NL9400336A - Sensorinrichting. - Google Patents

Description

Sensorinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een sensorinrichting voor het detecteren van een horizontale, verticale of hoekpositie omvattende een behuizing met daarin opgenomen sensormiddelen voor het bepalen van de positie van die behuizing, verwerkingsmiddelen voor het behandelen van het signaal uit de sensormiddelen en met de verwerkingsmiddelen verbonden indicatiemiddelen.

Een dergelijke sensorinrichting is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 349074 ten name van mevrouw S. Bodewes-Tunhau. Daarin wordt een electronische waterpas beschreven waarbij het van de verwerkingsmiddelen afkomstige signaal met behulp van al dan niet knipperende LED's of een afhankelijk van de positie van de waterpas variërend audiosignaal wordt afgegeven.

Gebleken is dat met dergelijke waterpassen een veel grotere nauwkeurigheid verkregen kan worden dan met bestaande waterpassen die op het libelprincipe werken. Bovendien zijn dergelijke electronische inrichtingen robuster en wanneer de gebruiker daaraan gewend is gemakkelijker te hanteren. Met name door toepassing van het geluidsignaal hoeft de gebruiker geen zicht op de waterpas te hebben en door toepassing van de LED's is het minder moeilijk de overgang tussen bijvoorbeeld horizontaal - niet horizontaal te bepalen.

Hoewel een dergelijke waterpas of enige andere sensorinrichting voor het detecteren van een horizontale, verticale of hoekpositie voor de geoefende gebruiker uitsluitend voordelen heeft ten opzichte van de conventionele waterpas met libel, bestaan voor de ongeoefende gebruiker een aantal problemen waardoor tot nu toe de algemene toepassing van dergelijke electronische waterpassen belemmert wordt. Bovendien bestaat het bezwaar met electronische waterpassen dat het niet eenvoudig is uitgaande van de willekeurige positie een grove voorinstelling te bepalen uitgaande waarvan een fijninstelling gerealiseerd wordt. Een overeenkomstig probleem treedt op roet andere digitale instrumenten die wijzerinstrumenten vervangen. Ook bij dergelijke instrumenten blijkt dat het moeilijk is de trend waar te nemen en aan de hand daarvan de richting te bepalen waarin eventueel ingegrepen moet worden.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding de hierboven beschreven sensorinrichting zodanig te verbeteren dat deze bezwaren niet meer bestaan en de acceptatie van electronische waterpassen en andere sensor-inrichtingen voor het bepalen van een positie eenvoudiger wordt.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven sensorinrichting verwe- zenlijkt doordat die indicatiemiddelen omvatten tenminste een libel waarvan de gevoeligheidsrichting en -positionering in hét huis tenminste gedeeltelijk overeenkomt met de gevoeligheidsrichting en -positionering van de sensormiddelen en waarbij door de verwerkingsmiddelen gestuurde verlichtingsmiddelen voor de libel zijn aangebracht.

Door de aanwezigheid van een libel kan een grove voorinstelling op bijzonder snelle en doelmatige wijze verwezenlijkt worden. Eenmaal nabij het optimale punt van instelling kunnen de electronische middelen op veel nauwkeuriger wijze de conventionele taak van de libel overnemen. Overigens blijft continu visuele controle van de libel mogelijk. Daardoor zal de gebruiker als het ware spelenderwijs over van het bepalen van de positie van de gasbel in de libel naar het al dan niet aan- of uitgaan van de verlichtingsmiddelen. Bovendien heeft de gebruiker een eerste controle of de electronische middelen al dan niet naar behoren functioneren.

De verlichtingsmiddelen kunnen op alle in de stand der techniek bekende wijzen de libel verlichten. Zo kan de libel als geheel oplichten. Daarbij is het mogelijk de libel te verlichten op het moment dat de juiste positie bereikt is of juist de verlichting uitschakelen met alle tussenliggende mogelijke varianten.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding zijn de verlichtingsmiddelen zodanig gepositioneerd en ingericht dat deze een bundel opwekken en deze lichtbundel op het meest gevoelige deel van de libel valt. In het algemeen zal dit het midden van de libel zijn waarin zich in de gewenste positie de gasbel bevindt. Dat wil zeggen de gebruiker die gefocuseerd is op de positie van de gasbel ten opzichte van de markeringen op de libel ziet op het moment dat de gasbel de juiste bereikt heeft de verlichting in werking treden of uitschakelen.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering omvat de libel een langwerpig doorzichtig lichaam waarvan de lange zijde de buitenbegrenzing van het huis omvat en waarbij in de tegenover liggende lange zijde een uitsparing voor de verlichtingsmiddelen is aangebracht. Dat wil zeggen de verlichtingsmiddelen worden op eenvoudige en eenduidig bepaalde wijze aan de libel bevestigd.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding waarbij in de libel een vloeistof aangebracht is met een gasbel en de libel zelf uit een doorzichtig materiaal bestaat, worden de eigenschappen van de verschillende delen zodanig uitgevoerd dat een invallende bundel licht ter plaatse van de gasbel gedivergeerd wordt. Deze divergerende werking vindt in het biizonder olaats op het scheidinosvlak aas- bel-vloeistof.

Hoewel de verlichtingsmiddelen alle in de stand der techniek bekende middelen kunnen omvatten bestaan deze bij voorkeur uit een lichtemit-terende diode.

De verlichtingsmiddelen kunnen zoals hierboven reeds aangegeven door aan- of uitgaan een signaal afgeven maar het is ook mogelijk deze intermitterend te laten werken. Daarbij kunnen de frequentie en de tijdsduur van het al dan niet aan of uit zijn gewisseld worden om aan te geven of een bepaalde positie meer of minder benaderd is.

Behalve de hierboven beschreven verlichtingsmiddelen kunnen audio-middelen aanwezig zijn.

In de hierboven beschreven behuizing kunnen al dan niet intermitterende en eventueel door de verwerkingseenheid gestuurde laserstraal opwekkende middelen zijn aangebracht. Daarmee is het mogelijk over grote afstanden de horizontale positie of andere hoekpositie te bepalen. De sensorinrichting volgens de uitvinding heeft vele toepassingen. Zo kan deze ingebouwd worden in operatietafels om horizontale positie te verzekeren. Eenzelfde toepassing is mogelijk voor allerlei andere apparatuur die horizontaal opgesteld dient te worden. Een verdere toepassing is de hierboven reeds beschreven electronische waterpas.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden.

Daarbij toont de enige figuur in zijaanzicht in dwarsdoorsnede de toepassing van de uitvinding in een electronische waterpas.

De sensorinrichting volgens de uitvinding in de enige figuur uitgevoerd als electronische waterpas is in het geheel met 1 aangegeven. Deze bestaat uit een behuizing 2. Binnen deze behuizing 2 zijn sensormiddelen 3 aangebracht die de positie van de behuizing in de ruimte detecteren. Deze sensormiddelen kunnen uitgevoerd zijn als zijnde gevoelig voor een horizontale, verticale of bepaalde hoekpositie. Deze sensormiddelen kunnen uitgevoerd zijn zoals beschreven in de Europese aanvrage 349074. Het is echter ook mogelijk deze sensormiddelen op te bouwen uit uitsluitend vaste stofcomponenten. Alle in de stand der techniek bekende sensormiddelen kunnen in de sensorinrichting volgens de uitvinding toegepast worden.

Het van de sensormiddelen 3 afkomstige signaal wordt geleid naar verwerkingsmiddelen 4. Daar wordt dit signaal versterkt en zodanig behandeld dat al naar gelang de wens van de fabrikant en/of gebruiker bij het bereiken van een gewenste positie een signaal wordt afgegeven of een signaal onderbroken wordt. Eveneens is het mogelijk een intermitterend signaal af te geven waarvan de frequentie en/of tijdsduur verandert afhankelijk van de positie van de sensormiddelen 3. De uitgang van de ver-werkingsmiddelen 4 is enerzijds verbonden met een licht-emitterende diode 7 en anderzijds verbonden met een miniatuur luidspreker 10. De luidspeker 10 geeft een audiosignaal af dat representatief voor de positie van behuizing 2.

De licht-emitterende diode 7 is opgenomen in een libel 6. Deze libel 6 is een gebruikelijke libel bestaande uit een tonvormig lichaam 8 waarbinnen een vloeistof 9 aangebracht is waarin een gasbel 13 heen en weer beweegt. Op het lichaam 8 zijn markeringen 5 aangebracht die in dit geval de horizontale positie van behuizing 2 aangeven indien de gasbel 13 zich tussen de markeringen 5 bevindt. Uit de figuur blijkt duidelijk dat de licht-emitterende diode 7 zich precies in het midden tussen de markeringen aan de onderzijde van lichaam 8 bevindt. Daarbij zijn de brekingsindex van lichaam 8, vloeistof 9 en gasbel 13 zodanig dat een van de licht-emitterende diode 7 afkomstige parallele bundel licht ter plaatse van het scheidingsvlak gasbel/vloeistof gedivergeerd wordt. Op deze wijze ontstaat voor de gebruiker een bijzonder scherp beeld van de licht-emitterende diode.

In de behuizing is bovendien een laserstraalbron 11 opgenomen. Het daarvan afkomstige licht treedt door opening 12 naar buiten. Indien de behuizing 2 bijvoorbeeld horizontaal is zal de laserstraal afkomstig uit de bron 11 eveneens zuiver horizontaal zijn.

De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt. Indien bijvoorbeeld de behuizing 2 dat wil zeggen de waterpas horizontaal geplaatst moet worden zal de gebruiker eerst met behulp van de conventionele libel 8 een grove voorinstelling te bereiken door ernaar te streven de gasbel 13 tussen beide markeringen 5 te krijgen. Op het moment dat de gasbel zich daar ongeveer tussen bevindt is de blik van de gebruiker gefocuseerd op de lichtbaan van de licht-emitterende diode 7. Daardoor zal hij gelijktijdig het daarvan afkomstige signaal ontvangen en daar gebruik van maken. Gebleken is dat met de sensormiddelen 3 op bijzonder eenvoudige wijze een veel grotere nauwkeurigheid verkregen kan worden dan met de libel 6. Een dergelijke handeling is in het bijzonder voor de ongeoefende gebruiker aantrekkelijk.

De geoefende gebruiker kan volledig op het signaal van LED 7 of het signaal afkomstig uit luidspreker 10 afgaan zonder gebruik te maken van de beweging van de gasbel 13 binnen libel 6. Voor deze gebruiker heeft libel 8 uitsluitend een controlerende funktie.

Het licht afgegeven door LED 7 kan alle bekende kleuren hebben en zoals hierboven aangegeven op allerlei wijzen in frequentie en tijdsduur wisselen. Het is eventueel mogelijk verschillende kleuren licht-emit-terende diodes te gebruiken.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is zal begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden. Dit geldt met name indien de sensorinrichting bij andere toepassing van waterpassen zoals hierboven beschreven gebruikt wordt. In dat geval zullen de overeenkomstige aanpassingen noodzakelijk zijn.

Deze en overeenkomstige wijzigingen worden geacht binnen het bereik van de onderhavige conclusies te vallen.

Claims (10)

1. Sensorinrichting voor het detecteren van een horizontale, verticale of hoekpositie omvattende een behuizing (2) met daarin opgenomen sensormiddelen (3) voor het bepalen van de positie van die behuizing, verwerkingsmiddelen (4) voor het behandelen van het signaal uit de sensormiddelen en met de verwerkingsmiddelen verbonden indicatiemiddelen, met het kenmerk, dat die indicatiemiddelen omvatten tenminste een libel (6) waarvan de gevoeligheidsrichting en -positionering in het huis tenminste gedeeltelijk overeenkomt met de gevoeligheidsrichting en -positionering van de sensormiddelen en waarbij door de verwerkingsmiddelen gestuurde verlichtingsmiddelen voor de libel zijn aangebracht.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij die verlichtingsmiddelen een bundel opwekken en de verlichtingsmiddelen zodanig gepositioneerd zijn, dat de lichtbundel op het meest gevoelige deel van de libel valt.

3. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de libel een langwerpig doorzichtig lichaam (8) omvat, waarvan een lange zijde de buitenbegrenzing van het huis vormt en waarbij in de tegenover liggende lange zijde een uitsparing voor de verlichtingsmiddelen is aangebracht .

4. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de libel een doorzichtig lichaam (8) omvat gevuld met een vloeistof (9) voorzien van een gasbel (10), waarbij de diffractie-eigenschappen zodanig zijn dat een invallende lichtbundel, die door de behuizing-vloeistof-gasbel-behuizing gaat ter plaatse van de gasbel gedivergeerd wordt.

5. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verlichtingsmiddelen een licht emitterende diode (7) omvat.

6. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verwerkingsmiddelen ingericht zijn om de verlichtingsmiddelen intermitterend te sturen.

7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de tijdsduur en/of frequentie van het aan of uit zijn van de verlichtingsmiddelen afhankelijk van de positie van de sensormiddelen is.

8. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de indicatiemiddelen audiomiddelen (10) omvatten.

9. Inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij in de behuizing laserstraal opwekkende middelen (11) zijn aangebracht.

10. Sensorinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, omvattende een electronische waterpas.