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DE20300047U1 - Electronic remote level sensor for setting crane bases, washing machines and camper van hearths has light emitting diode and photo sensors to measure bubble position - Google Patents

Electronic remote level sensor for setting crane bases, washing machines and camper van hearths has light emitting diode and photo sensors to measure bubble position

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Publication number
DE20300047U1
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DE
Germany
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inclination
light
spirit level
remote
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DE20300047U
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German (de)
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ERNST OTTO GOEHRE ENTWICKLUNG
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ERNST OTTO GOEHRE ENTWICKLUNG
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Abstract

An electronic remote level sensor has a high frequency modulated light emitting diode (LED) on one side of the gas bubble (7) and two photo sensors (S1, S2) on the other which measure the bubble position for radio transmission (12, 13) and display (14). Alternatively a pair of light sources may be used with a single sensor or a ring of lights with a single sensor in the center of an annular level tube.

Description

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Elektronische Fern- WasserwaageElectronic remote spirit level

Die Erfindung betrifft eine elektronische Fem-Wasserwaage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electronic remote spirit level according to the preamble of claim 1.

Bekanntermaßen werden Wasserwaagen dazu verwendet, um die Ist- Position eines in einer zu definierenden Soll- Position auszurichtenden Gegenstands zu messen und anzuzeigen sowie um nach Feststellung der Abweichung zwischen Ist- Position und Soll- Position eine entsprechende Nach-Justierung des Gegenstands solange vorzunehmen, bis die Ist- Position mit der gewünschten Soll- Position übereinstimmt.As is well known, spirit levels are used to measure and display the actual position of an object that is to be aligned in a defined target position and, after determining the deviation between the actual position and the target position, to make a corresponding readjustment of the object until the actual position matches the desired target position.

Häufig kommt es vor, dass der Messort und der Einstellort, von dem aus über Einstellvorrichtungen (z.B. Justiergewinde, Stellmotoren) eine Justierung vorgenommen werden soll, räumlich voneinander entfernt liegen und / oder dass der Messort vom Einstellort aus nicht oder nur mühsam unter Zwischenschaltung weiterer Maßnahmen, insbesondere unter Mitwirkung von Hilfspersonen einsehbar ist. Dieses Problem stellt sich insbesondere dann, wenn z.B. die Horizontalpositionierung der Oberseite einer Waschmaschine, des Maschinenbetts einer Werkzeugmaschine, der Herdplatte im Innern eines Campingwagens oder eines am Ausleger eines Bau-Krans frei hängenden Bau-Trägers bewirkt werden soll, die entsprechende Justierung aber nur über räumlich entfernt liegende Standfüße, äußere Justierstützen am Campingwagen oder vom Kranführer aus, oftmals nur über Zuruf oder Zeichengebung, durchgeführt werden kann. In all diesen Fällen lässt sich eine exakte Positionsjustierung ohne Fremdhilfe praktikabel nicht oder nur ungenau durchführen. Hinzu kommt, dass in vielen Fällen, insbesondere bei der Horizontaljustierung von Flächen oftmals an mehreren, sich wechselseitig beeinflussenden Einstellvorrichtungen hintereinander hantiert werden muss. Deshalb ist es wünschenswert, dass der einrichtende Justierer über eine den Messvorgang direkt am Einstellort anzeigende Vorrichtung unmittelbar und zeitgleich die Auswirkung seiner Justier-Maßnahmen rückgemeldet bekommt.It often happens that the measuring location and the setting location from which an adjustment is to be made using adjustment devices (e.g. adjustment threads, servomotors) are spatially separated from one another and/or that the measuring location cannot be seen from the setting location or can only be seen with difficulty by intervening with additional measures, in particular with the help of assistants. This problem arises in particular when, for example, the horizontal positioning of the top of a washing machine, the machine bed of a machine tool, the stove top inside a camper van or a construction beam hanging freely from the boom of a construction crane is to be achieved, but the corresponding adjustment can only be carried out using spatially distant feet, external adjustment supports on the camper van or by the crane operator, often only by shouting or signaling. In all of these cases, an exact position adjustment cannot be carried out practicably without outside help or can only be carried out inaccurately. In addition, in many cases, particularly when adjusting surfaces horizontally, it is often necessary to operate several mutually influencing adjustment devices one after the other. It is therefore desirable for the adjuster carrying out the adjustment to receive immediate and simultaneous feedback on the effect of his adjustment measures via a device that displays the measurement process directly at the adjustment location.

Aus der DE-OS 199 46 768 ist eine Fern-Wasserwaage, insbesondere eine Funk-Wasserwaage mit Horizontal- und Vertikal- Libelle in herkömmlicher Orthogonalanordnung bekannt, bei welcher mittels eines Messgeräts nebst Sender die am Messort ermittelten Neigungsdaten einer zu justierenden Fläche drahtlos an das Empfangsteil einer am Einstellort befindlichen Anzeigevorrichtung übermittelt werden können. Hierbei wird in der jeweiligen Libelle mit Hilfe von zwei Infrarot-Lichtschranken die Position der Gasblase gemessen. Hierbei ist jedoch nachteilig, dass der Ort der nach links oder rechts aus der Gleichgewichtslage laufenden Gasblase nur diskret diskontinuierlich durch Auslösen oder Nichtauslösen der Lichtschranken nach dem „Alles oder Nicht-Prinzip" ermittelt und demnach nur ein digitales Signal erzeugt werden kann, welches qualitativ entweder anzeigt, dass sich die Gasblase in der Gleichgewichtslage befindet oder dass sie nach aus der Gleichgewichtslage herausgelaufen ist. Eine quantitative Erfassung des Orts der Gasblase ist nicht möglich. Hierunter leidet grundsätzlich das zu erreichende Maß an Genauigkeit.A remote spirit level, in particular a radio spirit level with horizontal and vertical spirit levels in a conventional orthogonal arrangement, is known from DE-OS 199 46 768, in which the inclination data of a surface to be adjusted determined at the measuring location can be transmitted wirelessly to the receiver part of a display device located at the setting location using a measuring device and transmitter. The position of the gas bubble is measured in the respective spirit level using two infrared light barriers. However, the disadvantage here is that the location of the gas bubble moving to the left or right out of the equilibrium position can only be determined discretely and discontinuously by triggering or not triggering the light barriers according to the "all or nothing principle" and therefore only a digital signal can be generated which qualitatively indicates either that the gas bubble is in the equilibrium position or that it has moved out of the equilibrium position. A quantitative determination of the location of the gas bubble is not possible. This fundamentally reduces the level of accuracy that can be achieved.

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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Fern-Wasserwaage zu schaffen, bei welcher der Ort der Gasblase kontinuierlich oder zumindest quasikontinuierlich fortlaufend ermittelt und demnach auch ein dem Ort der Gasblase genau entsprechendes analoges Signal einfach und kostengünstig erzeugt und an eine vom Messort verschiedene Anzeigevorrichtung übermittelt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a remote spirit level in which the location of the gas bubble is determined continuously or at least quasi-continuously and accordingly an analogue signal which exactly corresponds to the location of the gas bubble can be generated simply and inexpensively and transmitted to a display device different from the measuring location.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Horizontal-Libelle und die Vertikal-Libelle herkömmliche Tonnen- Libellen sind, dass auf einer Seite neben den Tonnen-Libellen jeweils auf Höhe der Gleichgewichtslage der Gasblase ein lichtemittierendes Bauelement angeordnet ist und dass auf der anderen Seite der Tonnen-Libellen gegenüber dem lichtemittierenden Bauelement sowie auf Höhe der beiden endseitigen Grenzschichten der Gasblase zur Flüssigkeit jeweils ein erster Foto- Sensor und ein zweiter Foto-Sensor angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the horizontal vial and the vertical vial are conventional barrel vials, that a light-emitting component is arranged on one side next to the barrel vials at the level of the equilibrium position of the gas bubble, and that a first photo sensor and a second photo sensor are arranged on the other side of the barrel vials opposite the light-emitting component and at the level of the two end boundary layers of the gas bubble to the liquid.

Hierbei ist besonders vorteilhaft und überraschend, dass mit der erfindungsgemäßen Anordnung mit einem Licht emittierenden Bauelement, vorzugsweise einer Leuchtdiode, jeder Position der Gasblase ein bestimmter, durch Foto-Sensoren aufnehmbarer Lichtfluss und nach optoelektronischer Wandlung ein kontinuierlich wachsendes oder fallendes analoges Signal in Form einer elektrischen Spannung oder eines elektrischen Stroms zugeordnet werden kann. Die Abweichung der Gasblase von der durch die geeichte Skalierung bestimmten Gleichgewichtslage ist sowohl präzise messbar als auch präzise reproduzierbar. Die Auflösung ist sehr hoch und liegt bei einer Winkelanzeige des Neigungsgrads im Bereich von Winkelminuten bzw. bei der Steigungsanzeige des Neigungsgrads im Promille-Bereich. Durch Verwendung geeigneter Anzeigemittel, z.B. des Leuchtbandes nebeneinander angeordneter Leuchtdioden einer Bargraph- Anzeige sieht man die Position der Gasblase auf einer Anzeige- Einheit quasi laufen.It is particularly advantageous and surprising that with the arrangement according to the invention with a light-emitting component, preferably a light-emitting diode, each position of the gas bubble can be assigned a specific light flow that can be recorded by photo sensors and, after optoelectronic conversion, a continuously increasing or decreasing analog signal in the form of an electrical voltage or an electrical current. The deviation of the gas bubble from the equilibrium position determined by the calibrated scale can be both precisely measured and precisely reproduced. The resolution is very high and is in the range of angular minutes for an angle display of the degree of inclination or in the permille range for the gradient display of the degree of inclination. By using suitable display means, e.g. the light strip of LEDs arranged next to one another in a bar graph display, the position of the gas bubble can be seen running on a display unit.

In vorteilhafter Ausführungsform sind auf einer Seite neben den Tonnen-Libellen jeweils auf Höhe der beiden endseitigen Grenzschichten der Gasblase zur Flüssigkeit jeweils ein erstes lichtemittierendes Bauelement und ein zweites lichtemittierendes Bauelement angeordnet, welche in hoher Frequenz abwechselnd Licht emittieren und dass auf der anderen Seite der Tonnen-Libellen gegenüber den lichtemittierenden Bauelementen sowie in etwa auf Höhe der Gleichgewichtslage der Gasblase ein Foto-Sensor angeordnet ist. Die Position der Gasblase wird mittels Auswerteelektronik, aus der jeweiligen Spannungshöhe, berechnet.In an advantageous embodiment, a first light-emitting component and a second light-emitting component are arranged on one side next to the barrel vials at the level of the two end boundary layers between the gas bubble and the liquid, which emit light alternately at a high frequency, and a photo sensor is arranged on the other side of the barrel vials opposite the light-emitting components and approximately at the level of the equilibrium position of the gas bubble. The position of the gas bubble is calculated using evaluation electronics from the respective voltage level.

Diese Ausführungsformen funktionieren sowohl bei seitlichem Anleuchten der Libellen als auch bei senkrechtem Lichteinfall auf die Gasblase, wobei die Sensoren dann unter der Libelle angeordnet werden.These designs work both when the spirit levels are illuminated from the side and when the light falls vertically on the gas bubble, with the sensors then being arranged below the spirit level.

In besonders vorteilhafter Ausführung sind sowohl die Horizontal-Libelle als auch die Vertikal-Libelle Hohl-Ring-Libellen in Form eines Hohl- Torus, wobei sich in deren Innenraum jeweils zentral der Foto-Sensor befindet und wobei jeweils in deren Außenraum mehrere, um die Hohl-Ring-Libellen rotationssymmetrisch angeordnete lichtemittierende Bauelemente angeordnet sind. Hierbei wird eine quantitativ und qualitativ präzise Messung über einen Vollwinkelbereich von 360° ermöglicht, wohingegen bei der Verwendung herkömmlicher Tonnenlibellen nur kleinere Abweichungen aus der Gleichgewichtslage präzise erfasst werden können. EineIn a particularly advantageous design, both the horizontal and vertical vials are hollow ring vials in the form of a hollow torus, with the photo sensor located centrally in the interior of each and with several light-emitting components arranged rotationally symmetrically around the hollow ring vials in the outer space. This enables quantitatively and qualitatively precise measurement over a full angle range of 360°, whereas when using conventional barrel vials only small deviations from the equilibrium position can be precisely recorded.

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Erhöhung der Zahl der die Hohl-Ring-Libelle umgebenden Leuchtdioden bewirkt eine höhere Messwertauflösung.Increasing the number of LEDs surrounding the hollow ring spirit level results in a higher measurement resolution.

Vorteilhaft kann bei den Hohl-Ring-Libellen auch vorgesehen sein, dass sich in deren Innenraum jeweils zentral das lichtemittierende Bauelement befindet und dass jeweils in deren Außenraum mehrere, um die Hohl-Ring- Libellen rotationssymmetrisch angeordnete Foto-Sensoren angeordnet sind. Auch hier bewirkt eine Erhöhung der Zahl der Sensoren eine höhere Messwertauflösung.It is also advantageous for hollow ring vials to have the light-emitting component centrally located in their interior and for several photo sensors arranged rotationally symmetrically around the hollow ring vials to be located in their exterior. Here too, increasing the number of sensors results in a higher measurement resolution.

Um Streuverluste zu vermeiden, kann in vorteilhafterweise vorgesehen werden, dass die lichtemittierenden Bauelemente, unmittelbar an den Hohl-Ring-Libellen anliegen.In order to avoid scattering losses, it can advantageously be provided that the light-emitting components are located directly on the hollow ring vials.

In besonders vorteilhafter Ausführungsform weist die Fern-Wasserwaage eine einzige Libelle auf, die als zweischalige Hohl-Halbkugel-Libelle oder als zweischalige Hohl-Kugel-Libelle nach Art einer weitergebildeten Dosen-Libelle ausgestaltet ist, deren Äquatorialebene zu der zu messenden Fläche parallel ausgerichtet ist und wobei sich in deren Innenraum zentral das lichtemittierende Bauelement befindet und wobei in deren Außenraum mehrere, zentralsymmetrisch angeordnete Foto-Sensoren (S) angeordnet sind. Durch diese Anordnung lässt sich der Position der Gasblase jeweils ein definierter Punkt im Halbraum oder im Vollraum über den halben bzw. ganzen Raumwinkelbereich zuordnen.In a particularly advantageous embodiment, the remote spirit level has a single vial, which is designed as a two-shell hollow hemisphere vial or as a two-shell hollow sphere vial in the manner of a further developed can vial, the equatorial plane of which is aligned parallel to the surface to be measured and in whose interior the light-emitting component is located centrally and in whose exterior several centrally symmetrically arranged photo sensors (S) are arranged. This arrangement allows the position of the gas bubble to be assigned to a defined point in the half-space or in the full space over half or the entire solid angle range.

Als Auswerteelektronik wird vorzugsweise ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor oder ein Mikrocomputer verwendet. Die Daten, welche die Flächenneigung repräsentieren, werden analog oder digital per Kabel, in besonders bevorzugter Weise aber drahtlos per Funkverbindung übertragen, wobei im letzteren Fall der ersten Auswerteelektronik der Neigungs-Messeinheit eine ebenfalls integrierte erste Sendeeinheit nachgeschaltet ist und wobei der zweiten Auswerteelektronik der Neigungs-Anzeigeeinheit eine erste Empfangseinheit vorgeschaltet ist.A microcontroller, a microprocessor or a microcomputer is preferably used as the evaluation electronics. The data representing the surface inclination is transmitted analogue or digitally via cable, but particularly preferably wirelessly via radio connection, whereby in the latter case a first transmitter unit, which is also integrated, is connected downstream of the first evaluation electronics of the inclination measuring unit and a first receiver unit is connected upstream of the second evaluation electronics of the inclination display unit.

In vorteilhafter Ausführungsform werden die Daten analog oder nach entsprechender AD- Wandlung entweder optisch über eine Bargraph- Anzeige oder über eine alphanumerische 7-Segmentanzeige oder über ein LCD-Display oder über ein Graphik-Display in Winkelgrad oder Steigungsprozent oder codiert oder mit graphischer Unterstützung und / oder akustisch über Signale oder Textansagen wiedergegeben. Besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Oberfläche der Leuchtdioden milchglaseffektartig matt auszubilden, was in einfacher Weise z.B. durch Anschleifen oder Anrauen der Glasoberfläche der Leuchtdioden erreicht werden kann. Hierdurch wird der durch die Leuchtdiode erzeugte Lichtkegel, im Gegensatz zum nicht homogenen Lichtkegel bei Verwendung glatter Oberflächen nicht opaker Leuchtdioden, sehr homogen und mit relativ kontrastscharfen HeII-Dunkel-Grenzen ausgebildet.In an advantageous embodiment, the data is displayed analogously or after appropriate AD conversion either optically via a bar graph display or via an alphanumeric 7-segment display or via an LCD display or via a graphic display in angle degrees or gradient percent or coded or with graphic support and/or acoustically via signals or text announcements. It has proven particularly advantageous to give the surface of the LEDs a frosted glass effect, which can be achieved in a simple manner, e.g. by grinding or roughening the glass surface of the LEDs. This means that the light cone generated by the LED is very homogeneous and has relatively sharp contrasting light-dark boundaries, in contrast to the non-homogeneous light cone when using smooth surfaces of non-opaque LEDs.

Besonders vorteilhaft ist es, dass zur Fernstellung einer Neigungs-Stellvorrichtung der Neigungs-Anzeigeeinheit eine Neigungs-Einstelleinheit zuintegriert wird, wobei die Daten analog oder digital per Kabel oder drahtlos per Funkverbindung von der Neigungs-Einstelleinheit an einen als Neigungssteiler arbeitenden Aktuator, die Neigungs-Stellvorrichtung, vorzugsweise einen Schrittmotor, übertragen werden, wobei im Fall der drahtlosen Funkverbindung der Neigungs-Einstelleinheit eine zweite Sendeeinheit und der Neigungs-Stellvorrichtung eine vorgeschaltete zweiteIt is particularly advantageous that a tilt adjustment unit is integrated into the tilt display unit for remote adjustment of a tilt adjustment device, wherein the data is transmitted analogue or digitally by cable or wirelessly by radio connection from the tilt adjustment unit to an actuator working as a tilt adjuster, the tilt adjustment device, preferably a stepper motor, wherein in the case of the wireless radio connection the tilt adjustment unit has a second transmitting unit and the tilt adjustment device has a second upstream

30.12.2002 · %9<& * ! &Idigr; &idigr; * &iacgr; &idigr; · *i RAPAWDHDec 30, 2002 · %9<& * ! &Idigr;&idigr; * &iacgr;&idigr; · *i RAPAWDH

Empfangseinheit zuintegriert sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass auch die Neigungsstellvorrichtung ohne Hilfsperson aus der Ferne betätigt werden kann.receiver unit. This measure ensures that the tilt adjustment device can also be operated remotely without the need for an assistant.

Weiter ist vorteilhaft, zwischen die Neigungs-Anzeigeeinheit und die Neigungs-Einstelleinheit zusätzlich einen Komparator zu schalten, in welchem eine vorgebbare Flächenneigung als Neigungs- Soll- Wert abgelegt ist und der nach Vergleich mit dem an der Neigungs-Anzeigeeinheit anstehenden Neigungs- Ist- Wert ein entsprechendes Differenzsignal an die Neigungs-Stellvorrichtung übermittelt, wodurch eine automatische Regelung der vorzugebenden Neigungs-Stellgröße erfolgt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass der bislang ebenfalls durch die justierende Person vorgenommene Abgleich zwischen Soll-Wert und Ist-Wert ebenfalls automatisch bewerkstelligt werden kann.It is also advantageous to connect a comparator between the inclination display unit and the inclination setting unit, in which a predeterminable surface inclination is stored as a target inclination value and which, after comparison with the actual inclination value present on the inclination display unit, transmits a corresponding difference signal to the inclination setting device, whereby the predefined inclination control variable is automatically regulated. This measure ensures that the comparison between the target value and the actual value, which was previously also carried out by the person doing the adjustment, can also be carried out automatically.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigt:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments.

Figur 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer ersten Systemkomponente 1.1 und einer zweiten Systemkomponente 1.2,Figure 1 is a block diagram of the remote spirit level according to the invention with a first system component 1.1 and a second system component 1.2,

Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer seitlich angeleuchteten Tonnen-Libelle mit einer Leuchtdiode und zwei Sensoren,Figure 2 shows a first embodiment of an inclination measuring unit of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level illuminated from the side with a light-emitting diode and two sensors,

Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit der erfindungsgemäßen Fem-Wasserwaage mit einer in Aufsicht angeleuchteten Tonnen-Libelle mit einer Leuchtdiode und zwei Sensoren,Figure 3 shows a second embodiment of an inclination measuring unit of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level illuminated in plan view with a light-emitting diode and two sensors,

Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit der erfindungsgemäßen Fem-Wasserwaage mit einer seitlich angeleuchteten Tonnen-Libelle mit zwei Leuchtdioden und einem Sensor,Figure 4 shows a third embodiment of an inclination measuring unit of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level illuminated from the side with two LEDs and a sensor,

Figur 5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit der erfindungsgemäßen Fem-Wasserwaage mit einer in Aufsicht angeleuchteten Tonnen-Libelle mit zwei Leuchtdioden und einem Sensor,Figure 5 shows a fourth embodiment of an inclination measuring unit of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level illuminated in plan view with two light-emitting diodes and a sensor,

Figur 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer Hohl-Ring-Libelle nebst zentral angeordnetem Sensor,Figure 6 shows a fifth embodiment of the remote spirit level according to the invention with a hollow ring spirit level and a centrally arranged sensor,

Figur 7 ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer Hohl-Ring-Libelle nebst zentral angeordneter Leuchtdiode,Figure 7 shows a sixth embodiment of the remote spirit level according to the invention with a hollow ring spirit level and a centrally arranged light-emitting diode,

Figur 8 Das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über ein Messgerät,Figure 8 The block diagram of an inclination data display via a measuring device,

Figur 9 Das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über eine Bargraph-Anzeige, Figure 9 The block diagram of a tilt data display via a bar graph display,

Figur 10 Das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über eine 7-Segment-Anzeige, Figure 10 The block diagram of a tilt data display via a 7-segment display,

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Figur 11 Das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über ein LCD-Display,Figure 11 The block diagram of an inclination data display via an LCD display,

Figur 12 Das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über ein Grafik-Display, Figure 12 The block diagram of a tilt data display via a graphic display,

Figur 13 Das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer ersten Systemkomponente 1.1, einer zweiten Systemkomponente 1.2 sowie einer dritten Systemkomponente 1.3 nach einem siebten Ausführungsbeispiel.Figure 13 The block diagram of the remote spirit level according to the invention with a first system component 1.1, a second system component 1.2 and a third system component 1.3 according to a seventh embodiment.

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage 1 mit einer ersten Systemkomponente 1.1 und einer über eine Funkverbindung datenverkoppelten zweiten Systemkomponente 1.2.Figure 1 shows a block diagram of the remote spirit level 1 according to the invention with a first system component 1.1 and a second system component 1.2 data-linked via a radio connection.

Die erste Systemkomponente 1.1 weist eine Horizontal-Libelle 2.1 und eine Vertikal-Libelle 2.2 herkömmlicher Tonnen-Libellen 2 in herkömmlicher Orthogonalanordnung, eine Neigungs-Messeinheit 6 , eine nachgeschaltete erste Auswerteelektronik 11 sowie eine erste Sendeeinheit 12 auf. Die zweite Systemkomponente 1.2 weist eine erste Empfangseinheit 13 , eine zweite Auswerteelektronik 21, sowie eine Neigungs-Anzeigeeinheit 14 auf.The first system component 1.1 has a horizontal spirit level 2.1 and a vertical spirit level 2.2 of conventional barrel spirit levels 2 in a conventional orthogonal arrangement, an inclination measuring unit 6, a downstream first evaluation electronics unit 11 and a first transmission unit 12. The second system component 1.2 has a first receiving unit 13, a second evaluation electronics unit 21 and an inclination display unit 14.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Neigungs-Messeinheit 6 der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage 1 mit einer durch eine Leuchtdiode LED seitlich angeleuchteten Tonnen-Libelle 2 und einem ersten Foto- Sensor S1 und einem zweiten Foto-Sensor S2. Hierbei durchströmt das Licht der emittierenden Leuchtdiode LED eine Glaswand und eine durch diese umfasste Flüssigkeit 8 nebst Gasblase 7 der Tonnen-Libelle 2. Je nach verwendeter Quelle und Sensorik kann Licht in einer Bandbreite von ca. 200 nm (UV-Bereich) bis 2.000 nm (IR-Bereich) wirksam sein. Lichtemitter und Foto-Sensoren besitzen den gleichen Arbeitsbereich, der sich beliebig im Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 2.000 nm befinden kann.Figure 2 shows a first embodiment of the inclination measuring unit 6 of the remote spirit level 1 according to the invention with a barrel spirit level 2 illuminated from the side by a light-emitting diode LED and a first photo sensor S1 and a second photo sensor S2. The light from the emitting light-emitting diode LED flows through a glass wall and a liquid 8 enclosed by it, as well as a gas bubble 7 of the barrel spirit level 2. Depending on the source and sensor used, light in a bandwidth of approx. 200 nm (UV range) to 2,000 nm (IR range) can be effective. Light emitters and photo sensors have the same working range, which can be anywhere in the wavelength range between 200 nm and 2,000 nm.

Anstelle der Leuchtdiode LED kann auch jede andere Art von Quelle im Bereich der Licht- und Wärmestrahlung von Ultraviolett bis Infrarot, wie z.B. auch eine Glühlampe oder ein Laser eingesetzt werden. Als Foto-Sensoren S1.S2 können beispielsweise Fototransistoren, Fotodioden oder Fotowiderstände Verwendung finden. Hierbei ist der Abstand der beiden Foto-Sensoren S1 ,S2 kleiner als die Länge der Gasblase 7. Ein leichtgängiger, durch die Verwendung von hochviskosem Öl als Flüssigkeit auch gut gedämpfter gleichförmiger Lauf der Gasblase ist anzustreben. Derart ausgebildete Tonnen-Libellen weisen zur Verringerung der beim Lauf der Gasblase grundsätzlich entstehenden inneren Reibung dann im Querschnitt keine bikonvexe, sondern eine bikonkave Tonnenwand-Mantelfläche auf, wodurch die laufende Gasblase stets symmetrische und damit gleichbleibende geometrische Bedingungen vorfindet, was deren durch die Raumverhältnisse ungestörten und damit gleichmäßigen Lauf gewährleistet. Die die Horizontalausrichtung der ersten Systemkomponente 1.1 der Fern-Wasserwaage 1 repräsentierende Gleichgewichtslage der Gasblase 7 wird durch deren symmetrische Lage zwischen zwei Eich-Skalierungen definiert. Das Licht wird an der Oberfläche der Grenzflächen G/as/Flüssigkeit 8 sowie Flüssigkeit 8 / Gasblase 7 gebrochen und reflektiert. An der Austrittsstelle des Lichts aus der Tonnen-Libelle 2 entsteht eine Vielzahl vonInstead of the LED, any other type of source in the range of light and heat radiation from ultraviolet to infrared, such as a light bulb or a laser, can be used. Phototransistors, photodiodes or photoresistors can be used as photo sensors S1.S2. The distance between the two photo sensors S1, S2 is smaller than the length of the gas bubble 7. The aim is to achieve a smooth, uniform run of the gas bubble that is well dampened by using highly viscous oil as the liquid. Barrel spirit levels designed in this way have a biconcave barrel wall surface in cross-section rather than a biconvex one in order to reduce the internal friction that generally occurs when the gas bubble runs. This means that the moving gas bubble always finds symmetrical and therefore consistent geometric conditions, which ensures that it runs undisturbed by the spatial conditions and therefore evenly. The equilibrium position of the gas bubble 7, which represents the horizontal alignment of the first system component 1.1 of the remote spirit level 1, is defined by its symmetrical position between two calibration scales. The light is refracted and reflected at the surface of the interfaces gas/as/liquid 8 and liquid 8 / gas bubble 7. A large number of

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Schatten und Lichtbündeln, welche vom Wand- Material der Tonnen-Libelle 2, der Beschaffenheit der Flüssigkeit 8 sowie der Form der Gasblase 7 abhängen. Generell gibt es auf der Licht- Austrittsseite immer Helligkeitsunterschiede, deren räumliche Anordnung im direkten Zusammenhang mit der Position der Gasblase 7 steht. Bei einer günstigen Anordnung der Lichtquelle sowie der Lichtsensoren kann jeder Position der Gasblase 7 ein bestimmter Lichtfluss und nach photoelektrischer Wandlung auch eine entsprechend definierte elektrische Spannung oder ein elektrischer Strom zugeordnet werden. Die Abweichung zur Gleichgewichtslage ist präzise messbar und reproduzierbar. Die Auflösung ist sehr hoch und liegt bei gewählter Winkelanzeige im Bereich von Winkelminuten bzw. bei gewünschter Steigungsprozentanzeige im Promille-Bereich. Zwei auf der anderen Seite der Tonnen-Libelle 2 etwa auf Höhe der Eichskalierungen angeordnete Fotosensoren S1 ,S2 sind als Mess-Brücke verschaltet, so dass das zwischen den Sensoren S1 ,S2 anstehende Mess-Signal genau dann Null ist, wenn die beiden Sensoren auf integriert eine gleiche Lichtmenge empfangen, d.h. wenn die Gasblase sich in der Gleichgewichtslage befindet. Jedem abgegriffenen Differenzsignal entspricht somit eindeutig die Position der Gasblase 8 und damit das Maß der Abweichung aus der Gleichgewichtslage.Shadows and light beams, which depend on the wall material of the barrel spirit level 2, the nature of the liquid 8 and the shape of the gas bubble 7. In general, there are always differences in brightness on the light exit side, the spatial arrangement of which is directly related to the position of the gas bubble 7. With a favorable arrangement of the light source and the light sensors, a certain light flux and, after photoelectric conversion, a correspondingly defined electrical voltage or electrical current can be assigned to each position of the gas bubble 7. The deviation from the equilibrium position can be precisely measured and reproduced. The resolution is very high and is in the range of angular minutes for the selected angle display or in the per mille range for the desired gradient percentage display. Two photo sensors S1, S2 arranged on the other side of the barrel spirit level 2 at about the height of the calibration scales are connected as a measuring bridge so that the measuring signal between the sensors S1, S2 is zero exactly when the two sensors receive the same amount of light on an integrated basis, i.e. when the gas bubble is in the equilibrium position. Each differential signal picked up thus clearly corresponds to the position of the gas bubble 8 and thus the extent of the deviation from the equilibrium position.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer jedoch in Aufsicht angeleuchteten Tonnen-Libelle mit einer Leuchtdiode LED und zwei Sensoren S1,S2. Auch bei dieser Anordnung ergibt sich kein prinzipieller Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel.Figure 3 shows a second embodiment of an inclination measuring unit of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level illuminated from above with a light-emitting diode LED and two sensors S1, S2. This arrangement also does not differ in principle from the first embodiment.

Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit 6 der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer seitlich angeleuchteten Tonnen-Libelle 2, jedoch mit zwei Leuchtdioden LED1.LED2 und einem Sensor S. Das Licht zweier auf Höhe der Eichskalierungen angeordneten Lichtquellen, nämlich der Leuchtdioden LED1.LED2 , die in hoher Frequenz über einen Elektronikschalter 20 abwechselnd leuchten, durchströmt jeweils wechselweise die Tonnen-Libelle 2 und wird im wesentlichen an der Oberfläche der Gasblase gebrochen und reflektiert. Der auf Höhe der Gleichgewichtslage der Gasblase 7 auf der anderen Seite der Tonnen-Libelle 2 gegenüber den Leuchtdioden LED1,LED2 angeordnete Fotosensor S wandelt das jeweils von einer der beiden Leuchtdioden LED1,LED2 empfangene Licht in ein entsprechendes Strom- oder Spannungssignal. Genau dann, wenn die von den Leuchtdioden LED1.LED2 , deren Abstand kleiner als die Länge der Gasblase ist, auf dem Fotosensor S jeweils empfangenen Lichtmengen gleich groß sind, befindet sich die Gasblase in der Gleichgewichtslage. Über eine geeignete Auswerteelektronik werden die abwechselnd vom Licht der Leuchtdiode LED1 oder der Leuchtdiode LED2 herrührenden und abwechselnd auf dem Fotosensor empfangenen Signale in Bezug gebracht, so dass sich jedem Ort der Gasblase ein eindeutiger Messwert zuordnen lässt. Das hier aufgeführte Messprinzip stellt im wesentlichen eine Umkehrung des in der Beschreibung zu den Figuren 2,3 vorgestellten Messprinzips dar.Figure 4 shows a third embodiment of an inclination measuring unit 6 of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level 2 illuminated from the side, but with two light-emitting diodes LED1.LED2 and a sensor S. The light from two light sources arranged at the level of the calibration scales, namely the light-emitting diodes LED1.LED2, which light up alternately at high frequency via an electronic switch 20, flows alternately through the barrel spirit level 2 and is essentially refracted and reflected on the surface of the gas bubble. The photosensor S arranged at the level of the equilibrium position of the gas bubble 7 on the other side of the barrel spirit level 2 opposite the light-emitting diodes LED1,LED2 converts the light received by one of the two light-emitting diodes LED1,LED2 into a corresponding current or voltage signal. The gas bubble is in equilibrium when the amounts of light received by the photo sensor S from the light-emitting diodes LED1 and LED2, whose distance is smaller than the length of the gas bubble, are equal. The signals that alternately originate from the light of the light-emitting diode LED1 or the light-emitting diode LED2 and are alternately received by the photo sensor are related using suitable evaluation electronics, so that a clear measurement value can be assigned to each location of the gas bubble. The measuring principle described here is essentially a reversal of the measuring principle presented in the description of Figures 2 and 3.

Figur 5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Neigungs-Messeinheit der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer in Aufsicht angeleuchteten Tonnen-Libelle 2 mit zwei Leuchtdioden LED1.LED2 und einem Sensor S Auch bei dieser Anordnung ergibt sich kein prinzipieller Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel.Figure 5 shows a fourth embodiment of an inclination measuring unit of the remote spirit level according to the invention with a barrel spirit level 2 illuminated in plan view with two light-emitting diodes LED1.LED2 and a sensor S. Even with this arrangement, there is no fundamental difference to the third embodiment.

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Figur 6 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer Hohl-Ring-Libelle 3 nebst zentral in einem Innenraum 9 angeordnetem Sensor S. In einer Flüssigkeit 8 der Hohl-Ring-Libelle 3 läuft wiederum eine Gasblase 7. Je nach dem Ort, den die Gasblase 7 bei einer der Neigung eines auszumessenden Gegenstands entsprechenden Drehung der Hohl-Ring-Libelle 3 bis zu 360 ° einnimmt, wird in mindestens einer der die Hohl-Ring-Libelle 3 peripher rotationssymmetrisch und eng anliegend umgebenden Leuchtdioden LED infolge der unterschiedlich transparenten und unterschiedlich brechenden Medien Flüssigkeit und Gas (Luft) ein entsprechend modifiziertes und den Ort der Gasblase damit repräsentierendes Signal erzeugt. Die Anzahl der anzuordnenden Leuchtdioden LED richtet sich nach den geometrischen Verhältnissen wie z.B. Durchmesser der Hohl-Ring-Libelle 3 und Länge der Gasblase 7. Vorteilhaft kann auch vorgesehen werden, dass nach Art eines Lauflichts jede der peripheren Leuchtdioden mit abwechselnd emittiert und somit die Position der Gasblase ortet. Eine Erhöhung der Zahl der Leuchtdioden LED bewirkt eine höhere Messwertauflösung.Figure 6 shows a fifth embodiment of the remote spirit level according to the invention with a hollow ring spirit level 3 and a sensor S arranged centrally in an interior space 9. A gas bubble 7 runs in a liquid 8 of the hollow ring spirit level 3. Depending on the location that the gas bubble 7 takes up when the hollow ring spirit level 3 rotates up to 360° in accordance with the inclination of an object to be measured, a correspondingly modified signal representing the location of the gas bubble is generated in at least one of the light-emitting diodes LEDs peripherally surrounding the hollow ring spirit level 3 in a rotationally symmetrical and tight manner due to the different transparency and different refractive properties of the liquid and gas (air) media. The number of LEDs to be arranged depends on the geometric conditions, such as the diameter of the hollow ring spirit level 3 and the length of the gas bubble 7. It can also be advantageous to provide that each of the peripheral LEDs emits alternately like a running light and thus locates the position of the gas bubble. Increasing the number of LEDs results in a higher measurement resolution.

Figur 7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit der Hohl-Ring-Libelle 3 nebst zentral angeordneter, kontinuierlich emittierender / leuchtender Leuchtdiode LED nebst einer Vielzahl peripher in einem Außenraum 10 eng an der Hohl-Ring-Libelle 3 anliegender Fotosensoren S. Die Anzahl der anzuordnenden Fotosensoren S richtet sich nach den geometrischen Verhältnissen wie z.B. Durchmesser der Hohl-Ring-Libelle 3 und Länge der Gasblase 7. Die Sensoren werden einzeln oder paarweise hintereinander abgefragt, wobei die erhaltenen Signale mittels Controller ausgewertet werden. Das hier aufgeführte Messprinzip stellt im wesentlichen eine Umkehrung des in der Beschreibung zur Figur 6 vorgestellten Messprinzips dar. Eine Erhöhung der Zahl der Fotosensoren S bewirkt eine höhere Messwertauflösung.Figure 7 shows a sixth embodiment of the remote spirit level according to the invention with the hollow ring spirit level 3 and a centrally arranged, continuously emitting/illuminating LED light-emitting diode as well as a large number of photo sensors S peripherally in an external space 10 close to the hollow ring spirit level 3. The number of photo sensors S to be arranged depends on the geometric conditions such as the diameter of the hollow ring spirit level 3 and the length of the gas bubble 7. The sensors are queried individually or in pairs one after the other, with the signals received being evaluated by a controller. The measuring principle described here is essentially a reversal of the measuring principle presented in the description of Figure 6. Increasing the number of photo sensors S results in a higher measurement value resolution.

Figur 8 zeigt das Blockschaltbild einer an sich bekannten Neigungs- Datenanzeige über ein als Neigung- Anzeigeeinheit 14 fungierendes Messgerät bei dem die Daten von einem Sensori über ein Kabel zum Messgerät übertragen werden.Figure 8 shows the block diagram of a known inclination data display via a measuring device acting as an inclination display unit 14 in which the data is transmitted from a sensor to the measuring device via a cable.

Figur 9 zeigt das Blockschaltbild einer an sich bekannten Neigungs- Datenanzeige über eine als Neigung- Anzeigeeinheit 14 fungierende Bargraph- Anzeige, bei der die Daten von Sensoren A1B1C1D über ein Kabel und einen Controller an zwei orthogonal balkenförmig angeordnete Leuchtbänder aus einzelnen Leuchtdioden übertragen werden, welche die x-und y-Ausrichtung einer Fläche symbolisieren. Hierbei kann die Libelle, vorliegend eine Tonnen-Libelle, grundsätzlich mit Leuchtdioden nachgebildet werden. Nur wenn beide Libellen exakt wagerecht ausgerichtet sind, leuchten jeweils die beiden im Leuchtbalken innersten Leuchtdioden beider Leuchtbalken in einheitlicher z.B. gelber Farbe. Ansonsten leuchtet mindestens eine Leuchtdiode des eine nicht waagrecht positionierte Libelle repräsentierenden Leuchtbalkens z.B. rot.Figure 9 shows the block diagram of a known inclination data display via a bar graph display acting as an inclination display unit 14, in which the data from sensors A 1 B 1 C 1 D is transmitted via a cable and a controller to two orthogonally bar-shaped light strips made up of individual LEDs, which symbolize the x and y alignment of a surface. The spirit level, in this case a barrel spirit level, can basically be simulated using LEDs. Only when both spirit levels are aligned exactly horizontally do the two innermost LEDs of both light bars light up in a uniform color, e.g. yellow. Otherwise, at least one LED of the light bar representing a spirit level that is not positioned horizontally lights up, e.g. red.

Figur 10 zeigt das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über eine 7-Segment-Anzeige, wobei die über ein Kabel ankommenden Analogsignale über einen Controller in Digitalwerte umgewandelt werden und in Folge eine Codezahl , oder eine Anzeige in Winkelgrad oder in Steigungsprozent ausgegeben wird.Figure 10 shows the block diagram of an inclination data display via a 7-segment display, where the analog signals arriving via a cable are converted into digital values by a controller and subsequently a code number or a display in degrees of angle or in gradient percent is output.

30.12.2002 ; 9VAZ .! ! I . I : #. RAPAWDH12/30/2002 ; 9VAZ .! ! I. I : # . RAPAWDH

Figur 11 zeigt das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über ein LCD-Display, wobei nach Umsetzung des am Ausgang der Sensoren S1.S2 anstehenden Analogsignals im Controller in ein Digitalsignal und dessen Weiterleitung über ein Kabel ein LCD-Display mit 2x16 Zeichen nebst vorgeschaltetem Controller, in welchem z. B. auch die Verarbeitung trigonometrischer Funktionen übernommen werden kann.Figure 11 shows the block diagram of an inclination data display via an LCD display, where after converting the analog signal at the output of the sensors S1.S2 in the controller into a digital signal and forwarding it via a cable, an LCD display with 2x16 characters and an upstream controller, in which, for example, the processing of trigonometric functions can also be carried out, is created.

Figur 12 zeigt das Blockschaltbild einer Neigungs- Datenanzeige über ein Grafik-Display, auf dem grundsätzlich beliebig viele Darstellungen, z.B. wie vorliegend eine Darstellungen in Winkelgrad, in Steigungsprozenten oder die Veranschaulichung durch Steigungsgeraden möglich sind. Selbstverständlich können auch andere Systemangaben, wie z.B. Temperatur oder Ladezustandsanzeigen der für die Elektronik erforderlichen Akkumulatoren in den Systemkomponenten 1.1, 1.2, 1.3 in der Anzeige- Einheit abgebildet werden.Figure 12 shows the block diagram of an inclination data display on a graphic display, on which basically any number of representations are possible, e.g. as in this case a representation in angle degrees, in gradient percentages or the illustration using gradient lines. Of course, other system information, such as temperature or charge level displays of the accumulators required for the electronics in the system components 1.1, 1.2, 1.3 can also be shown in the display unit.

Figur 13 zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Fern-Wasserwaage mit einer ersten Systemkomponente 1.1, einer zweiten Systemkomponente 1.2 sowie einer eine zweite Empfangseinheit 18 sowie eine Neigungs-Stellvorrichtung 16 aufweisenden dritten Systemkomponente 1.3 nach einem siebten Ausführungsbeispiel.Figure 13 shows the block diagram of the remote spirit level according to the invention with a first system component 1.1, a second system component 1.2 and a third system component 1.3 having a second receiving unit 18 and an inclination adjustment device 16 according to a seventh embodiment.

Die erste Systemkomponente 1.1 weist eine Horizontal-Libelle 2.1 und eine Vertikal-Libelle 2.2 herkömmlicher Tonnen-Libellen 2 in herkömmlicher Orthogonalanordnung, eine Neigungs-Messeinheit 6 , eine nachgeschaltete erste Auswerteelektronik 11 sowie eine erste Sendeeinheit 12 auf. Die zweite Systemkomponente 1.2 weist ein erstes Empfangsteil 13, eine zweite Auswerteelektronik 21, sowie eine Neigungs-Anzeigeeinheit 14 auf. Um auch die Fernstellung der als Aktuator arbeitenden Neigungs-Stellvorrichtung 16 der 3. Systemkomponente 1.3, vorliegend eines Stellmotors M, zu ermöglichen, ist der Neigungs-Anzeigeeinheit 14 eine Neigungs-Einstelleinheit 15 zuintegriert, wobei die Daten analog oder digital drahtlos per Funkverbindung von der Neigungs-Einstelleinheit 15 an die Neigungs-Stellvorrichtung 16 übertragen werden, wobei der Neigungs-Einstelleinheit 15 eine zweite Sendeeinheit 17 nachgeschaltet und der Neigungs-Stellvorrichtung 16 eine zweite Empfangseinheit 18 vorgeschaltet sind. Diese Ausführungsform ermöglicht die Fernstellung einer justierenden Person , von einem Ort aus, der sowohl vom Messort als auch vom Einstellort verschieden ist.The first system component 1.1 has a horizontal spirit level 2.1 and a vertical spirit level 2.2 of conventional barrel spirit levels 2 in a conventional orthogonal arrangement, an inclination measuring unit 6, a downstream first evaluation electronics 11 and a first transmission unit 12. The second system component 1.2 has a first receiving part 13, a second evaluation electronics 21 and an inclination display unit 14. In order to also enable remote adjustment of the inclination adjustment device 16 of the 3rd system component 1.3, in this case a servomotor M, which works as an actuator, an inclination adjustment unit 15 is integrated into the inclination display unit 14, wherein the data is transmitted wirelessly in analog or digital form via radio link from the inclination adjustment unit 15 to the inclination adjustment device 16, wherein a second transmitting unit 17 is connected downstream of the inclination adjustment unit 15 and a second receiving unit 18 is connected upstream of the inclination adjustment device 16. This embodiment enables the remote adjustment of a person performing the adjustment from a location that is different from both the measuring location and the adjustment location.

Zwischen die Neigungs-Anzeigeeinheit 14 und die Neigungs-Einstelleinheit 15 ist zusätzlich ein Regler 19 geschaltet, in welchem eine vorgebbare Flächenneigung als Neigungs- Soll- Wert abgelegt ist und der nach Vergleich mit dem an der Neigungs-Anzeigeeinheit 14 anstehenden Neigungs- Ist-Wert ein entsprechendes Differenzsignal an die Neigungs-Stellvorrichtung 16 automatisch übermittelt. Hierdurch erfolgt eine vollautomatische Regelung der vorzugebenden Neigungs-Stellgröße. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass der bislang ebenfalls durch die justierende Person vorzunehmende Abgleich zwischen Soll-Wert und Ist-Wert nunmehr ebenfalls automatisch bewerkstelligt werden kann.A controller 19 is also connected between the inclination display unit 14 and the inclination setting unit 15, in which a predeterminable surface inclination is stored as a target inclination value and which, after comparison with the actual inclination value present on the inclination display unit 14, automatically transmits a corresponding difference signal to the inclination setting device 16. This results in fully automatic control of the predefined inclination control variable. This measure ensures that the comparison between the target value and the actual value, which was previously also carried out by the person doing the adjustment, can now also be carried out automatically.

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Dieses System ermöglicht nach vorgängiger Festlegung eines Sollwerts auf Knopfdruck die Justierung von Flächen, ohne dass noch eine Person eingreifen muss.This system allows surfaces to be adjusted at the push of a button after a target value has been set in advance, without any human intervention.

Selbstredend sind alle vorgenannten Ausführungsbeispiele auch auf eine besonders bevorzugte drahtlose Funkverbindung zwischen den Systemkomponenten 1.1, 1.2, 1.3 übertragbar und die einzelnen Anzeigearten untereinander beliebig substituierbar.Of course, all of the above-mentioned embodiments can also be transferred to a particularly preferred wireless radio connection between the system components 1.1, 1.2, 1.3 and the individual display types can be substituted for one another as desired.

Bezugszeichen-ListeReference symbol list

1 Fern-Wasserwaage1 remote spirit level

1.1 erste Systemkomponente1.1 First system component

1.2 zweite Systemkomponente1.2 second system component

1.3 dritte Systemkomponente1.3 Third system component

2 Tonnen-Libellen2 ton dragonflies

2.1 Horizontal-Libelle2.1 Horizontal spirit level

2.2 Vertikal-Libelle2.2 Vertical spirit level

3 Hohl- Ring- Libellen 43 Hollow Ring Spirit Levels 4

6 Neigungs- Messeinheit6 Inclination measuring unit

7 Gasblase7 Gas bubble

8 Flüssigkeit8 Liquid

9 Innenraum von 39 Interior of 3

10 Außenraum von 310 Outdoor space of 3

11 erste Auswerteelektronik11 first evaluation electronics

12 erste Sendeeinheit12 first transmitter unit

13 erste Empfangseinheit13 first receiving unit

14 Neigungs-Anzeigeeinheit14 Tilt display unit

15 Neigungs-Einstelleinheit15 Tilt adjustment unit

16 Neigungs-Stellvorrichtung16 Tilt adjustment device

17 zweite Sendeeinheit17 second transmitter unit

18 zweite Empfangseinheit18 second receiving unit

19 Regler19 controllers

20 Elektronikschalter20 electronic switches

S Foto-SensorenS Photo Sensors

51 erster Foto-Sensor51 first photo sensor

52 zweiter Foto-Sensor LED Leuchtdioden LED1 erste Leuchtdiode LED2 zweite Leuchtdiode52 second photo sensor LED light-emitting diodes LED1 first light-emitting diode LED2 second light-emitting diode

Claims (15)

1. Elektronische Fern-Wasserwaage mit einer an einem Messort sich befindlichen ersten Systemkomponente zur Fernmessung und Fernmeldung der die Neigung einer Fläche repräsentierenden Daten, mit jeweils einer eine Skalierung aufweisenden sowie mit einer Flüssigkeit gefüllten Horizontal- Libelle und einer Vertikal-Libelle in Orthogonalanordnung, wobei in der Flüssigkeit eine Gasblase abhängig von der Neigung der Fläche über die Skalierung läuft, mit jeweils einer am Messort die Position der Gasblase relativ zur Skalierung messenden Neigungs-Messeinheit mit nachgeschalteter erster Auswerteelektronik, wobei die Neigungs-Messeinheit mindestens ein lichtemittierendes Bauelement sowie mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Foto-Sensor aufweist, sowie mit einer an einem Einstellort sich befindlichen zweiten Systemkomponente zur Fernanzeige der die Neigung einer Fläche repräsentierenden Daten, mit einer Neigungs- Anzeigeeinheit mit vorgeschalteter zweiter Auswerteelektronik, wobei der Einstellort vom Messort räumlich entfernt liegt und wobei die Daten von der Neigungs-Messeinheit zur Neigungs-Anzeigeeinheit räumlich übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Libelle (2.1) und die Vertikal-Libelle (2.2) herkömmliche Tonnen-Libellen (2) sind, dass auf einer Seite neben den Tonnen-Libellen (2) jeweils auf Höhe der Gleichgewichtslage der Gasblase (7) ein lichtemittierendes Bauelement (LED) angeordnet ist und dass auf der anderen Seite der Tonnen-Libellen (2) gegenüber dem lichtemittierenden Bauelement (LED) sowie auf Höhe der beiden endseitigen Grenzschichten der Gasblase (7) zur Flüssigkeit (8) jeweils ein erster Foto- Sensor (S1) und ein zweiter Foto-Sensor (S2) angeordnet sind. 1. Electronic remote spirit level with a first system component located at a measuring location for remote measurement and remote reporting of the data representing the inclination of a surface, each with a horizontal spirit level having a scale and filled with a liquid and a vertical spirit level in an orthogonal arrangement, with a gas bubble in the liquid running over the scale depending on the inclination of the surface, each with an inclination measuring unit measuring the position of the gas bubble relative to the scale at the measuring location with a downstream first evaluation electronics, the inclination measuring unit having at least one light-emitting component and at least one light-sensitive optoelectronic photo sensor, and with a second system component located at a setting location for remote display of the data representing the inclination of a surface, with an inclination display unit with an upstream second evaluation electronics, the setting location being spatially remote from the measuring location and the data being spatially transmitted from the inclination measuring unit to the inclination display unit, characterized in that the horizontal spirit level ( 2.1 ) and the Vertical spirit level ( 2.2 ) conventional barrel spirit levels ( 2 ) are that on one side next to the barrel spirit levels ( 2 ) at the level of the equilibrium position of the gas bubble ( 7 ) a light-emitting component (LED) is arranged and that on the other side of the barrel spirit levels ( 2 ) opposite the light-emitting component (LED) and at the level of the two end-side boundary layers of the gas bubble ( 7 ) to the liquid ( 8 ) a first photo sensor (S1) and a second photo sensor (S2) are arranged. 2. Elektronische Fern-Wasserwaage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Libelle (2.1) und die Vertikal- Libelle (2.1) herkömmliche Tonnen-Libellen (2) sind, dass auf einer Seite neben den Tonnen-Libellen (2) jeweils auf Höhe der beiden endseitigen Grenzschichten der Gasblase (7) zur Flüssigkeit (8) jeweils ein erstes lichtemittierendes Bauelement (LED1) und ein zweites lichtemittierendes Bauelement (LED2) angeordnet sind, welche in hoher Frequenz abwechselnd Licht emittieren und dass auf der anderen Seite der Tonnen-Libellen (2) gegenüber den lichtemittierenden Bauelementen (LED1, LED2) sowie auf Höhe der Gleichgewichtslage der Gasblase (7) der Foto-Sensor (S) angeordnet ist. 2. Electronic remote spirit level according to the preamble of claim 1, characterized in that the horizontal spirit level ( 2.1 ) and the vertical spirit level ( 2.1 ) are conventional barrel spirit levels ( 2 ), that on one side next to the barrel spirit levels ( 2 ) at the level of the two end boundary layers of the gas bubble ( 7 ) to the liquid ( 8 ) a first light-emitting component (LED1) and a second light-emitting component (LED2) are arranged, which emit light alternately at a high frequency, and that on the other side of the barrel spirit levels ( 2 ) opposite the light-emitting components (LED1, LED2) and at the level of the equilibrium position of the gas bubble ( 7 ), the photo sensor (S) is arranged. 3. Elektronische Fern-Wasserwaage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Libelle (2.1) und die Vertikal- Libelle (2.2) Hohl-Ring-Libellen (3) sind, dass sich in deren Innenraum (9) jeweils zentral der Foto-Sensor (S) befindet und dass jeweils in deren Außenraum (10) mehrere, vorzugsweise 2n (n = 4, 5, 6, . . .) um die Hohl-Ring- Libellen (3) rotationssymmetrisch angeordnete lichtemittierende Bauelemente (LED) angeordnet sind. 3. Electronic remote spirit level according to the preamble of claim 1, characterized in that the horizontal vial ( 2.1 ) and the vertical vial ( 2.2 ) are hollow ring vials ( 3 ), that the photo sensor (S) is located centrally in their interior ( 9 ) and that in their exterior ( 10 ) several, preferably 2n (n = 4, 5, 6, . . .) light-emitting components (LED) are arranged rotationally symmetrically around the hollow ring vials ( 3 ). 4. Elektronische Fern-Wasserwaage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Libelle (2.1)und die Vertikal- Libelle (2.2) Hohl-Ring-Libellen (3) sind, dass sich in deren Innenraum (9) jeweils zentral das lichtemittierende Bauelement (LED) befindet und dass jeweils in deren Außenraum (10) mehrere, vorzugsweise 2n (n = 4, 5, 6, . . .) um die Hohl-Ring-Libellen (3.1, 3.2) rotationssymmetrisch angeordnete Foto- Sensoren (S) angeordnet sind. 4. Electronic remote spirit level according to the preamble of claim 1, characterized in that the horizontal vial ( 2.1 ) and the vertical vial ( 2.2 ) are hollow ring vials ( 3 ), that the light-emitting component (LED) is located centrally in their interior ( 9 ) and that a plurality of photo sensors ( S ), preferably 2n (n = 4, 5, 6, . . .) arranged rotationally symmetrically around the hollow ring vials ( 3.1 , 3.2 ), are arranged in their outer space (10). 5. Elektronische Fern-Wasserwaage nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtemittierenden Bauelemente (LED) unmittelbar an den Libellen (2, 3) anliegen. 5. Electronic remote spirit level according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the light-emitting components (LED) are located directly on the spirit levels ( 2 , 3 ). 6. Elektronische Fern-Wasserwaage nach Anspruch 1 oder 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindlichen optoelektronischen Foto- Sensoren (S) unmittelbar an den Libellen (2, 3) anliegen. 6. Electronic remote spirit level according to claim 1 or 2 or 4, characterized in that the light-sensitive optoelectronic photo sensors (S) are located directly on the spirit levels ( 2 , 3 ). 7. Elektronische Fern-Wasserwaage mit einer an einem Messort sich befindlichen ersten Systemkomponente zur Fernmessung und Fernmeldung der die Neigung einer Fläche repräsentierenden Daten, mit mindestens einer eine Skalierung aufweisenden sowie mit einer Flüssigkeit gefüllten Libelle, wobei in der Flüssigkeit eine Gasblase abhängig von der Neigung der Fläche über die Skalierung läuft, mit jeweils einer am Messort die Position der Gasblase relativ zur Skalierung messenden Neigungs-Messeinheit mit nachgeschalteter erster Auswerteelektronik, wobei die Neigungs-Messeinheit mindestens ein lichtemittierendes Bauelement sowie mindestens einen lichtempfindlichen optoelektronischen Foto-Sensor aufweist, sowie mit einer an einem Einstellort sich befindlichen zweiten Systemkomponente zur Fernanzeige der die Neigung einer Fläche repräsentierenden Daten, mit einer Neigungs-Anzeigeeinheit mit vorgeschalteter zweiter Auswerteelektronik, wobei der Einstellort vom Messort räumlich entfernt liegt und wobei die Daten von der Neigungs-Messeinheit zur Neigungs-Anzeigeeinheit räumlich übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Libelle eine zweischalige Hohl-Halbkugel-Libelle oder eine zweischalige Hohl-Kugel- Libelle ist, deren Äquatorialebene zu der zu messenden Fläche parallel ausgerichtet ist und dass sich in deren Innenraum (9) zentral das lichtemittierende Bauelement (LED) befindet und dass in deren Außenraum (10) mehrere, vorzugsweise 2n (n = 4, 5, 6, . . .) punktsymmetrisch angeordnete Foto-Sensoren (S) angeordnet sind. 7. Electronic remote spirit level with a first system component located at a measuring location for remote measurement and remote reporting of the data representing the inclination of a surface, with at least one spirit level having a scale and filled with a liquid, wherein a gas bubble in the liquid runs over the scale depending on the inclination of the surface, with an inclination measuring unit measuring the position of the gas bubble relative to the scale at the measuring location with a downstream first evaluation electronics, wherein the inclination measuring unit has at least one light-emitting component and at least one light-sensitive optoelectronic photo sensor, and with a second system component located at a setting location for remote display of the data representing the inclination of a surface, with an inclination display unit with an upstream second evaluation electronics, wherein the setting location is spatially remote from the measuring location and wherein the data is spatially transmitted from the inclination measuring unit to the inclination display unit, characterized in that the spirit level is a two-shell hollow hemisphere spirit level or a two-shell hollow sphere spirit level whose equatorial plane is aligned parallel to the surface to be measured and in whose interior ( 9 ) the light-emitting component (LED) is located centrally and in whose exterior ( 10 ) several, preferably 2n (n = 4, 5, 6, . . .) point-symmetrically arranged photo sensors (S) are arranged. 8. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtemittierenden Bauelemente (LED) im sichtbaren Bereich zwischen 4000 und 8000 Å emittierende Leuchtdioden sind. 8. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that the light-emitting components (LED) are light-emitting diodes emitting in the visible range between 4000 and 8000 Å. 9. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtempfindlichen optoelektronischen Foto-Sensoren (S) im sichtbaren Bereich zwischen 4000 und 8000 Å empfindliche Fotodioden sind. 9. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that the light-sensitive optoelectronic photo sensors (S) are photodiodes sensitive in the visible range between 4000 and 8000 Å. 10. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektroniken (11, 21) Mikrocontroller, Mikroprozessoren oder Mikrocomputer sind. 10. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation electronics ( 11 , 21 ) are microcontrollers, microprocessors or microcomputers. 11. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten analog oder digital per Kabel oder drahtlos per Funkverbindung übertragen werden, wobei im letzteren Fall der ersten Auswerteelektronik (11) der Neigungs-Messeinheit (6) eine ebenfalls integrierte erste Sendeeinheit (12) nachgeschaltet ist und wobei der zweiten Auswerteelektronik (21) der Neigungs-Anzeigeeinheit (14) eine erste Empfangseinheit (13) vorgeschaltet ist. 11. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that the data are transmitted analogue or digitally by cable or wirelessly by radio connection, wherein in the latter case a likewise integrated first transmitting unit ( 12 ) is connected downstream of the first evaluation electronics ( 11 ) of the inclination measuring unit ( 6 ) and wherein a first receiving unit ( 13 ) is connected upstream of the second evaluation electronics ( 21 ) of the inclination display unit ( 14 ). 12. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten analog oder nach entsprechender AD-Wandlung entweder optisch über eine Bargraph-Anzeige oder über eine alphanumerische 7-Segmentanzeige oder über ein LCD-Display oder über ein Graphik-Display in Winkelgrad oder Steigungsprozent oder codiert oder mit graphischer Unterstützung und/oder akustisch über Signale oder Textansagen wiedergegeben werden. 12. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that the data is reproduced analogously or after appropriate AD conversion either optically via a bar graph display or via an alphanumeric 7-segment display or via an LCD display or via a graphic display in angle degrees or gradient percentage or coded or with graphic support and/or acoustically via signals or text announcements. 13. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Leuchtdioden (LED) milchglasartig nicht durchscheinend matt ausgebildet ist. 13. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the light-emitting diodes (LED) is frosted and not translucent. 14. Elektronische Fern-Wasserwaage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fernstellung einer Neigungs- Stellvorrichtung (16) der Neigungs-Anzeigeeinheit (14) eine Einstelleinheit (15) zuintegriert wird, wobei die Daten analog oder digital per Kabel oder drahtlos per Funkverbindung von der Neigungs-Einstelleinheit (15) an einen als Neigungssteller arbeitenden Aktuator, die Neigungs-Stellvorrichtung (16), vorzugsweise einen Schrittmotor, übertragen werden, wobei im Fall der drahtlosen Funkverbindung der Neigungs-Einstelleinheit (15) eine zweite Sendeeinheit (17) und der Neigungs-Stellvorrichtung (16) eine vorgeschaltete zweite Empfangseinheit (18) zuintegriert sind. 14. Electronic remote spirit level according to one of the preceding claims, characterized in that for the remote setting of an inclination setting device ( 16 ) of the inclination display unit ( 14 ) an adjustment unit ( 15 ) is integrated, wherein the data is transmitted analogue or digitally by cable or wirelessly by radio connection from the inclination setting unit ( 15 ) to an actuator working as an inclination controller, the inclination setting device ( 16 ), preferably a stepper motor, wherein in the case of the wireless radio connection a second transmitting unit ( 17 ) is integrated into the inclination setting unit ( 15 ) and a second receiving unit ( 18 ) connected upstream of the inclination setting device ( 16 ). 15. Elektronische Fern-Wasserwaage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Neigungs-Anzeigeeinheit (14) und die Neigungs-Einstelleinheit (15) ein Komparator (19) geschaltet ist, in welchem eine vorgebbare Flächenneigung als Neigungs-Sollwert abgelegt ist und der nach Vergleich mit dem an der Neigungs-Anzeigeeinheit (14) anstehenden Neigungs-Istwert ein entsprechendes Differenzsignal an die Neigungs- Stellvorrichtung (16) übermittelt, wodurch eine automatische Regelung der vorzugebenden Neigungs-Stellgröße erfolgt. 15. Electronic remote spirit level according to claim 14, characterized in that a comparator ( 19 ) is connected between the inclination display unit ( 14 ) and the inclination setting unit ( 15 ), in which a predeterminable surface inclination is stored as an inclination target value and which, after comparison with the actual inclination value present at the inclination display unit ( 14 ), transmits a corresponding difference signal to the inclination setting device ( 16 ), whereby an automatic control of the inclination setting variable to be specified takes place.
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