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1. WO2008028813 - OPTISCHE EINRICHTUNG ZUR ÜBERWACHUNG EINER DREHBAREN WELLE MIT GERICHTETER ACHSE

Veröffentlichungsnummer WO/2008/028813
Veröffentlichungsdatum 13.03.2008
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2007/058750
Internationales Anmeldedatum 23.08.2007
IPC
G01B 11/16 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
BMessen der Länge, der Dicke oder ähnlicher linearer Abmessungen; Messen von Winkeln; Messen von Flächen; Messen von Unregelmäßigkeiten an Oberflächen oder Umrissen
11Messanordnungen gekennzeichnet durch die Verwendung optischer Messmittel
16zum Messen der Verformung eines festen Körpers, z.B. optische Dehnungsmesser
G01K 11/32 2006.1
GSektion G Physik
01Messen; Prüfen
KMessen der Temperatur; Messen von Wärmemengen; Temperaturfühler, soweit nicht anderweitig vorgesehen
11Temperaturmessungen auf der Grundlage physikalischer oder chemischer Veränderungen, soweit nicht von den Gruppen G01K3/ , G01K5/ , G01K7/ oder G01K9/254
32die Änderungen in der Transmission, Streuung oder Lumineszenz in optischen Fasern anwenden
CPC
G01B 11/165
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
16for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
165by means of a grating deformed by the object
G01B 11/18
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
16for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
18using photoelastic elements
G01D 5/35303
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
5Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
26characterised by optical transfer means, i.e. using infra-red, visible, or ultra-violet light
32with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
34the beams of light being detected by photocells
353influencing the transmission properties of an optical fibre
35303using a reference fibre, e.g. interferometric devices
G01D 5/35316
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
5Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
26characterised by optical transfer means, i.e. using infra-red, visible, or ultra-violet light
32with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
34the beams of light being detected by photocells
353influencing the transmission properties of an optical fibre
35306using an interferometer arrangement
35309using multiple waves interferometer
35316using a Bragg gratings
G01K 11/3206
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
11Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
32using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
3206at discrete locations in the fibre, e.g. using Bragg scattering
G01K 13/08
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
13Thermometers specially adapted for specific purposes
04for measuring temperature of moving solid bodies
08in rotary movement
Anmelder
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • BOSSELMANN, Thomas [DE]/[DE] (UsOnly)
  • WILLSCH, Michael [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • BOSSELMANN, Thomas
  • WILLSCH, Michael
Gemeinsamer Vertreter
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Prioritätsdaten
10 2006 041 865.406.09.2006DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (de)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) OPTISCHE EINRICHTUNG ZUR ÜBERWACHUNG EINER DREHBAREN WELLE MIT GERICHTETER ACHSE
(EN) OPTICAL DEVICE FOR MONITORING A ROTATABLE SHAFT WITH AN ORIENTATED AXIS
(FR) Dispositif optique pour surveiller un arbre rotatif à axe aligné
Zusammenfassung
(DE) Die optische Einrichtung dient zur Überwachung einer drehbaren Welle (10) mit gerichteter Achse (13). Sie umfasst mindestens einen auf der drehbaren Welle (10) angeordneten, mit mindestens einem optischen Sensor (21) versehenen Lichtwellenleiter (20), über welchen der mindestens eine optische Sensor (21) mittels eines Lichtsignals (LS) abfragbar ist. Weiter umfasst sie eine bezüglich der drehbaren Welle (10) ortfest angeordnete Sende-/Empfangseinheit (40), mit welcher das Lichtsignal (LS) aussendbar ist. Zudem weist die optische Einrichtung Übertragungsmittel, mit welchen das Lichtsignal (LS) zwischen der ortsfest angeordneten Sende-/Empfangseinheit (40) und dem auf der drehbaren Welle (10) angeordneten Lichtwellenleiter (20) übertragbar ist, und eine der Sende-/Empfangseinheit (40) zugeordnete Auswerteeinheit (43) zur Bestimmung einer physikalischen Größe aus einem vom mindestens einen optische Sensor (21) herkommenden und vom Übertragungsmittel übertragenen Lichtsignal (LS') auf. Dabei weist das Übertragungsmittel wiederum mindestens einen bezüglich der drehbaren Welle (10) ortfest angeordneten und der Sende-/Empfangseinheit (40) zugeordnete optischen 'Multi-Mode'-Wellenleiter (30) mit zugeordnetem Koppelmittel (30K) und mindestens einen weiteren auf der drehbaren Welle (10) exzentrisch zu deren Achse (13) angeordneten und mit dem mindestens einen Lichtwellenleiter (20) verbundenen optischen 'Multi-Mode'-Wellenleiter (31) mit zugeordnetem Koppelmittel (31K) auf. Hierbei sind die Lichtsignale (LS, LS') über die Koppelmittel (30K, 31K) zwischen den optischen 'Multi-Mode'-Wellenleitern (30, 31) übertragbar.
(EN) The optical device is used for monitoring a rotatable shaft (10) with an orientated axis (13). It comprises at least one optical waveguide (20) which is arranged on the rotatable shaft (10), provided with at least one optical sensor (21) and via which the at least one optical sensor (21) can be queried by means of a light signal (LS). Further, it comprises a transmitting/receiving unit (40) which is arranged in a positionally fixed manner with respect to the rotatable shaft (10) and which can be used to transmit the light signal (LS). Additionally, the optical device has transfer means, which are used to transfer the light signal (LS) between the transmitting/receiving unit (40) which is arranged in a positionally fixed manner and the optical waveguide (20) which is arranged on the rotatable shaft (10), and has an evaluation unit (43) for determining a physical variable from a light signal (LS') coming from the at least one optical sensor (21) and transferred by the transfer means, with the evaluation unit (43) being associated with the transmitting/receiving unit (40). Here, the transfer means has in turn at least one optical 'multimode' waveguide (30), associated with coupling means (30K), which waveguide (30) is associated with the transmitting/receiving unit (40) and arranged in a positionally fixed manner with respect to the rotatable shaft (10), and at least one further optical 'multimode' waveguide (31), with associated coupling means (31K), which waveguide (31) is associated with the at least one optical waveguide (20) and arranged on the rotatable shaft (10) eccentrically to its axis (13). Here, the optical signals (LS, LS') can be transferred via the coupling means (30K, 31K) between the optical 'multimode' waveguides (30, 31).
(FR) L'invention concerne un dispositif optique servant à surveiller un arbre (10) rotatif à axe (13) aligné. Il comprend au moins une fibre (20) optique disposée sur l'arbre (10) rotatif et munie d'au moins un capteur (21) optique, par le biais de laquelle ledit ou lesdits capteurs (21) optiques peuvent être interrogés au moyen d'un signal (LS) lumineux. Il comprend également une unité (40) émettrice/réceptrice montée en position fixe par rapport à l'arbre (10) rotatif, laquelle permet d'émettre le signal (LS) lumineux. Le dispositif optique présente en plus de cela un moyen de transmission avec lequel le signal (LS) lumineux peut être transmis entre l'unité (40) émettrice/réceptrice en position fixe et la fibre (20) optique disposée sur l'arbre (10) rotatif ainsi qu'une unité (43) d'interprétation associée à l'unité (40) émettrice/réceptrice pour déterminer une grandeur physique à partir d'un signal (LS') lumineux provenant d'au moins un capteur (21) optique et transmis par le moyen de transmission. Le moyen de transmission présente ici à son tour au moins une fibre (30) optique « multimodale » avec des moyens (30K) d'accouplement associés montée en position fixe par rapport à l'arbre (10) rotatif et associée à l'unité (40) émettrice/réceptrice et au moins une fibre (31) optique « multimodale » supplémentaire avec des moyens (31K) d'accouplement associés montée sur l'arbre (10) rotatif de manière excentrique par rapport à son axe (13) et associée à ladite ou auxdites fibres (20) optiques. Les signaux (LS, LS') lumineux peuvent ici être transmis entre les fibres (30, 31) optiques « multimodales » par le biais des moyens (30K, 31K) d'accouplement.
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