición en posición operativa, en la cual las ventanas que conducen a los haces de medición dentro y fuera son orientadas hacia la plataforma giratoria, se adapta al contorno del pedestal, ambos formando conjuntamente, por ejemplo, la forma de un guardapolvo esférico o similar. Adicionalmente, la protección del sistema de medición se puede lograr porgue el pedestal y la cabeza de medición en posición no operativa tienen un diámetro escalonado hacia el tubo de soporte, un segundo tubo es desplazable -en- -dirección- longitudinal sobre - el tubo de soporte para ser desplazable sobre las regiones de diámetro escalonado del pedestal y la cabeza de medición en posición no operativa y para cerrar el pedestal, la plataforma giratoria y la cabeza de medición de una manera sustancialmente hermética. Preferiblemente, el tubo de soporte conjuntamente con el pedestal y la cabeza de medición se arreglan en un carro el cual se puede mover dentro de ¦ una posición definida y reproducible con relación al objeto a ser medido . Ventajosamente, la invención se usa para medir e inspeccionar recipientes y vagones cisterna para líquidos agresivos, particularmente para metal fundido. Cada vez que los haces de medición emergen sustancialmente en dirección radial desde la cabeza de medición, el sombreado en una región alrededor del tubo de soporte o similar ocurrirá debido al pedestal y la plataforma giratoria. Puesto que el sistema de medición será típicamente introducido a través de la boca de llenado del recipiente dentro de este, esto significa que el sistema de medición se "blinda" casi en la región alrededor de la boca de llenado en donde la fundición fluye con alta velocidad de flujo cuando se carga y/o descarga, por esta razón uno tiene que esperar el fenómeno de desgaste más alto. Para evitar el sombreado y se habilite la medición también en esta región crítica, se sugiere de acuerdo con la invención, arreglar un espejo antes de cada ventana que conduce los haces de medición dentro y fuera, el espejo desvía los haces de medición, con relación a la cabeza de medición, en una dirección sustancialmente tangencial . La invención se refiere también a un método en el cual las siguientes etapas se proporcionan: (a) proporcionar un arreglo de medición alargado que tiene un eje longitudinal; (b) introducir el arreglo de medición alargado en cavidad de un recipiente para metal fundido, la cavidad se define por una pared interna; (c) girar la cabeza de medición del arreglo de medición alrededor del eje longitudinal; (d) medir la distancia del arreglo de medición a la pared interna mientras gira el arreglo de medición alrededor del eje longitudinal; y (e) opcionalmente almacenar los datos de distancia medidos . Cuando se hace esto, la colección de datos se efectúa mejor de tal forma que los datos obtenidos por las' etapas (c) y (d) se combinan para formar una imagen de tres dimensiones de la cavidad del recipiente previo a la etapa (e) . En añadidura _-o_- como una alternativa puede ser ventajoso almacenar los datos de referencia a los datos medidos, preferiblemente como una imagen de tres dimensiones, y comparar estos datos de referencia con los datos medidos después de haber efectuado la etapa .(d) del método.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Las características adicionales de la invención resultarán de la siguiente descripción de algunas modalidades con referencia a las figuras . Figura 1 muestra esquemáticamente un aparato para . medir un cucharón de torpedo así llamado; Figura 2 ilustra una sección transversal axial de la cabeza de medición de acuerdo con la invención que incluye el pedestal y la plataforma giratoria; Figura 3 también de una forma esquemática, muestra un detalle de la cabeza de medición en una vista de sección transversal ; Figura 4a finalmente representa un aparato de medición de acuerdo con la invención, parcialmente en sección transversal, parcialmente en elevación, y Figura 4b es la elevación lateral pertinente.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS FIGURAS En la figura 1, un cucharón de torpedo se ilustra —esquemáticamente en -una- vista en - sección— transversal y es referenciado 1. Normalmente, un cucharón de torpedo comprende una porción central cilindrica que tiene una boca de llenado y vaciado 2. En ambos lados las porciones cónicas unen la porción central y extremo en un extremo de eje en el cual el cucharón se soporta giratoriamente. Los dos cojinetes sostenidos cada uno en una carretilla la cual rueda en rieles. El eje 3 de tal carretilla y los rieles 4 se indican esquemáticamente. El cucharón de torpedo 1 tiene una camisa de acero 5. El espacio interno tiene un forro 6 el cual usualmente consiste de dos capas, es decir una capa de uso interno 6a y un forro de seguridad externo 6b. Una de las porciones cónicas del cucharón es referenciada 7. Para llenar el cucharón de torpedo 1, partiendo de la posición mostrada en la figura 1, es pivotado por 90° en el sentido de las manecillas del reloj de modo que la boca de llenado 2 se dirige hacia arriba, mientras que para vaciar el cucharón se gira por 180°. La posición intermedia mostrada en la figura 1 se asume después del vaciado para inspeccionar el forro. Para inspeccionar el cucharón de torpedo 1, una cabeza de medición 8 se introduce en el cucharón vacío a través de la boca de llenado 2. La cabeza de medición 8 se sitúa en un tubo 9, se enfría por un líquido, cuya elongación 10 se soporta de manera desplazable en un carro 11. En el extremo libre del tubo 10 está un alojamiento el cual contiene las--partes - electrónicas de un telémetro - láser y la unidad de control del dispositivo de exploración de la cabeza de medición 8. En el interior del tubo 9, 10, los cables de datos, cables de control y cables de energía se conducen a la <-cabeza de medición 8. La sección de transmisión o transmisor láser S, el receptor opto-electrónico E para los impulsos de eco del láser y la unidad de evaluación completa acoplada a los mismos se arreglan dentro del alojamiento 12, y se acoplan a la cabeza de medición 8 por medio de un cable de fibra de vidrio 64 (figura 4a) . Correspondientemente, la unidad de evaluación se puede entender que es referenciada 12. Dentro del interior del. tubo 9, .19, los conductos para un medio de enfriamiento y/o un conducto de aire presurizado para enfriar la cabeza de medición apropiada 8 también se conducen. La instalación completa se controla por un control y cable de datos 13 el cual se conecta a una calculadora electrónica C la cual, a su vez, calcula ya sea en línea o fuera de línea un modelo de 3-D del interior del recipiente 1 a partir de los datos medidos determinados por la unidad de evaluación 12, como se conoce per se, y también lo almacena adecuadamente en una memoria afiliada. Un cable de energía 14 es referenciado 14, un conducto de aire presurizado es referenciado 15., y conductos de suministro y descarga para el medio de enfriamiento son referenciados 16. Para- facilitar -la introducción del aparato - en la boca de llenado 2 del cucharón de torpedo, una cubierta protectora de radiación 17 se proporciona y se sujeta al tubo 10. Además, una placa 18 se monta en el tubo 10 y tiene tomillos de centrado 19 los cuales acoplan correspondientemente los agujeros en la superficie de cubierta 20 de la boca de llenado 2, orientando así la cabeza de medición con respecto al cucharón de torpedo 1. Puede ser conveniente montar la instalación de medición, consistente de la cabeza de medición 8, el tubo 9, 10 el alojamiento 12, la placa 18 así como la cubierta protectora 17 en una grúa, la suspensión se efectúa en el centro de gravedad de la instalación. Con tal modificación, la instalación de medición aún luego puede ser orientada de una manera rápida y óptima con respecto al cucharón de torpedo 1, si la posición de medición del mismo solamente se ha ajustado rudamente. La orientación precisa del sistema de medición en el cucharón 1 es particularmente importante hasta donde solamente luego una comparación y formación de la diferencia entre un registro actual y un registro más viejo se puede efectuar. En lugar de la orientación mecánicamente, también es posible orientar el sistema apropiadamente con respecto al cucharón de torpedo midiendo los puntos de referencia. Durante la medición, la cabeza de medición 8 gira entre las dos patas—21 y—22 del pedestal- en -la dirección de la flecha 23. Como se puede ver en la figura 1, una región cónica 25 alrededor del tubo 9 es sombreada, debido a que el haz de medición choca con la porción de base 24 (figura 2) del aparato de medición (donde los soportes 21 y 22 se arreglan, véase figura 2, 4a) y no puede alcanzar el forro alrededor de la boca de llenado 2. Aparte de la región 25, el espacio interno completo del cucharón de torpedo 1 se registra girando la cabeza de medición 8 en la dirección de la flecha 26. En asociación con cada elemento de - datos individual, las coordenadas espaciales resultarán de los valores de distancia y los valor-es de ángulo simultáneamente ' determinados de la desviación de haz a través del dispositivo de exploración. De la totalidad de todos los elementos de datos, un modelo 3-D del espacio interno del cucharón 1 se puede establecer. Si un registro · más viejo del cucharón de torpedo 1 existe, cualquier cambio de la superficie del forro se puede calcular formando la diferencia. Este registro más viejo estará contenido en una memoria, por ejemplo de una' computadora C, y se puede comparar ya sea directamente con datos de medición que llegan desde la cabeza de medición 8 o después del almacenamiento intermedio en la memoria de la computadora C. En la figura 2, la construcción del aparato de medición se muestra en sección transversal axial . La cabeza de. medición 8 comprende un. alojamiento cilindrico 28 con respecto al eje 27. En la camisa cilindrica está una ventana sustancialmente rectangular 29 para el haz de medición transmitido y recibido. En el alojamiento 28, detrás de la ventana 29, hay dos lentes 30, 31 para los haces de medición (lentes de colimación para el haz transmitido y lentes de enfoque para la señal de eco reflejada) . El peso de estos elementos de vidrio 29 a 31 se compensa por un contrapeso 32 arreglado dentro del alojamiento 28. El alojamiento 28 es girable alrededor del eje 27. La cabeza de medición 8 se soporta en los extremos 33, 34 de un eje hueco. Los dos extremos de eje 33, 34 son soportados y guiados en los cojinetes 35, 36 esquemáticamente indicados. La cabeza de medición 8 se impulsa por un motor , cuyo piñón 37 acopla una corona interna 38 la cual es coaxialmente montada al eje hueco en la pared del alojamiento 28.' Alternativamente, podría ser concebible impulsar la cabeza de medición 8 por un sistema de engranaje que conduce al exterior, opcionalme'nte también con la mano. Cuando se mide, la cabeza de medición 8 gira a un número relativamente alto de revoluciones en la dirección de la flecha 46. La radiación de transmisor se suministra a la cabeza de medición 8 por un cable de fibra de vidrio 39. La radiación se dirige por un espejo 40 y a través' del eje hueco en dirección axial en la cabeza de medición y se alimenta a los lentes de colimación 30 por una superficie de prisma de reflexión 41. La radiación reflejada de un objeto de objetivo choca en la cabeza de medición 8 a través de la ventana 29 y se concentra, después de una desviación doble en la superficie de prisma de reflexión 42 y el espejo 43, por los lentes de enfoque 31 sobre el cable de fibra de vidrio 44 el cual dirige las señales de eco adicionalmente a la unidad receptora del telémetro. El pedestal 21, 22, 24 y sus dos soportes 21 y 22 se arreglan en una plataforma giratoria · 45 ; - La- plataforma giratoria 45 realiza un movimiento oscilante en la dirección de las flechas 47. Cuando se explora un ángulo espacial completo, el ángulo es al menos 180°, preferible 360°. Con este fin, es impulsado en su interior por un rodillo dentado tr ilustrado en las líneas de puntos por un motor MI. El rodillo dentado tr acopla un engranaje interno ig ilustrado en líneas de rayas punteadas. Los dos soportes 21 y 22 del pedestal 21, 22, 24 así como la plataforma giratoria 45 son rodeados por un enfriador líquido 48 y/o una capa aislante 49 la cual, a su vez, es rodeada por una camisa de metal en lámina 50. El agua o aún aceite se pueden usar como un medio de enfriamiento. En el caso de una carga de temperatura extrema, la cabeza de medición 8 puede, además, ser equipada con un sistema de enfriamiento de gas (por ejemplo, también un gas de evaporación, tal como Freón) o con enfriamiento de aire presurizado el cual, sin embargo, también se puede aplicar solo en el caso de una carga de temperatura menor. Con este fin, en el caso de la presente modalidad, un conducto de aire presurizado, no mostrado, se introduce en un soporte 22 del pedestal 21, 22, 24 el cual se conecta al extremo de eje hueco 33 de una manera no mostrado. El aire presurizado (o cualquier otro gas) fluye a una velocidad alta relativa a través de la cabeza de medición 8 y sale de la cabeza de medición 8 a través del extremo de eje hueco 34, luego se descarga a través del soporte 21 del pedestal 21, 22. Para obtener un efecto de enfriamiento óptimo por aire o gas, las placas de guía se pueden arreglar en el interior de la cabeza de medición. · Si los haces de medición, como en la modalidad anterior, emergen en dirección radial de la cabeza de medición y entran en la dirección radial, un ángulo espacial relativamente grande 25 resultará el cual es sombreado, es decir los haces de medición no lo alcanzan, debido a que se cubren por las bases 24 del pedestal 21, 22, 24 y la plataforma giratoria 45. La figura 3 muestra esquemáticamente una solución por la cual este efecto de sombreado se disminuye o, con una construcción apropiada de la cabeza de medición, se puede evitar totalmente. ^Desconformidad con la invención, un prisma 52 se proporciona-en-lugar-de -la ventana 29, la superficie 53 del mismo se hace reflectora. Los haces de medición en esta modalidad de la cabeza de medición no entran y emergen de esta en dirección radial, sino sustancialmente tangencialmente . Si el prisma 52 se construye de tal- manera que la distancia 54 de la delimitación interna 55 del haz de rayos de medición 56 corresponde al menos al radio de la base 24 del pedestal 21, 22, 24 o de la plataforma giratoria 45, ningún efecto de sombreado ocurrirá. Cuando la plataforma giratoria 45 pivota el pedestal 21, 22, 24 conjuntamente con la cabeza de medición 8 por 180°, el prisma 52 y el haz de rayos de medición 56 están en las posiciones indicadas en líneas de puntos (52' y 561 ) . Con un aparato de medición modificado de esta forma, aún una zona extremadamente altamente sometida a tensión alrededor de la abertura de llenado y vaciado 2 se puede inspeccionar. El aparato de medición de acuerdo con la invención se somete a tensión en diversos aspectos cuando se usa en acería, particularmente cuando se mide el forro de un cucharón de torpedo. Primero, existe una alta temperatura de trabajo de aproximadamente 1300 °C lo cual requiere medidas especiales. Cuando se introduce el sistema de medición en el cucharón, una colisión con la pared interna de la boca de llenado 2 puede ocurrir por lo cual las partículas de acero, escoria o forro de la pared pueden llegar a perderse y pueden ensuciar la ventana 29 o el prisma 52 y/o dañar el aparato de medi-ción completo. En las figuras 4a y 4b, un aparato de medición es esquemáticamente mostrado, parcialmente en sección transversal, el cual es protegido a un gran grado contra los riesgos mencionados anteriormente durante la fase crítica de introducción en el interior del cucharón de torpedo 1. Cada uno de los soportes 21 y 22 es rodeado . por una camisa de enfriamiento de tubos de cobre pequeños 57 formados en forma de meandro. La camisa de enfriamiento es envuelta por una capa de aislamiento 49 la cual, a su vez, -es rodeada por una camisa de metal en lámina 50. El pedestal 21, 22, 24 se monta en la plataforma giratoria 45 la ' cual se enfría análogamente por tubos de cobre pequeños 57 y es rodeada por una capa de aislamiento 49. La plataforma giratoria 45 se sujeta a un reborde 58 del tubo 10 el cual también se proporciona con un enfriamiento líquido y una capa de aislamiento.. El tubo enfriado y aislado conjuntamente con la plataforma giratoria 45 se cubre por un tubo de metal en lámina de pared delgada 9. Un tubo 59 se arregla de manera desplazable sobre el tubo 9 y el pedestal 21, 22, 24. En la posición no operativa del sistema de medición, este tubo 59 asume la posición mostrada en la figura 4a, mientras que en la posición operativa el tubo 59 se aparta al menos hasta la plataforma giratoria 45 (véase figura 4b) . Mediante la unidad de .control, _JLa cabeza _ de .medición 8 se mueve, en la posición mostrada en las figuras 4a y 4b cuando el sistema se apaga. El tubo 59 y el impulso de la cabeza de medición 8 son eléctricamente bloqueados uno contra otro de tal manera que la cabeza de medición solamente se puede encender cuando el tubo 59 es separado. Alternativamente, cuando el impulso de la cabeza de medición se enciende aunque el tubo no esté retirado, una señal se emite por un sensor de posición que coopera con el tubo 59. En tal caso, la señal del sensor es ya sea alimentada a un indicador el cual recuerda al usuario retirar el tubo 59, o el tubo se desplaza por un servo-motor, automáticamente activado por la señal del sensor hasta que el tubo asume la posición retirada. Como se ve particularmente en la figura 4b, los dos soportes 21 y 22 del pedestal 21, 22, 24 son ' ventajosamente ensanchados similar a las etapas en el plano 60. El extremo libre de los soportes 21 y 22 así como la mitad superior 61 del alojamiento de la cabeza de medición 8 se forman cómo una semi-esfera. Cuando se introduce el sistema de medición en el cucharón de torpedo 1, la cabeza de medición 8, está en la posición mostrada en las figuras 4a y 4b, el tubo 59, de acuerdo con la figura 4a, se desplaza en la dirección hacia delante de modo que la cabeza de medición sensible 8 se protege a un gran grado. Por la forma esférica del extremo libre del arregló de medición, la introducción en el --recipiente,— aún con una abertura- muy estrecha, es sustancialmente facilitada. El extremo libre del arreglo también se puede formar como un tipo de elipsoide. Todas las líneas a la cabeza de medición, a la plataforma giratoria 45 y a los enfriadores se conducen por el tubo enfriado 9. Los conductos de suministro y retorno para el medio de enfriamiento del pedestal 21, 22, 24 y la plataforma giratoria 45 son referenciados 62, las líneas de control, líneas de energía y líneas de datos a la cabeza de medición 8 y la plataforma giratoria 45 son referenciados 63, los cables de fibra de vidrio a y desde la cabeza de medición- son ' referenciados 64. La posición 65 denota el conducto de suministro para el medio de enfriamiento al dispositivo de enfriamiento para los tubos 9 ó 10.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la . práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Aparato para registra un espacio de objeto que comprende un telémetro opto-electrónico operado de conformidad con un método de tiempo de vuelo de señal e incluye una unidad transmisora para transmitir señales ópticas, particularmente señales láser, y una unidad receptora para recibir señales ópticas, particularmente radiación láser, reflejadas por objetos existentes en el espacio objetivo, adicionalmente comprende un dispositivo de exploración para desviar los ejes ópticos de las unidades transmisora y receptora, preferiblemente en dos direcciones ortogonales, en donde los ejes ópticos de las unidades transmisora y receptora se extienden sustancialmente en paralelo, y adicionalmente comprende una unidad de evaluación la cual determina los valores de distancia ya sea del tiempo de vuelo o la relación de fase de las señales ópticas emitidas, coordenadas espaciales de los elementos de datos individuales que resultan de los valores de distancia y la desviación de haz del dispositivo de exploración, caracterizado porque comprende una cabeza de medición giratoria soportada por medio de un eje hueco de un pedestal, y una unidad de espejo arreglada en una forma estacionaria con respecto a la cabeza de medición por la cual los haces axialmente incidentes, con relación al eje hueco, se desvían en dirección radial y viceversa, en donde la radiación de la unidad transmisora estacionaria se puede conducir en dirección axial, con relación al eje hueco, y se puede transmitir en dirección radial por la unidad de espejo, la radiación reflejada de los objetivos en el espacio de objeto se habilita para ser desviada por la unidad de espejo en la dirección del eje del eje hueco y se puede alimentar a la unidad receptora la cual también es arreglada estacionaria.

2. Aparato para registrar un espacio de objeto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una cabeza de medición giratoria impulsada por un motor y que se ubica entre los soportes del pedestal y soportada en un eje hueco, en donde dos espejos se fijan dentro de la cabeza de medición en dirección axial con relación al eje hueco, un primer espejo . desvía los haces de la unidad transmisora, o de una guía de luz opcionalmente interpuesta, entra en dirección axial a través del eje hueco, en dirección radial con relación al eje hueco,, y los transmite, preferiblemente después de la formación de haz, mientras que el segundo espejo desvía los haces sustancialmente incidentes paralelos al haz transmisor y reflejados por los objetivos dentro del espacio de objeto, preferiblemente después de la formación de haz, en dirección axial con relación al eje hueco, hacia la unidad receptora, opcionalmente una guía de luz se interpone.

3. Aparato para registrar un espacio de objeto de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el pedestal se monta en una plataforma giratoria la cual es pivotante alrededor de un eje extendido perpendicularmente al eje de rotación de la cabeza de medición y es impulsada por un motor, y porque preferiblemente la plataforma giratoria se monta en un tubo de soporte preferiblemente cilindrico, el eje pivotante de la plataforma giratoria es orientado paralelo _al -e e del. tubo de soporte y es, preferiblemente, idéntico con este, en donde preferiblemente al menos una de las siguientes características se proporciona: (a) el contorno externo de la cabeza de medición en posición no operativa, en la cual las ventanas que conducen los haces de medición dentro y fuera son orientadas hacia la plataforma giratoria, se adapta al contorno del pedestal, ambos conjuntamente formando, por ejemplo, la forma de un guardapolvo esférico o similar; (b) el pedestal y la cabeza de medición en posición no operativa tienen un diámetro escalonado hacia el tubo de soporte, , un segundo tubo es desplazable en dirección longitudinal sobre el tubo de soporte para ser désplazable-sobre las regiones de diámetro escalonado del pedestal y la cabeza de medición en posición no operativa, y para cerrar el pedestal, la plataforma giratorias- y la cabeza de medición de una manera sustancialmente hermética; (o) el tubo de soporte -conjuntamente con el pedestal y la cabeza de medición son arreglados en un carro el cual se puede mover en una posición definida y reproducible con relación al objeto a ser medido.

4. Aparato para registrar un espacio de objeto de conformidad con alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el pedestal y/o el tubo de soporte comprenden un arreglo de enfriamiento, particularmente por .Líquido, y/o _ se_ _proporciona ..con- un -aislamiento térmico, suministro y descarga en el caso de un arreglo de enfriamiento con un líquido de enfriamiento para el pedestal, y opcionalmente también para el tubo de soporte, siendo efectuado a través de conductos de manguera guiados dentro del interior del tubo de soporte.

5. Aparato para registrar un espacio de objeto de conformidad con alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cabeza de medición se enfría por aire bajo presión, el aire presurizado se introduce en la cabeza de medición a través de un lado del eje hueco y se puede descargar a través del otro lado de este, el suministro de aire presurizado es efectuado a través de un conducto de manguera en el interior del tubo de soporte, mientras que el aire de enfriamiento se puede descargar directamente a través del tubo de soporte.

6. Aparato para registrar un espacio de objeto de conformidad con alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porgue se usa para medir e inspeccionar recipientes y vagones cisterna para líquidos agresivos, particularmente para metal fundido.

7. Aparato para registrar un espacio de objeto de conformidad con alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un espejo se arregla antes de cada ventana que conduce los haces de medición dentro y fuera, el espejo desvía los haces de medición, con relación a la cabeza de medición, en una dirección sustancialmente tangencial.

8. Método para registrar un espacio de objeto, particularmente usando un aparato de conformidad con alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las siguientes etapas se proporcionan: (f) proporcionar un arreglo de medición alargado que tiene un eje longitudinal; (g) introducir el arreglo de medición alargado en la cavidad de un recipiente para metal fundido, la cavidad se define por una pared interna; {la) girar la cabeza de medición del arreglo de medición alrededor del eje longitudinal; (i) medir la distancia del arreglo de medición a la pared interna mientras gira el arreglo de medición alrededor del eje longitudinal; y ¦ (j) opcionalmente almacenar los datos de distancia medidos .

9. Método de conformidad con la reivindicación 8 , caracterizado porque los datos obtenidos por las etapas (c) y (d) se combinan para formar una imagen de tres dimensiones de la cavidad del recipiente previo a la etapa (e) .

10. Método de conformidad con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque los datos de referencia a los datos medidos se almacenan-, preferiblemente como una imagen de tres dimensiones, y se comparan con los datos medidos después de haber efectuado la etapa (d) . RESUMEN DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un sistema para registrar un espacio de objeto que tiene un sensor de distancia opto-electrónico el cual usa un método de tiempo de propagación de señal, y un transmisor para transmitir señales ópticas, en particular señal láser, así como un receptor (E) para recibir señales ópticas, particularmente haces láser, reflejadas por objetos ubicados en el espacio objetivo. El sistema también comprende un explorador . para desviar los ejes ópticos del transmisor y receptor (S y E) , preferiblemente en dos direcciones ortogonales. Los ejes ópticos del transmisor y receptor (S- y—E-)—son sustancialmente paralelos. Un sistema de evaluación determina los valores de distancia desde el tiempo de propagación o posición de fase de las señales ópticas emitidas, y las coordenadas espaciales de los elementos de datos individuales resultan de los valores de distancia y la desviación de haz implementados por el explorador. El sistema comprende una cabeza de medición giratoria (8) montada por medio de un eje hueco (33, 34) en un soporte (21, 22, 24) y un sistema de espejos (41, 42) fijado con relación a la cabeza de medición (8) y la cual desvía los haces axialmente incidentes en el eje hueco (33, 34) en la dirección radial y vi-ceversa. La radiación de un transmisor estacionario (S) se puede introducir en la dirección axial con relación al eje hueco (33, 34) y se transmite en la dirección radial a través del sistema de espejos (41, 42) . La radiación reflejada por los objetivos ubicados en el espacio de objeto, sin embargo, se puede desviar por el sistema de espejos (41, 42) en la dirección del eje del eje hueco (8, 33, 34) y se suministra al receptor (E) , el cual también es estacionario.