DE102009023615A1 - Measuring device, measuring system and method for measuring the contamination of a transparent measuring object - Google Patents
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Abstract
Eine Messeinrichtung (20) zur Messung der Kontamination eines lichtdurchlässigen Messobjekts (7) umfasst eine Strahlungsquelle (1), eine Einkoppeleinrichtung (3) zur Einkopplung eines Strahls (2) in das Messobjekt (7), sodass der Strahl (2) im Messobjekt (7) geführt wird, eine Auskoppeleinrichtung (5) zur Auskopplung des Strahls (2) aus dem Messobjekt (7), einen Strahlungsdetektor (6) und eine Vergleichseinrichtung (10), die ausgebildet ist, einen Kennwert des detektierten Strahls (2) mit einem Referenzwert zu vergleichen.A measuring device (20) for measuring the contamination of a light-transmitting measuring object (7) comprises a radiation source (1), a coupling device (3) for coupling a beam (2) into the measuring object (7), so that the beam (2) in the measuring object ( 7), a decoupling device (5) for decoupling the beam (2) from the measurement object (7), a radiation detector (6) and a comparison device (10), which is designed, a characteristic value of the detected beam (2) with a Reference value to compare.
Description
Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung, ein Messsystem und ein Verfahren zur Messung der Kontamination eines lichtdurchlässigen Messobjekts.The The invention relates to a measuring device, a measuring system and a Method for measuring the contamination of a transparent measuring object.
Lichtdurchlässige Materialen werden unter anderem als Abdeckungen für Beleuchtungseinrichtungen eingesetzt. Die Abdeckung kann die Beleuchtungseinrichtung schützen und/oder die Abstrahlcharakteristik beeinflussen. Das von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Licht durchdringt zumindest teilweise die Abdeckung. Ein weiteres Einsatzgebiet für lichtdurchlässige Materialien sind Fensterscheiben.Translucent materials Among other things, as covers for lighting devices used. The cover may protect and / or protect the lighting device influence the emission characteristics. That of the lighting device radiated light at least partially penetrates the cover. Another application for translucent Materials are windowpanes.
Durch Umwelteinflüsse können die Oberflächen von lichtdurchlässigen Gegenständen verschmutzen. Mit zunehmender Verschmutzung wird die Lichtdurchlässigkeit verringert. Bei Fenstern wird die Durchsicht verschlechtert. Bei Abdeckungen für Beleuchtungseinrichtungen kann bei zunehmender Verschmutzung weniger Licht die Abdeckung durchdringen.By environmental influences can the surfaces of translucent objects pollute. With increasing pollution, the light transmission becomes reduced. For windows, the transparency is deteriorated. at Covers for lighting equipment If there is more pollution, less light can penetrate the cover.
Dieses Problem tritt unter anderem in Verkehrstunneln auf, deren Beleuchtungseinrichtungen üblicherweise mit einer Glas- oder Acrylglasabdeckung versehen sind; aber auch andere Materialien sind denkbar. Diese Abdeckungen werden unter anderem durch Autoabgase und Reifenabrieb verschmutzt und müssen deshalb einer regelmäßigen Reinigung unterzogen werden, um die ausreichende Beleuchtung des Tunnels zu gewährleisten. Zur Optimierung des Reinigungsintervalls ist eine Überwachung des Verschmutzungsgrades wünschenswert.This A problem occurs inter alia in traffic tunnels, their lighting equipment usually with a glass or Acrylic glass cover are provided; but also other materials are conceivable. These covers are made, among other things, by car exhaust and tire wear dirty and therefore need regular cleaning be subjected to the adequate lighting of the tunnel guarantee. To optimize the cleaning interval is a monitoring Pollution degree desirable.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Messung der Kontamination eines lichtdurchlässigen Messobjekts bereitzustellen.It is therefore the task, a device and a method to provide for measuring the contamination of a translucent object to be measured.
Das Problem wird durch eine Messeinrichtung zur Messung der Kontamination eines lichtdurchlässigen Messobjekts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner sind ein Messsystem und eine Verfahren zur Messung vorgesehen.The Problem is caused by a measuring device for measuring contamination a translucent DUT solved with the features of claim 1. Further a measurement system and a method of measurement are provided.
Die Messeinrichtung zur Messung der Kontamination eines lichtdurchlässigen Messobjekts umfasst eine Strahlungsquelle, eine Einkoppeleinrichtung zur Einkopplung eines Strahls in das Messobjekt, sodass der Strahl im Messobjekt geführt wird, eine Auskoppeleinrichtung zur Auskopplung des Strahls aus dem Messobjekt, einen Strahlungsdetektor und eine Vergleichseinrichtung, die ausgebildet ist, einen Kennwert des detektierten Strahls mit einem Referenzwert zu vergleichen.The Measuring device for measuring the contamination of a transparent measuring object comprises a radiation source, a coupling device for coupling of a beam into the measurement object, so that the beam in the measurement object guided is, a decoupling device for decoupling the beam the measuring object, a radiation detector and a comparison device, which is formed with a characteristic value of the detected beam to compare a reference value.
Die Messeinrichtung ist geeignet eine Verunreinigung, insbesondere Oberflächenverunreinigung, des Messobjekts zu detektieren.The Measuring device is suitable for contamination, in particular surface contamination, of To detect the object to be measured.
Unter „Lichtdurchlässigkeit” wird die Fähigkeit des Materials verstanden, elektromagnetische Wellen, wie Licht im sichtbaren Spektralbereich, durch das Material hindurch zu lassen. Diese Eigenschaft wird auch als Transparenz bezeichnet. Unter „Lichtdurchlässigkeit” fällt auch, dass nur ein Teil der elektromagnetischen Wellen durchgelassen wird.Under "translucency" is the ability understood the material, electromagnetic waves, such as light in the visible spectral range, to pass through the material. This property is also called transparency. Under "translucency" also falls, that only a part of the electromagnetic waves is transmitted.
Eine Strahlungsquelle ist eine Quelle zur Bereitstellung elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Licht, beispielsweise im sichtbaren Bereich. Licht kann auch Strahlung im ultravioletten oder infraroten Bereich umfassen.A Radiation source is a source for providing electromagnetic Radiation, in particular light, for example in the visible range. light may also include ultraviolet or infrared radiation.
Der Strahl ist beispielsweise ein Strahlungsbündel, also eine Gruppe von Strahlen der Strahlung, die sich in einer Vorzugsrichtung ausbreiten. Der Strahl kann beispielsweise ein Lichtstrahl sein.Of the Beam is for example a radiation beam, ie a group of Rays of radiation that propagate in a preferred direction. The beam may be, for example, a light beam.
Die Einkoppeleinrichtung ermöglicht es, einen Strahl in das Messobjekt einzukoppeln, sodass dieser im Messobjekt geführt wird, das heißt der Strahl läuft innerhalb des Messobjekts.The Einkoppeleinrichtung allows to couple a beam into the measurement object, so that it is in the Test object guided will, that is the beam is running within the test object.
Der Strahlungsdetektor ist ein Sensor, der ausgebildet ist einen Kennwert des ausgekoppelten Strahls zu detektieren. Eine Ausführungsform des Strahlungsdetektors ist ein Lichtdetektor. Bei dem detektierten Kennwert kann es sich beispielsweise um die Lichtintensität oder Leistung handeln. Die Vergleichseinrichtung vergleicht den detektierten Kennwert mit einem Vergleichswert. Anhand des Vergleichs kann festgestellt werden, ob eine Reinigung des Messobjekts erforderlich ist oder nicht. In einem Ausführungsbeispiel wird lediglich ermittelt und angezeigt, ob eine Reinigung erforderlich ist oder nicht. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Vergleichsergebnis ein Wert aus einem kontinuierlichen oder diskreten Wertebereich, der den Verschmutzungsgrad anzeigt.Of the Radiation detector is a sensor that is designed a characteristic value of the decoupled beam. An embodiment of the radiation detector is a light detector. In the detected Characteristic value can be, for example, the light intensity or power act. The comparison device compares the detected characteristic value with a comparative value. Based on the comparison can be determined whether a cleaning of the test object is required or Not. In one embodiment is only determined and displayed, if a cleaning required is or not. In an alternative embodiment, the comparison result a value from a continuous or discrete value range, which indicates the degree of contamination.
Der Strahl wird im Messobjekt geführt. Vorzugsweise wird der Strahl derart einkoppelt, dass der Strahl im Messobjekt zumindest einmal an einer Seite des Messobjekts reflektiert wird, also nach dem Durchlauf durch das Messobjekt von einer Seite des Messobjektes in das Messobjekt zurückgeworfen. Hierbei handelt es sich vorteilhafterweise um eine Totalreflexion, sodass keine Teiltransmission bei der Reflexion sondern lediglich Absorptionseffekte den Strahl beim Durchlauf durch das Messobjekt dämpfen. Bei einem Messobjekt mit einer Ober- und Unterseite kann der Strahl zickzackförmig von der Einkoppeleinrichtung zur Auskoppeleinrichtung im Messobjekt laufen, wenn der Strahl abwechselnd an Ober- und Unterseite reflektiert wird. Somit wird der Strahl durch Totalreflexion im Messobjekt ähnlich wie in einem Lichtleiter von der Einkoppel- zur Auskoppeleinrichtung geführt. Durch Verschmutzung einer Seite des Messobjekts wird das Licht bei Reflexion an dieser Seite gedämpft. Mit zunehmender Verschmutzung verstärkt sich die Dämpfung. Mit zunehmender Anzahl von Reflexionen an einer verschmutzten Seite verstärkt sich die Dämpfung des Strahls. Auch geringere Verschmutzung können zuverlässig detektiert werden, da durch mehrfache Reflexion die Dämpfung verstärkt wird, was die Detektion erleichtert.The beam is guided in the test object. Preferably, the beam is coupled in such a way that the beam in the measurement object is reflected at least once on one side of the measurement object, that is thrown back after passing through the measurement object from one side of the measurement object into the measurement object. This is advantageously a total reflection, so that no partial transmission in the reflection but only absorption effects attenuate the beam as it passes through the measurement object. In the case of a measurement object having a top and bottom side, the beam can travel in a zigzag pattern from the coupling device to the coupling-out device in the measurement object when the beam is alternately reflected at the top and bottom side. Thus, the beam by total reflection in the measurement object is similar to ei nem light guide out of the coupling to the coupling device. Dirt on one side of the DUT attenuates the light on reflection on that side. With increasing pollution, the damping increases. As the number of reflections on a dirty side increases, the attenuation of the beam increases. Even less contamination can be reliably detected, since the damping is increased by multiple reflection, which facilitates the detection.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Einkoppeleinrichtung und/oder die Auskoppeleinrichtung ein Prisma. Das Prisma in der Einkoppeleinrichtung ist geeignet den von der Strahlungsquelle bereitgestellten Strahl derart umzulenken, dass er in das Messobjekt eingekoppelt wird und nach Durchlauf durch das Messobjekt an einer Seite des Messobjekts total reflektiert wird. Das Prisma in der Auskoppeleinrichtung ist geeignet den ausgekoppelten Strahl derart umzulenken, dass er zum Strahlungsdetektor geführt wird.In an advantageous embodiment include the coupling device and / or the decoupling a prism. The prism in the Coupling device is suitable for the provided by the radiation source Redirecting the beam so that it is coupled into the object to be measured and after passing through the test object on one side of the The object being measured is totally reflected. The prism in the decoupling device is suitable to deflect the decoupled beam so that he led to the radiation detector becomes.
Vorteilhafterweise umfassen die Einkoppeleinrichtungen und/oder die Auskoppeleinrichtungen eine Verspiegelung. Die Verspiegelung ist vorteilhafterweise an einer Seite der Einkoppeleinrichtung und/oder der Auskoppeleinrichtung aufgebracht, an der der Strahl innerhalb der Einkoppeleinrichtung und/oder der Auskoppeleinrichtung reflektiert wird oder reflektiert werden kann, wenn er durch die Einkoppeleinrichtung beziehungsweise durch die Auskoppeleinrichtung propagiert. Die Verspiegelung hilft Transmissions- oder Dämpfungseffekte zu vermeiden. Dadurch erfolgt eine Signalverbesserung des einzukoppelnden beziehungsweise ausgekoppelten Strahls.advantageously, The coupling devices and / or the coupling devices comprise a Silvering. The mirror coating is advantageously at one Side of the coupling device and / or the decoupling device applied, at the beam within the coupling device and / or the Decoupling device is reflected or can be reflected, if he by the coupling device or through the Outcoupler propagated. The mirroring helps transmission or damping effects to avoid. This results in a signal improvement of the einzkoppelnden or decoupled beam.
Vorteilhafterweise umfassen die Einkoppeleinrichtung und/oder die Auskoppeleinrichtung ein Licht führendes Element, durch den die elektromagnetische Welle, insbesondere Licht, verläuft, wobei der Brechungsindex des Elements ähnlich dem Brechungsindex des Messobjekts ist. Die Einkopplung beziehungsweise Auskopplung des Strahls erfolgt beim Übergang vom Licht führenden Element in das Messobjekt. Wenn der Brechungsindex des Elements ähnlich dem Brechungsindex des Messobjekts ist, werden Reflexion oder Brechung des Strahls beim Übergang vermieden beziehungsweise verringert. Der Brechungsindex des Elements und der Brechungsindex des Messobjekts sind vorteilhafterweise derart aufeinander abgestimmt, dass der Strahl so eingekoppelt wird, dass er im Messobjekt total reflektiert wird. Wenn die Einkoppeleinrichtung und/oder die Auskoppeleinrichtung auf das Messobjekt geklebt sind, hat ein zu diesem Zweck verwendeter Kleber vorteilhafterweise einen ähnlichen Brechungsindex wie die Einkoppeleinrichtung und/oder die Auskoppeleinrichtung und das Messobjekt.advantageously, include the input device and / or the output device a light leader Element through which the electromagnetic wave, in particular light, runs, wherein the refractive index of the element is similar to the refractive index of the DUT is. The coupling or decoupling of the Ray occurs at the transition leading from the light Element in the measurement object. If the refractive index of the element is similar to the Refractive index of the measuring object is, reflection or refraction of the beam at the transition avoided or reduced. The refractive index of the element and the refractive index of the measurement object are advantageously such coordinated so that the beam is coupled so that he is totally reflected in the measurement object. When the coupling device and / or the decoupling device are glued to the measurement object, For example, an adhesive used for this purpose advantageously has a similar one Refractive index as the coupling device and / or the decoupling device and the measurement object.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Einkoppeleinrichtungen und/oder die Auskoppeleinrichtungen gegen Lichteinstrahlung von Umgebungslicht abgeschirmt. Unter Umgebungslicht wird jegliche externe Lichteinstrahlung auf die Messeinrichtung verstanden, beispielsweise Tageslicht. Wenn das Messobjekt die Abdeckung einer Beleuchtungseinrichtung ist, ist das von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Licht oder das von benachbarten Beleuchtungseinrichtungen abgestrahlte Licht Umgebungslicht. Wenn die Einkoppel- und Auskoppeleinrichtung in der Nähe der Beleuchtungseinrichtung positioniert sind, kann das von der Beleuchtungsquelle emittierte Licht zu Verfälschungen der Messung führen. Die Abschirmung hilft zu vermeiden, dass das Umgebungslicht die Messung verfälscht. Dies wäre der Fall, wenn das Umgebungslicht über das Messobjekt und die Auskoppeleinrichtung zum Strahlungsdetektor geführt würde.In an advantageous embodiment, the coupling devices and / or the decoupling devices against light irradiation of Ambient light shielded. Under ambient light is any external Light irradiation to the measuring device understood, for example Daylight. If the measurement object is the cover of a lighting device is the light emitted by the illumination device or that radiated from adjacent lighting devices Light ambient light. When the coupling and decoupling near the lighting device are positioned, that of the Light source emitted light can lead to falsification of the measurement. The Shielding helps to prevent the ambient light from measuring falsified. This would be the Case when the ambient light over the DUT and the decoupling device would be guided to the radiation detector.
Eine Möglichkeit, den Einfluss des Umgebungslichts bei der Messung weitgehend zu eliminieren, ist die Verwendung einer Strahlungsquelle, die geeignet ist, amplitudenmoduliertes Licht bereitzustellen. In einer Ausführungsform ist das Lichtsignal ein periodisches Sinussignal. Ein Ausführungsbeispiel eines amplitudenmodulierten Signals ist ein amplitudenumgetastetes Lichtsignal. Das amplitudenumgetastete Lichtsignal hat zwei Pegel, zwischen denen hin- und hergeschaltet wird. Im einfachsten Fall ist das Lichtsignal ein periodisches ein-aus-umgetastetes Signal mit Pulsen, wie es durch An- und Ausschalten der Strahlungsquelle erzeugt werden kann. In einem alternativen Signal ist nur ein einzelner Impuls vorgesehen. Ein weiteres alternatives Signal weist eine Sequenz von Pulsen auf.A Possibility, largely eliminate the influence of ambient light during the measurement, is the use of a radiation source that is suitable amplitude modulated To provide light. In one embodiment, the light signal is on periodic sinusoidal signal. An embodiment of an amplitude modulated Signal is an amplitude-shifted light signal. The amplitude-keyed Light signal has two levels, between which switched back and forth becomes. In the simplest case the light signal is a periodic on-off-keyed one Signal with pulses, as by turning on and off the radiation source can be generated. In an alternative signal is only a single one Impulse provided. Another alternative signal has a sequence of pulses.
Der Strahlungsdetektor ist vorteilhafterweise ausgebildet eine Intensität oder Intensitätsänderung zu detektieren, beispielsweise eine Lichtintensität oder Lichtintensitätsänderung. Der Strahlungsdetektor liefert ein Ausgangssignal, das abhängig von der detektierten Intensität beziehungsweise Intensitätsänderung ist. Bei Verwendung von amplitudenmodulierten Signalen ist der Strahlungsdetektor vorteilhafterweise ausgebildet, die Veränderung der Intensität zu detektieren. Konstantes Umgebungslicht wird bei dieser Detektion nicht berücksichtigt. Dies erlaubt, die Verschmutzungsmessung auch bei Tageslicht oder bei einer Beleuchtungseinrichtung während deren Betrieb durchzuführen.Of the Radiation detector is advantageously formed to an intensity or intensity change detect, for example, a light intensity or light intensity change. The radiation detector provides an output signal that depends on the detected intensity or intensity change is. When using amplitude modulated signals, the radiation detector is advantageously designed to detect the change in intensity. Constant ambient light is not taken into account in this detection. This allows the pollution measurement even in daylight or to perform at a lighting device during their operation.
In einer alternativen Ausgestaltung generiert die Strahlungsquelle ein schmalbandiges Lichtsignal, das durch Verwendung eines Bandpassfilters im Strahlungsdetektor detektiert werden kann. Dieses Bandpassfilter filtert breitbandiges Umgebungslicht heraus.In an alternative embodiment generates the radiation source a narrow band light signal, by using a bandpass filter can be detected in the radiation detector. This bandpass filter filters out broadband ambient light.
Ein Messsystem umfasst ein lichtdurchlässiges Messobjekt und eine Messeinrichtung, wie beispielsweise oben beschrieben, deren Einkoppeleinrichtung und deren Auskoppeleinrichtung auf einer selben Seite oder verschiedenen Seiten des Messobjekts, das eine erste und eine zweite Seite hat, positioniert sind.A measuring system includes a translucent ges measuring object and a measuring device, such as described above, the coupling device and the coupling device are positioned on a same side or different sides of the measuring object, which has a first and a second side.
Wenn das Messobjekt eine Seite hat, die stärker der Verschmutzung ausgesetzt ist als die andere, wie es beispielsweise bei der Außenseite einer Beleuchtungsquellenabdeckung in einem Tunnel der Fall ist, so sind die Einkoppeleinrichtung und die Auskoppeleinrichtung vorteilhafterweise auf der Seite angebracht, die nicht der Verschmutzung ausgesetzt ist. Somit wird die Verschmutzung der Messeinrichtung vermieden, was eine Beeinflussung der Messung nach sich ziehen könnte. Der Strahlungsdetektor ist durch das Messobjekt, beispielsweise im Fall einer Abdeckung, vor Umwelteinflüssen und Schmutz geschützt.If the object under test has a side that is more exposed to pollution is as the other, as for example on the outside a lighting source cover in a tunnel is the case, Thus, the coupling device and the decoupling device are advantageously mounted on the side that is not exposed to pollution. Thus, the pollution of the measuring device is avoided, which could influence the measurement. Of the Radiation detector is through the measurement object, for example in the case of Cover, against environmental influences and dirt protected.
Um leichteren Zugang zur Messeinrichtung zu ermöglichen, kann es von Vorteil sein, die Messeinrichtung auf der stärker verschmutzenden Seite zu positionieren. Alternativ können die Einkoppeleinrichtung und die Auskoppeleinrichtung auf verschiedenen Seiten des Messobjekts positioniert sein.Around It may be an advantage to facilitate access to the measuring equipment be the measuring device on the more polluting side too position. Alternatively you can the coupling device and the coupling device on different Be positioned sides of the measuring object.
Vorteilhafterweise sind die Einkoppeleinrichtung und die Auskoppeleinrichtung derart positioniert, dass der Strahl mehrfach reflektiert wird. Dies erhöht die Messgenauigkeit, da die Verschmutzung des Messobjekts auf Grund der Mehrfachreflexion mehrfach in die Messung einfließt, sodass lokale Abweichungen des Verschmutzungsgrades sich nicht so stark auf das Messergebnis auswirken.advantageously, the coupling device and the coupling device are so positioned so that the beam is reflected several times. This increases the measurement accuracy, because the contamination of the test object due to the multiple reflection multiple into the measurement, so local deviations of the degree of pollution are not so strongly affect the measurement result.
In einem Verfahren zur Messung der Kontamination eines lichtdurchlässigen Messobjekts sind folgende Schritte vorgesehen: Der Strahl wird in das Messobjekt eingekoppelt, sodass der Strahl im Messobjekt geführt wird. Der Strahl wird aus dem Messobjekt ausgekoppelt und detektiert. Ein Kennwert des detektierten Strahls wird mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen.In a method for measuring the contamination of a translucent object to be measured The following steps are provided: The beam is in the measurement object coupled, so that the beam is guided in the measured object. The beam is decoupled from the measured object and detected. A characteristic of the detected beam is given with a predetermined Reference value compared.
Vorteilhafterweise wird der Strahl zumindest einmal an einer Seite des Messobjekts reflektiert. Der Strahl wird in Abhängigkeit von der Kontamination der Seite gedämpft.advantageously, the beam is at least once on one side of the measurement object reflected. The beam will depend on the contamination of the Side muffled.
Vorteilhafterweise ist die Strahlung amplitudenmoduliert, um den Einfluss von Umgebungslicht auf die Messung zu reduzieren. In einem Ausführungsbeispiel wird eine Intensität oder eine Intensitätsänderung des Strahls detektiert. Die Intensität eines Strahls ist in einfacher Weise, beispielsweise durch eine Fotodiode, zu detektieren. Eine Intensitätsänderung wird vorteilhafterweise dann detektiert, wenn in das Messergebnis ansonsten eine gleichmäßige Einstrahlung des Umgebungslichts einfließen würde.advantageously, The radiation is amplitude modulated to reflect the influence of ambient light to reduce the measurement. In one embodiment, an intensity or a intensity change of the beam detected. The intensity of a ray is easier Way to detect, for example by a photodiode. A intensity change is advantageously detected when in the measurement result otherwise a uniform irradiation of the ambient light would flow.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Bandpassfilterung erfolgt, die geeignet ist das Spektrum des Umgebungslichts weitgehend auszublenden. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Strahl ein schmales Spektrum hat, was beispielsweise bei einem Laserstrahl der Fall wäre.In a further embodiment it is envisaged that a bandpass filtering will occur which is appropriate the spectrum of ambient light should be largely blanked out. This is advantageous if the beam has a narrow spectrum, which would be the case, for example, with a laser beam.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den untergeordneten Patentansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the subordinate claims specified.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen erklärt.following the invention with reference to the drawings based on embodiments explained.
Es zeigen:It demonstrate:
Das
Messobjekt
Auf
der ersten Seite
Die
Messeinrichtung
Die
Lichtquelle
Die
Einkoppeleinrichtung
In
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Einkoppeleinrichtung
Die
Einkoppeleinrichtung
Die
Lichtstrahl
In
diesem Ausführungsbeispiel
wird der Lichtstrahl
Die
Seiten der Einkoppeleinrichtung
Beim
Einkoppeln in das Messobjekt
Der
Licht führende
Teil der Einkoppeleinrichtung
Der
eingekoppelte Lichtstrahl
Die
Auskopplung erfolgt mittels der Auskoppeleinrichtung
Der
Lichtstrahl
Der
Lichtdetektor
Eine
Vergleichseinrichtung
In
einem Ausführungsbeispiel
zeigt die Vergleichseinrichtung
Alternativ
gibt die Vergleichseinrichtung
Es
sei bemerkt, dass die Vergleichseinrichtung auch derart ausgebildet
sein kann, dass das Ergebnis an eine Anzeigeeinrichtung, sei es über Kontaktmittel
oder kontaktlos, übermittelt
wird. Eine derartige Anzeigeeinrichtung kann auf der zweiten Seite
Die
Messung der Verschmutzung beruht darauf, dass mit zunehmender Verschmutzung
der eingekoppelte Lichtstrahl
Durch die mehrfache Reflexion wird die Detektion des Verschmutzungsgrades erleichtert und die Messgenauigkeit erhöht. Eine geringe Verschmutzung, beispielsweise um wenige Prozentpunkte, wäre bei nur einmaliger Reflexion mit einem sensiblen Detektor zu detektieren. Durch die mehrfache Reflexion vervielfältigt sich jedoch der Dämpfungseffekt, sodass auch eine geringe Verschmutzung leichter zu detektieren ist.By the multiple reflection becomes the detection of the pollution degree facilitates and increases the accuracy of measurement. A little pollution, For example, by a few percentage points, would be at only one-time reflection to detect with a sensitive detector. By the multiple Reflection multiplied However, the damping effect, so that even a slight contamination is easier to detect.
Die
Messung wird bei mehrfacher Reflexion genauer. Wird beispielsweise
der Lichtstrahl
Anhand
des Abstands
Der
Abstand
Auf
der X-Achse sind repräsentativ
verschiedene Verschmutzungsgrade einer Glasscheibe aufgetragen.
Auf
der Y-Achse ist eine relativer Signalwert aufgetragen. Dabei wird
das empfangene Signal ins Verhältnis
gesetzt mit dem Signal, dass bei einer nicht verschmutzten Scheibe
detektiert wird, sodass der Wert für das unverschmutzte Messobjekt
Die
Kurven
Kurve
Kurve
Eine
Kalibrierung der Vergleichseinrichtung
Es sei bemerkt, dass Messergebnisse weitgehend unbeeinflusst von Umgebungsparametern ermittelt werden, wenn kein Umgebungslicht auftritt. Dies ist bei einer Beleuchtungseinrichtung der Fall, wenn diese Beleuchtungseinrichtung abgeschaltet ist. Dieses kann bei Beleuchtungseinrichtungen in Tunnelanlagen jedoch zu einer Beeinflussung der Verkehrssicherheit führen.It It should be noted that measurement results determined largely unaffected by environmental parameters when no ambient light occurs. This is in a lighting device the case when this lighting device is turned off. This However, in lighting equipment in tunnels to a Influencing traffic safety.
Um
Messungen auch bei Umgebungslicht, insbesondere während des
Betriebs von Beleuchtungseinrichtungen durchzuführen, ist in einem Ausführungsbeispiel
die Lichtquelle
Alternativ ist es auch möglich die Lichtquelle mit einer Trägerfrequenz zu betreiben. Es wird ein schmalbandiges Lichtsignal, beispielsweise durch einen Laser, generiert, welches mit einem Bandpassfilter am Detektor gefiltert wird.alternative it is also possible the light source with a carrier frequency to operate. It will be a narrowband light signal, for example generated by a laser, which with a bandpass filter on Detector is filtered.
Das Bandpassfilter filtert das breitbandige Umgebungslicht weitgehend und beschränkt die Detektion auf einen schmalen Bandpassbereich.The Bandpass filter largely filters the broadband ambient light and limited the detection on a narrow bandpass range.
Es sei bemerkt, dass die Merkmale der beschriebenen Messeinrichtung und des beschriebenen Messsystems und Verfahrens beliebig untereinander kombinierbar sind.It It should be noted that the features of the described measuring device and the described measuring system and method arbitrarily with each other can be combined.
Claims (15)
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