NO336736B1 - Fremgangsmåte for måling av tilbakelagt vei, samt anordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til måling og en måleinnretning for måling av en bane som er tilbakelagt av et første objekt i forhold til et annet objekt. Et målelegeme deformeres av den relative bevegelse mellom de to objekter. Minst én første deformasjonssensor, som er tilknyttet målelegemet omformer, målelegemets deformasjon til et målesignal. Dette målesignalet omformes deretter ved hjelp av en evalueringsinnretning til korresponderende informasjon om den tilbakelagte bane, hvilket gir den relative bevegelse mellom de to objekter i forhold til hverandre.

En slik fremgangsmåte til måling og en slik måleinnretning er kjent fra praksis. For eksempel kan korresponderende informasjon om banen fremskaffes ved å fange opp en trykkforandring i den tilknyttede deformasjonssensor forårsaket av en korresponderende deformasjon av målelegemet, og omforming av denne trykkforandring til den bane som tilbakelegges av gjenstandene når de beveger seg i forhold til hverandre. Det er også kjent andre fremgangsmåter og innretninger til måling hvor informasjon om den tilbakelagte bane fanges opp uten deformasjon av det korresponderende målelegeme, så som f.eks. ved bruk av analog/digital-sensorer, i samsvar med DE 202 03 298.

US 6,039,344 vedrører en anordning som omfatter en ramme for et kjøretøy-sete, en vektsensorinnretning og en passasjerbeskyttelsesenhet som reagerer på vektsensorinnretningen.

US 3,780,817 omhandler en veie- eller lastindikerende innretning for måling av avbøying av et forholdsvis stivt og ikke-fjærende element.

US 5,847,290 beskriver et apparat og en fremgangsmåte for måling av både opphengsforskyvning og fjærkraft i et kjøretøy.

Slike fremgangsmåter og innretninger til måling kan brukes innen forskjellige områder. Et anvendelsesområde er i petroleum- og gassutvinning, og der særlig i utstyr så som ventiler, strupere, utblåsingsventilsystemer og lignende. I slikt utstyr blir et justeringselement i hvert tilfelle forflyttet inne i et korresponderende hus, og dets posisjon, eller den bane som er tilbakelagt av det, overvåkes for kontroll. Som regel er de tilbakelagte baner relativt små.

Særlig, i det nevnte anvendelsesområde, skal det påpekes at utstyret i enkelte tilfeller utsettes for betydelige temperaturdifferanser, eller også for store trykk-differanser. I tillegg er det generelt lokalisert på ugjestmilde og utilgjengelige steder.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og innretning til måling som beskrevet i begynnelsen, slik at måling av den tilbakelagte bane er mulig med dem med et høyt nivå av nøyaktighet og ved stor hastighet, på en måte som er strukturelt enkel og som er plassbesparende.

Det skal på dette punkt påpekes at en korresponderende måling av bane kan funksjonere som basis for korresponderende hastighets- og akselerasjonsmålinger, hvorved, i tillegg til å fange opp banen og således tilknyttede baneforandringer eller posisjonsforandringer, en tidsbasis også er påkrevd. En tidsbasis av denne type kan også integreres i henhold til oppfinnelsen, slik at hastigheten og akselerasjonen naturligvis også kan bestemmes sammen med banen.

Hovedtrekkene ved oppfinnelsen fremgår av de selvstendige patentkrav 1 og 6. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

Ifølge oppfinnelsen er det ikke nødvendig atf.eks. en korresponderende måle-sensor beveger seg i forhold til målelegemet, eller at det på en eller annen måte skjer en bevegelse av målelegemet i forhold til objektene. I stedet deformeres målelegemet av bevegelsen av det eller de korresponderende objekter, og målelegemet og deformasjonssensoren danner en enkelt strukturert enhet som er enkel å hånd-tere. Den enkle tilknytning både av både målelegemet til objektene og av deformasjonssensoren til målelegemet betyr at det ikke er noe behov for noen komplisert kalibrering eller lignende. I tillegg er målingen svært nøyaktig, og utføres samtidig med deformasjonen av målelegemet, dvs. svært hurtig.

Det er her tilstrekkelig at deformasjonssensoren er lokalisert langs et område av målelegemet som har blitt strukket eller trykket sammen under deformasjon av målelegemet. Forlengelsen eller sammentrykkingen av deformasjonssensoren fører således til en korresponderende forandring i en fysisk egenskap, som kan måles, og som kan omformes til en korresponderende forandring i posisjonen av objektene i forhold til hverandre eller til en tilbakelagt bane.

For å fremskaffe et mer nøyaktig målesignal, kan en annen deformasjonssensor anordnes langs f.eks. det sammentrykte område, med den første deformasjonssensor langs det strukkede område, eller omvendt. Den korresponderende forandring i den fysiske egenskap skjer i den motsatte retning med den første og annen deformasjonssensor. Det er i hvert tilfelle også mulig å anordne to deformasjonssensorer langs det sammentrykte og strukkede område.

En ytterligere mulighet for deformasjon av målelegemet er en torsjonsdeformasjon hvor målelegemet vris hovedsakelig rundt lengdeaksen av målelegemet med den relative bevegelse av det første og annet objekt. I dette tilfelle er det også et strukket og et sammentrykt område som deformasjonssensorene enda en gang kan anordnes langs.

I denne kontekst er et hovedsakelig spiralformet viklearrangement i forhold til lengdeaksen av målelegemet en fordel, hvorved de minst to deformasjonssensorer anordnes i spiral i motsatte retninger.

De første og andre målesignaler fra deformasjonssensorene kan evalueres sammen for å kompensere særlig for temperaturdrift, og omformes til informasjon om den tilbakelagte bane. Det er mulig at deformasjonssensoren dannes på eller i overflaten av målelegemet ved hjelp av en korresponderende prosessering av målelegemet. Dette kan f.eks. gjøres ved påføring av et korresponderende belegg. Det er også mulig å anordne deformasjonssensoren som en separat komponent på overflaten av målelegemet. Den aktuelle deformasjonssensor kan f.eks. festes med liming eller på lignende måte.

I en enkel utførelse kan den fysiske egenskap være den elektriske motstand. Med denne fysiske egenskap er den utstrekning som særlig forandringer i tverrsnitt av den korresponderende deformasjonssensor på grunn av strekking eller sammentrykking, kan påvirke den elektriske motstand og således er det målte signal velkjent.

Enkle utførelser av målelegemet er hovedsakelig alle legemer som kan deformeres elastisk i måleområdet, og hvor strukkede og sammentrykte områder av legemet opptrer med denne deformasjon. Et eksempel på et målelegeme av denne type er f.eks. en elastisk bøyelig stav som er laget av et korresponderende flatt profil, delvis forhåndsstrukket, hvis det er anvendelig, mellom objektene. Når objektene kommer nærmere, bøyes staven utover, slik at det dannes et sammentrykt område på én side av det flate profil, og det dannes et strukket område på den andre side av det flate profil. De korresponderende deformasjonssensorer kan være anordnet langs disse områder.

En ytterligere enkel utførelse av et slikt målelegeme er en fjær. I den frem-bringer korresponderende sammentrykking eller strekking en viss torsjon av fjær-materialet langs fjærkveilene, hvorved en deformasjonssensor som er viklet til svarende i spiral rundt fjærkveilene strekkes, og en deformasjonssensor, som er viklet i spiral i motsatt retning, trykkes sammen.

Tilsvarende kan målelegemet også være en fjærstav med deformasjonssensorer viklet rundt i motsatte retninger, hvorved, med en fjærstav av denne type, torsjon likeledes opptrer som deformasjonen rundt dets målelegeme-lengdeakse.

For ikke å ødelegge målesignalet, kan deformasjonssensoren med fordel være elektrisk isolert fra målelegemet.

Hvis deformasjonssensoren simpelthen er utformet som en elektrisk leder, kan den også f.eks. være en ledende tråd som er festet til overflaten av målelegemet. Den kan ha en rund eller et flatt tverrsnitt. Diameteren av en slik ledende tråd er i området noen få millimeter, og er fortrinnsvis mindre enn 1 mm, eller særlig ikke større enn 0,5 mm. Kopper eller et annet ledende metall kan brukes som materialet for slike ledende tråder. Det er også mulig å bruke korresponderende legeringer laget f.eks. av Ni, Cr med, hvis det er anvendelig, tilsetting av andeler av Al, Cr, Mn eller lignende som materialet.

I en utførelse kan det etableres kontakt med deformasjonssensorene i hver av deres to ender, for å fremskaffe målesignalet. Det er også mulig at de to deformasjonssensorer for eksempel etablerer kontakt med hverandre ved én ende slik at det kun er nødvendig med tre forskjellige kontaktpunkter.

For å motta det korresponderende målesignal enkelt og nøyaktig, kan i det minste den første og annen deformasjonssensor innkoples i en brokrets, særlig en Wheatstone bro. Denne brokretsen tjener til å bestemme den korresponderende elektriske motstand og/eller forandringen i motstand i deformasjonssensorene frem-kalt av strekkingen eller sammentrykkingen. Det er også mulig, hvis det brukes fire deformasjonssensorer, å kople inn alle disse i brokretsen, hvilket i prinsippet gir en full brokrets.

Med et korresponderende arrangement av deformasjonssensorene i brokretsen, er temperaturkompensasjon unødvendig, siden sensorene, på grunn av sitt arrangement, utsettes for de samme temperaturforandringer. Dette gjelder også tilsvarende for eventuelle trykkforandringer som måtte skje.

For, hvis det er nødvendig, å være i stand til å klare seg uten en separat til-førselsleder til endene av deformasjonssensorene som er forbundet med hverandre, kan målelegemet innkoples slik at det er elektrisk ledende og i brokretsen. Dette betyr at målelegemet også danner en del av brokretsen.

For, i denne forbindelse, med elektrisk ledende objekter, å hindre interferens av målesignalet, kan målelegemet isoleres elektrisk i forhold til det første og/eller annet objekt. På denne måte returneres signalet fra brokretsen via målelegemet kun til ett objekt eller kontakt, og kan der tas opp via selve objektet eller korresponderende tilførselsledere.

For å forenkle evalueringen av målesignalene, kan brokretsen tilkoples en evalueringsinnretning. Denne kan ha en korresponderende inngangs- og/eller utgangsinnretning. Ved bruk av inngangsinnretningen er det mulig å igangsette og/eller kalibrere en måling og/eller å forandre spesifikasjonene for måleinnretningen. Ved bruk av utgangsinnretningen kan målingen av banen simpelthen være utgang, hvis det er nødvendig, sammen med en ytterligere hastighets- eller akselerasjonsmåling. Evalueringsinnretningen kan anordnes i en avstand fra selve måleinnretningen, slik at, f.eks. ved utvinning av petroleum eller naturgass, evalueringsinnretningen kan lokaliseres på land eller offshore, mens den egentlige måleinnretning er posisjonert på havbunnen eller i andre fjerntliggende lokaliseringer. Overføringen av signalene mellom måleinnretningen og evalueringsinnretningen kan i denne forbindelse skje via eksisterende elektriske ledninger eller trådløst.

Brokretsen kan fortrinnsvis tilknyttes en kontrollkrets. Denne kan f.eks. brukes til å rekalibrere det korresponderende nullpunkt av brokretsen i tilfelle av tegn på aldring av målelegemet eller lignende. Den korresponderende kontrollkrets kan ut-formes som en integrert krets med korresponderende tilkoplinger. Dette betyr at det er mulig å romme hele elektronikken for kontrollkretsen på en enkelt brikke, slik at kun en ekstremt liten mengde plass er påkrevd.

Angående målelegemet, skal det også påpekes at det er elastisk deformerbart og således er hovedsakelig kun de elastiske egenskaper til målelegemet av interesse, mens selve materialet i måleinnretningen ikke har noen effekt. Dette betyr at målelegemet kan være laget av stål, titan, kopper eller lignende.

I det følgende blir fordelaktige utførelser av oppfinnelsen forklart ved bruk av figurene på den tegning som her er vedlagt:

Det følgende vises:

Figur 1 viser et sideriss av en første utførelse av en måleinnretning i henhold til oppfinnelsen; Figur 2 viser et forstørret riss av en detalj "X" på fig. 1; Figur 3 viser et diagram over prinsippet for en brokrets med evaluerings innretning og kontrollkrets; Figur 4 viser en annen utførelse av måleinnretningen i henhold til oppfinnelsen;

Figur 5 viser en utførelse i henhold til fig. 3 i en litt forskjellig form, og

Figur 6 viser en tredje utførelse av måleinnretningen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser et sideriss av en første utførelse av en måleinnretning 10 i henhold til oppfinnelsen. Denne er anordnet mellom et første objekt 1 og et annet objekt 2. Minst ett av objektene 1 eller 2 kan være en del av måleinnretningen 10.

I den viste utførelse er det første objekt 1 bevegelig i forhold til det annet objekt 2. Hvis det første objekt 1 tilsvarende beveges nærmere eller bort fra det annet objekt 2, deformeres et målelegeme 3 av måleinnretningen 10, og særlig trykkes det sammen eller strekkes i områder. Målelegemet 3 er i den viste utførelse en fjær 11. På sin overflate 13, se også fig. 2, er, som den første og annen deformasjonssensor 4 henholdsvis 7, en elektrisk leder 14 viklet i spiral rundt en korresponderende målelegeme-lengdeakse 6 for fjæren 11. Her er den første deformasjonssensor 4 viklet i motsatt retning i forhold til den annen deformasjonssensor, slik at f.eks. den første deformasjonssensor 4 er viklet i medurs retning og den annen deformasjonssensor 7 i en moturs retning rundt fjæren 11 eller dens kveiler. Den elektriske leder 14 er utformet som en ledende tråd 15. Det er også mulig at den korresponderende elektriske leder 14 inkorporeres direkte på overflaten av fjæren 11 eller i dens overflate. Elektrisk isolasjon er anordnet mellom den elektriske leder 14 og fjæren 11.

De to deformasjonssensorer 4, 7 er forbundet med hverandre ved sine ender 16 som er tilknyttet det annet objekt 2, mens de motsatte ender 17, 18 er separat forbundet til en korresponderende spenningstilførsel. De to deformasjonssensorer 4, 7 og fjæren 11 er forbundet med hverandre i form av en brokrets, særlig en Wheatstone brokrets 9 (se også fig. 3).

For avkopling fra det annet objekt 2, er en elektrisk isolerende skive 23, som er laget f.eks. av plast eller lignende anordnet mellom den og måleinnretningen 10.

Når det gjelder lengdeaksen 6 i målelegemet, skal det på dette punkt påpekes at den går langs de forskjellige kveiler i retning av fjæren 11, og er da i samsvar med dette omviklet av den første og annen deformasjonssensor 4, 7. I en ytterligere utførelse kan hver av to deformasjonssensorer være tilknyttet til det strukkede og sammentrykte område av målelegemet, idet de fire sensorer da er sammenkoplet i en full brokrets.

Som en del av en kontrollkrets 19, som er tilknyttet Wheatstone-brokretsen 9, se fig. 3, viser fig. 1 et måleinstrument 24.

Fig. 2 viser en detalj X fra fig. 1 i forstørret form. I denne detalj kan det ses at deformasjonssensorene 4, 7 er viklet i spiral rundt de korresponderende kveiler av fjæren 11 som målelegemet 3. På visse punkter, overlapper deformasjonssensorene 4, 7 som er utformet som ledende tråder 15 hverandre. Med denne separate form i forhold til fjæren 11, er de ledende tråder 15 festet f.eks. på overflaten 13 ved bruk av et korresponderende klebemiddel. Ved produksjonen av måleinnretningen 10, kan dette gjøres manuelt eller ved bruk av en korresponderende viklemaskin. I en ut-førelse med en felles nedre ende 16, er begge deformasjonssensorer 4, 7 dannet av én ledende tråd 15, som etter at den har nådd den nedre ende 16 igjen er viklet rundt fjæren 14, i den motsatte retning, tilbake til den korresponderende øvre ende. De ledende tråder kan ha et rundt eller et flatt tverrsnitt. Diameteren av de ledende tråder er generelt kun noen få millimeter og fortrinnsvis mindre enn 1 mm, og, særlig, fortrinnsvis ikke mer enn 0,5 mm. Diameteren avhenger her f.eks. av størrelsen av målelegemet 3, materialet i den ledende tråd, dets motstand og andre ytterligere krav, avhengig av bruken av måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen. For eksempel kan tråden bestå av kopper eller et annet ledende materiale. Det er også mulig å bruke legeringer for den ledende tråd, så som f.eks. de som inneholder nikkel og krom, om nødvendig med andre legeringskomponenter, så som aluminium, silisium eller lignende. For å isolere den ledende tråd mot fjæren, kan en oksidert overflate av den ledende tråd være tilstrekkelig, eller et korresponderende isolerende belegg på den ledende tråd. Avhengig av motstanden i den ledende tråd, særlig hvis denne ikke er for lav, kan det brukes spenninger opp til og til og med høyere enn 20 volt, hvilket vil tilveiebringe et effektsignal som er tilstrekkelig til å evaluere måle-resultatet.

Når det gjelder funksjonen av måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen, skal det på dette punkt påpekes at det korresponderende målelegemet 3, se også de ytterligere utførelser, som et resultat av bevegelsen av det første og annet objekt 1, 2, gjennomgår en slik deformasjon at det oppviser sammentrykte og strukkede områder langs sin målelegeme-lengdeakse 6. Her er i det minste én av deformasjonssensorene essensielt tilknyttet det sammentrykte, og i det minste den andre av deformasjonssensorene tilknyttet det strukkede område. På grunn av den korresponderende strekking eller sammentrykking av deformasjonssensorene, 4, 7, skjer det en forandring i en fysisk egenskap for det korresponderende materiale, hvorved, i den viste utførelse, dette er en forandring i den elektriske motstand. Denne forandringen i den elektriske motstand fanges opp og omformes til et målesignal. Dette omformes deretter av en korresponderende evalueringsinnretning 5, se f.eks. fig. 3, til et bane- eller posisjonssignal. Hvis forløpet av forandringen i posisjon eller bane over tid er kjent, kan hastigheten og akselerasjonen til de målte bevegelser også beregnes.

Fig. 3 viser et diagram over prinsippet til en korresponderende brokrets 9 som en del av evalueringsinnretningen 5 av måleinnretningen 10. En del av kretsen 9 bygget som en Wheatstone brokrets er dannet av den første deformasjonssensor 4 eller den korresponderende ledende tråd som går mellom endene 16 og 17. En ytterligere del av brokretsen er dannet av den annen deformasjonssensor 7, eller den korresponderende ledende tråd 15, som går mellom endene 16 og 18. Til slutt danner fjæren 11 en del av brokretsen, idet denne hovedsakelig er tilkoplet mellom endene 17, 18 og den felles ende 16 av forbindelsestrådene 15. Fig. 3 viser symbolsk de korresponderende motstander både i den ledende tråd 15 som danner den første og annen deformasjonssensor 4, 7 og også i fjæren 11. Det korresponderende signal tas opp via en forsterker 25 og fremsendes til en prosessor 20 for ytterligere prosessering. Prosessoren 20 kan ha en serie av ytterligere utganger og være forbundet f.eks. med en inngangsinnretning 21 og en utgangsinnretning 22.

Denne del av evalueringsinnretningen 5, dvs. prosessoren 20, inngangsinnretningen 21 og utgangsinnretningen 22, kan være anordnet i en avstand fra det faktiske måle-punkt og den korresponderende brokrets. Hvis måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen brukes f.eks. for utvinning av petroleum eller naturgass kan brokretsen posisjoneres lokalt, og for eksempel på havbunnen, Mens den ovennevnte fjern- lokaliserte del av evalueringsinnretningen 5, kan posisjoneres f.eks. offshore eller på land.

En temperaturkompensasjon for den første og annen deformasjonssensor 4, 7 er med måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen ikke nødvendig, siden den korresponderende ledende tråd 15 i begge deformasjonssensorer, på grunn av sensorenes romlig nære posisjonering, gjennomgår de samme temperaturforandringer, og temperaturen kompenseres derfor automatisk for brokretsen. Dette gjelder også tilsvarende for forandringer i den fysiske parametere, så som trykk eller lignende.

I en utførelse brukes fjæren riktignok som en del av Wheatstone-brokretsen. Imidlertid er det kun den korresponderende fjærkonstant som spiller en rolle i evalueringen, mens det faktiske materiale i fjæren, uansett om det er stål, titan, eller lignende, ikke spiller noen rolle.

Wheatstone-brokretsen er videre tilknyttet en kontrollkrets 19, se f.eks. 3, som brukes til kalibrering og rekalibrering av brokretsen. Rekalibreringen er særlig fordel-aktig hvis, etter intensiv bruk eller bruk over lang tid av måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen, det skjer en grad av slitasje eller aldring av f.eks. fjæren. Kontrollkretsen kan i denne kontekst brukes til, på en enkel måte, å rekalibrere nullpunktet for Wheatstone-brokretsen, slik at måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen forblir funksjonell. I denne kontekst kan kontrollkretsen også være lokalisert i en avstand fra den faktisk brokretsen, hvorved den korresponderende fornyede justering (rekalibrering) eller også den initiale justering av brokretsen kan utføres med program-vare ved bruk av en korresponderende mikroprosessor. Her kan hele kontrollkretsen også realiseres i en integrert krets som er ekstremt liten og kun krever lite designarbeid og en liten mengde plass.

Det som er sagt tidligere gjelder også analogt for de ytterligere utførelser av måleinnretningen 10 i henhold til oppfinnelsen, som vist på fig. 4 til 6. Her er illustra-sjonene av disse utførelser essensielt begrenset til målelegemet 3 og den første og annen deformasjonssensor 4, 7.

I utførelsen i henhold til fig. 4, er målelegemet 3 dannet av en fjærstav 12. Med denne er det kjent at, hvis den tilsvarende strekkes eller trykkes sammen, vris den rundt sin fastlegeme-lengdeakse 6. På grunn av den korresponderende spiral- vikling av de to deformasjonssensorer 4, 7, er én av disse tilknyttet til et område av fjærstaven 12 som er

I kontrast til den utførelse som er vist på fig. 1, på fig. 4 blir de korresponderende spenninger for hver av de ledende tråder 15 som danner de første henholdsvis andre deformasjonssensorer 4, 7, tatt opp separat. Det vil si at de ledende tråder 15 er viklet separat og ikke forbundet med hverandre i én ende.

I utførelsen i henhold til fig. 5, brukes igjen en fjærstav 12 som et målelegeme 3. I dette tilfelle er arrangementet av den ledende tråd 15 for de første og andre deformasjonssensorer 4, 7 den samme som på fig. 1. Det vil si at det essensielt kun brukes én ledende tråd 15, og at spenningen tas opp ved enden 16, mens effekt-kilden er tilkoplet de individuelle ender 17, 18.

I den siste utførelse, i henhold til fig. 6, brukes en bøyestav 26 som et målelegeme 3, som en forenkling av oppfinnelsen. I likhet med de andre målelegemer 3 i henhold til de forutgående utførelser, er denne også elastisk reformerbar, hvorved bøyestaven 26 på fig. 6 avbøyes sideveis når det første og annet objekt 1, 2 nærmer seg hverandre. En viss sideavbøying eksisterer allerede i den initiale tilstand av objektene 1, 2, slik at denne bøyingen forstørres under den korresponderende tilnær-ming. Den første deformasjonssensor 4 er anordnet på én side av bøyestaven 26, som generelt er utformet som et flatt profil. I illustrasjonen, vist på fig. 6, er sensoren anordnet i det sammentrykte området av målelegemet 3. Det er mulig kun å bruke den første deformasjonssensor 4. Hvis i det minste også den annen deformasjonssensor 7 brukes, er denne posisjonert på den motsatte side av bøyestaven 26, dvs. i den strukkede del av målelegemet og langs målelegemets lengdeakse.

Hvis det brukes to deformasjonssensorer 4, 7, kan den korresponderende brokrets i henhold til fig. 3 igjen brukes.

I henhold til oppfinnelsen er en fremgangsmåte og en innretning til måling til-veiebrakt i henhold til forskjellige utførelser, hvilket muliggjør en meget nøyaktig og meget hurtig måling av en tilsvarende tilbakelagt bane eller av posisjonen til objekter som beveger seg i forhold til hverandre. Slike objekter som beveger seg i forhold til hverandre finnes f.eks. i en ventil, en struper, et utblåsingsventilsystem (utblåsings-sikring) eller andre innretninger som brukes ved utvinning av petroleum og naturgass. Oppfinnelsen kan således f.eks. brukes til å fange opp den nøyaktige posisjon av en ventilsleide i en ventil, hvorved åpningen av ventilen er kjent til enhver tid, på grunn av posisjonen av ventilsleiden.

I henhold til oppfinnelsen er sensorarrangementet videre temperaturuavhengig og trykkuavhengig, og sensorarrangementet kan være dannet direkte i eller på overflaten av et korresponderende målelegeme eller festet til dette. Målelegemet må kun være tilstrekkelig elastisk deformerbart til å oppvise et sammentrykt og et strukket område for bruken av to deformasjonssensorer.

Claims (22)

1. Målefremgangsmåte for måling av en bane som er tilbakelagt av et første objekt (1) i forhold til et andre objekt (2), hvor et målelegeme (3) deformeres av den relative bevegelse mellom objektene (1, 2), og minst én første deformasjonssensor (4) som er tilknyttet målelegemet (3), omformer målelegemets deformasjon til et første målesignal, og deretter omformer en evalueringsinnretning (5) det første målesignalet i det minste til informasjon om den tilbakelagte bane, hvor målelegemet (3) gjennomgår en deformasjon hvor det strekkes i et område langs målelegemets lengdeakse (6) og trykkes sammen i et ytterligere område langs målelegemets lengdeakse (6), hvorved den første deformasjonssensor (4) strekkes eller trykkes sammen i ett av områdene, og en forandring i en fysisk egenskap for den første deformasjonssensor (4) forårsaket av strekkingen/sammentrykkingen, avgis som det første målesignal.

2. Fremgangsmåte til måling som angitt i krav 1, hvor målelegemet (3) vris under sin deformasjon, og den første deformasjonssensor (4) hovedsakelig er viklet i spiral rundt sin målelegeme-lengdeakse (6) og, avhengig av retningen av torsjonsdeforma-sjonen, strekkes eller trykkes sammen.

3. Fremgangsmåte til måling som angitt i krav 1 eller 2, hvor minst én andre deformasjonssensor (7) som er anordnet hovedsakelig i spiral rundt målelegemets lengdeakse (6), i den motsatte retning i forhold til den første deformasjonssensor (4), avgir et andre målesignal.

4. Fremgangsmåte til måling som angitt i et av de foregående krav, hvor det første og det andre målesignal evalueres sammen for å kompensere særlig for temperaturdrift og omformes til informasjon om den tilbakelagte bane.

5. Fremgangsmåte til måling som angitt i et av de foregående krav, hvor de første og andre deformasjonssensorer (4, 7) og målelegemet (3) er anordnet i en elektrisk brokrets (8), særlig en Wheatstone brokrets, for å måle den elektriske motstand som en fysisk egenskap.

6. Måleinnretning (10) egnet for måling av en bane som er tilbakelagt av et første objekt (1) i forhold til et andre objekt (2) med minst ett målelegeme (3) som kan deformeres av den relative bevegelse, til hvilket i det minste en første deformasjonssensor (4) er tilknyttet for å frembringe et målesignal som korresponderer til deformasjonen, hvor det deformerte målelegeme (3) strekkes i et område langs sin målelegeme-lengdeakse (6) og trykkes sammen i et ytterligere område langs sin målelegeme-lengdeakse (6), hvorved den første deformasjonssensor (4) hovedsakelig er posisjonert langs ett av områdene, idet måleinnretningen (10) videre omfatter en evalueringsinnretning (5) egnet for omforming av et signal mottatt fra den første deformasjonssensor (4) til i det minste informasjon om den tilbakelagte bane.

7. Måleinnretning som angitt i krav 6, hvor deformasjonen av målelegemet (3) er en torsjonsdeformasjon i forhold til målelegemets lengdeakse (6), og den første deformasjonssensor (4) hovedsakelig er posisjonert i spiral rundt målelegemets lengdeakse (6).

8. Måleinnretning som angitt i krav 6 eller 7, hvor en andre deformasjonssensor (7) er anordnet hovedsakelig i spiral rundt målelegemets lengdeakse (6) i den motsatte retning i forhold til den første deformasjonssensor (4).

9. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 8, hvor deformasjonssensoren (4, 7) oppviser en fysisk egenskap som forandres ved strekking eller sammentrykking, idet forandringen av denne resulterer i en forandring i målesignalet.

10. Måleinnretning som angitt i krav 9, hvor den fysiske egenskap er den elektriske motstand.

11. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 10, hvor målelegemet (3) er en fjær (11).

12. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 10, hvor målelegemet (3) er en fjærstav (12).

13. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 12, hvor deformasjonssensoren (4, 7) er en leder (14) som er anordnet på overflaten (13) av målelegemet (3) og elektrisk isolert fra dette.

14. Måleinnretning som angitt i krav 13, hvor lederen (14) er en ledende tråd (15) som er festet på overflaten (13) av målelegemet (3).

15. Måleinnretning som angitt i krav 14, hvor den ledende tråd (15) er pålimt.

16. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 15, hvor de første og andre deformasjonssensorer (4, 7) er koplet til hverandre i en ende (16), og i sine andre ender (17, 18) i hvert tilfelle til en effektkilde.

17. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 16, hvor i det minste de første og andre deformasjonssensorer (4, 7) er innkoplet i en brokrets (8), særlig en Wheatstone brokrets (9).

18. Måleinnretning som angitt i krav 17, hvor målelegemet (3) er elektrisk ledende og er innkoplet i brokretsen (8, 9).

19. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 18, hvor målelegemet (3) er elektrisk isolert i forhold til det første og/eller det andre objekt (1, 2).

20. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 19, hvor brokrets (8, 9) er forbundet til evalueringsinnretningen (5).

21. Måleinnretning som angitt i et av de foregående krav 6 til 20, hvor brokrets (8, 9) er tilknyttet en kontrollkrets (19).

22. Måleinnretning som angitt i krav 21, hvor kontrollkretsen (19) er utformet med korresponderende tilkoplinger som en integrert krets.