DE102017211040A1 - Device and method for the detection of particles - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Detektion von Partikeln (20), mit wenigstens einer Lichtquelle (12), und mit wenigstens einem Detektor (14) zum Erfassen von Licht, wobei wenigstens ein Medium (16) von von der Lichtquelle (12) bereitgestelltem Licht durchleuchtbar ist, welches eine Ablagerungsoberfläche (18) für die Partikel (20) aufweist, wobei der Detektor (14) dazu ausgebildet ist, von den auf der Ablagerungsoberfläche (18) abgelagerten Partikeln (20) reflektiertes und das Medium (16) durchdringendes Licht zu erfassen.

The invention relates to a device (10) and a method for detecting particles (20), comprising at least one light source (12), and at least one detector (14) for detecting light, at least one medium (16) of which The light source (12) is irradiated with light provided having a deposition surface (18) for the particles (20), wherein the detector (14) is adapted to reflect from the deposited on the deposition surface (18) particles (20) and the medium (16) to detect penetrating light.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von Partikeln gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zur Detektion von Partikeln gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 12.The invention relates to a device for detecting particles according to the preamble of patent claim 1, and to a method for detecting particles according to the preamble of patent claim 12.

Bei elektrischen Maschinen, Antrieben, Motoren, Kompressoren und/oder Generatoren können durch, zum Beispiel betriebsbedingte und/oder unerwünschte und/oder unvorhersehbare, Vibrationen elektrisch isolierte Leiter, Stäbe und/oder Teilleiter gegeneinander oder gegen Befestigungsstellen scheuern und/oder reiben. Dadurch kann wenigstens ein Schaden an der Isolierung entstehen, welcher mit der Freisetzung von Teilen beziehungsweise Partikeln des Isolationsmaterials einhergeht.In electrical machines, drives, motors, compressors and / or generators, by, for example, operational and / or unwanted and / or unpredictable, vibrations electrically insulated conductors, rods and / or sub-conductors against each other or against attachment sites scrub and / or rub. This can cause at least a damage to the insulation, which is accompanied by the release of parts or particles of the insulating material.

Die Partikel der Isolationsmaterialien können aus Glasfasern von zur Armierung genutzten Glasseidenbänder, aus Glimmerpartikeln des Isolationsmaterials, aus Gewebe und Farbartikeln der äußersten lackierten Isolationsschicht und/oder aus weiteren zur Isolation verwendeten Materialien wie beispielsweise Generatorenharz, Bindemittel, Epoxidharz und/oder weiteren Bestandteilen, wie beispielsweise des Befestigungsmaterialien der isolierten Leiter, bestehen.The particles of the insulation materials may be glass fibers of fiberglass ribbons used for reinforcement, mica particles of the insulation material, fabric and colored articles of the outermost lacquered insulation layer and / or other materials used for insulation such as generator resin, binder, epoxy resin and / or other constituents, such as of the fastening materials of the insulated conductors.

Um Beschädigungen beziehungsweise weitergehende Beschädigungen an der Isolation zu vermeiden, gibt es verschiedene Verfahren zur Erkennung. Beispielsweise zeigt die EP 2 385 357 A1 einen faseroptischen Vibrationssensor für Generatoren in Kraftwerken. Dabei werden über Vibrationsmessungen an den elektrischen Leitern eines Wickelkopfs des Generators Schwingungen gemessen, welche als ein Maß für Beschädigungen an der Isolierung herangezogen werden.To avoid damage or further damage to the insulation, there are various methods for detection. For example, the shows EP 2 385 357 A1 a fiber optic vibration sensor for generators in power plants. In this case, vibrations are measured via vibration measurements on the electrical conductors of a winding head of the generator, which are used as a measure of damage to the insulation.

Die DE 10 2011 054 047 A1 offenbart ein Elektromaschinenkomponentenüberwachungssystem, welches eine Lichtquelle enthält die über ein Faseroptikkabel ein optisches Signal ausgibt. Ferner enthält sie eine Sensorkomponente die an einer Elektromaschinenkomponente oder in einem Abstandshalterabstand von der Elektromaschinenkomponente angeordnet ist, um ein optisches Antwortsignal zu erhalten, dass eine Bedingung der Elektromaschinenkomponente kennzeichnet.The DE 10 2011 054 047 A1 discloses an electro-machine component monitoring system that includes a light source that outputs an optical signal via a fiber optic cable. Further, it includes a sensor component disposed on an electric machine component or at a standoff distance from the electric machine component to obtain an optical response signal indicative of a condition of the electric machine component.

Durch eine Schadensfrüherkennung ist es möglich, Schäden, wie sie beispielsweise durch elektrischen Durchschlag an den schadhaften Isolationsstellen verursacht werden können, zu vermeiden und somit unplanmäßige und teure Maschinenstillstände vorzubeugen. Um einen durchgehenden Betrieb einer, insbesondere elektrischen, Maschine sicherzustellen, ist ein rechtzeitiges Erkennen von Schäden der Isolierung wünschenswert.By early damage detection, it is possible to avoid damage, such as may be caused by electrical breakdown of the defective insulation points, and thus prevent unplanned and expensive machine downtime. In order to ensure a continuous operation of a machine, especially an electric machine, timely detection of damage to the insulation is desirable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchen in besonders vorteilhafter Weise etwaige Beschädigungen eines Isolationsmaterials in einer, insbesondere elektrischen, Maschine festgestellt werden können.The object of the present invention is therefore to provide a device and a method by means of which, in a particularly advantageous manner, any damage to an insulating material in a machine, in particular an electric machine, can be detected.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a device having the features of the claim 1 and by a method having the features of the claim 12 solved. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von Partikeln. Die Vorrichtung weist wenigstens eine Lichtquelle und wenigstens einen Detektor zum Erfassen von Licht auf.A first aspect of the invention relates to a device for detecting particles. The device has at least one light source and at least one detector for detecting light.

Um nun besonders vorteilhaft Partikel detektieren zu können, insbesondere Partikel von einer Isolierung einer, insbesondere elektrischen, Maschine, weist die Vorrichtung wenigstens ein von von der Lichtquelle bereitgestelltem Licht durchleuchtbares Medium auf, welches beispielsweise als Absorptionsfilter, insbesondere als Farbglas, ausgebildet ist oder einen solchen Adsorptionsfilter, insbesondere Farbglas, aufweist, wobei das Medium vorzugsweise einen geeigneten spektralen Reflexions- und Transmissionsverlauf aufweist. Außerdem weist das Medium eine Ablagerungsoberfläche für die Partikel auf. Dabei ist der Detektor dazu ausgebildet, von den auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikeln reflektiertes und das Medium durchdringendes Licht zu erfassen.In order to be able to detect particles particularly advantageously, in particular particles of an insulation of a, in particular electrical, machine, the device has at least one of durchlichtuchtbares provided by the light source of light medium, which is for example as an absorption filter, in particular as a colored glass, or such Adsorption, in particular colored glass, wherein the medium preferably has a suitable spectral reflection and transmission profile. In addition, the medium has a deposition surface for the particles. In this case, the detector is designed to detect light reflected from the particles deposited on the deposition surface and penetrating the medium.

Mit anderen Worten ist der Detektor dazu ausgebildet, aus einer durch die auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikel bewirkten Reflexion zumindest eines Teils des von der Lichtquelle bereitgestellten Lichts resultierendes, reflektiertes und das Medium durchdringendes Licht zu erfassen.In other words, the detector is designed to detect from a reflected by the particles deposited on the deposition surface reflection of at least a portion of the light provided by the light source resulting, reflected and the medium penetrating light.

Beispielsweise während eines Betriebs der Vorrichtung setzen oder lagern sich Partikel auf der Ablagerungsoberfläche ab. Diese Partikel auf der Ablagerungsoberfläche führen zu einer Streuung beziehungsweise Reflexion des einfallenden Lichtes, welches von der Lichtquelle bereitgestellt wird und das Medium durchdringt. Insbesondere streuen oder reflektieren die auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikel das Licht in verschiedene Raumrichtungen. Durch Streuung an den Partikeln wird zumindest ein Teil des das Medium durchdringenden Lichtes zurück in das Medium gelenkt, was kurz gesagt, einer Reflexion entspricht. Im Folgenden wird daher das durch den Detektor erfassbare Licht als reflektiertes Licht bezeichnet.For example, during operation of the device, particles settle or deposit on the deposition surface. These particles on the deposition surface lead to scattering or reflection of the incident light which is provided by the light source and penetrates the medium. In particular, the particles deposited on the deposition surface scatter or reflect the light in different spatial directions. By scattering the particles, at least part of the light penetrating the medium is directed back into the medium, which in short corresponds to a reflection. The following will therefore be denotes the detectable by the detector light as reflected light.

Das von den Partikeln reflektierte Licht kann von dem Detektor erfasst werden, wodurch Rückschlüsse auf auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikel möglich sind. Dabei kann der Detektor beispielsweise eine Photodiode, eine Avalanche-Photodiode oder einen Photomultiplier zum Erfassen des Streulichts aufweisen. Die Lichtquelle kann beispielsweise wenigstens eine Laserdiode, LED, SLED, ein durchstimmbarer Laser, das heißt ein Laser, dessen Wellenlänge variiert werden kann, oder eine Glühlampe sein oder umfassen.The light reflected from the particles can be detected by the detector, allowing conclusions to be drawn on particles deposited on the deposition surface. In this case, the detector may for example have a photodiode, an avalanche photodiode or a photomultiplier for detecting the scattered light. For example, the light source may be or include at least one laser diode, LED, SLED, a tunable laser, that is, a laser whose wavelength may be varied, or an incandescent lamp.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, kleinste Partikel, welche sich auf der Ablagerungsoberfläche ablagern, zu detektieren. Dabei streuen beziehungsweise reflektieren die auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikel das durch das Medium transmittierte Licht der Lichtquelle. Dabei kann die Reflexion beispielsweise je nach Partikelgröße und/oder Partikelform in unterschiedliche Raumrichtungen erfolgen, womit beispielsweise mittels einer jeweiligen Detektorposition unterschiedliche Partikel beziehungsweise Partikelarten detektierbar sind.By the device according to the invention it is possible to detect the smallest particles which deposit on the deposition surface. In this case, the particles deposited on the deposition surface scatter or reflect the light of the light source transmitted through the medium. Depending on the particle size and / or particle shape, the reflection may take place, for example, in different spatial directions, with which different particles or particle types can be detected, for example, by means of a respective detector position.

Die Vorrichtung, insbesondere das Medium, kann beispielsweise in einem Kühlluftstrom einer, insbesondere elektrischen, Maschine eingebracht sein, sodass Partikel aus unterschiedlichen Bereichen der Maschine auf der Ablagerungsoberfläche abgelagert und dort detektiert werden können. Partikel sind dabei beispielsweise in dem einen Gasstrom darstellenden Kühlluftstrom enthalten und werden mittels dieses, insbesondere durch einen Kanal, transportiert. Die Partikel aus dem Gasstrom können sich an der Ablagerungsoberfläche ablagern.The device, in particular the medium, may for example be introduced into a cooling air flow of a, in particular electrical, machine, so that particles from different areas of the machine can be deposited on the deposition surface and detected there. Particles are contained, for example, in the cooling air flow representing a gas flow and are transported by means of this, in particular through a channel. The particles from the gas stream can deposit on the deposition surface.

Durch Detektion der beispielsweise aus Isolationsmaterial gebildeten Partikel auf der Ablagerungsoberfläche ist eine Schadensfrüherkennung möglich, wodurch Schäden, welche durch schadhafte Isolationsstellen verursacht werden können, vermeidbar und somit unplanmäßige und teure Maschinenstillstände vorbeugbar sind.By detecting the particles formed for example from insulating material on the deposition surface damage early detection is possible, whereby damage that can be caused by defective isolation points, avoidable and thus unscheduled and expensive machine downtime can be prevented.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung derart ausgebildet, dass das von der Lichtquelle bereitgestellte Licht entlang einer Vorzugsrichtung in das Medium eintritt. Mit anderen Worten erfolgt eine Beleuchtung des Mediums, insbesondere der Ablagerungsoberfläche, mittels des Lichts der Lichtquelle gerichtet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Licht beim Eintreten beispielsweise nur wenig reflektiert wird, und insbesondere beispielsweise Totalreflexion vermieden wird.In one embodiment of the invention, the device is designed such that the light provided by the light source enters the medium along a preferred direction. In other words, the medium, in particular the deposition surface, is illuminated by means of the light of the light source. This has the advantage that, for example, the light is only slightly reflected when entering, and in particular, for example, total reflection is avoided.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung einen ersten Lichtleiter auf, mittels welchem das von der Lichtquelle bereitgestellte Licht zum Beleuchten des Mediums in dieses einkoppelbar ist beziehungsweise eingekoppelt wird. Darüber hinaus weist die Vorrichtung einen zweiten Lichtleiter auf, mittels welchem das reflektierte Licht aus dem Medium zu dem Detektor zu führen ist beziehungsweise geführt wird. Durch den ersten Lichtleiter, welcher das Licht der Lichtquelle zum Medium führt, kann die Lichtquelle flexibel an beziehungsweise in der Vorrichtung positioniert werden. Mit anderen Worten muss die Lichtquelle nicht direkt am Medium angeordnet sein, was eine große Flexibilität bei der Anordnung des Mediums und/oder dessen Größe verschafft. Im Falle des zweiten Lichtleiters ergeben sich die gleichen Vorteile analog zum ersten Lichtleiter, eine flexible Anordnung für den Detektor, das heißt der Detektor kann ebenfalls flexibel und nicht direkt am Medium angeordnet werden.In an advantageous embodiment of the invention, the device has a first light guide, by means of which the light provided by the light source for illuminating the medium can be coupled into this or coupled. In addition, the device has a second optical waveguide, by means of which the reflected light from the medium is to lead to the detector or is guided. By the first light guide, which leads the light of the light source to the medium, the light source can be flexibly positioned on or in the device. In other words, the light source need not be located directly on the medium, which provides great flexibility in the placement of the medium and / or its size. In the case of the second light guide, the same advantages arise analogously to the first light guide, a flexible arrangement for the detector, that is, the detector can also be arranged flexibly and not directly on the medium.

Zusammengefasst bilden zumindest Teile der Lichtleiter zusammen mit dem Medium einen Sensorkopf beziehungsweise ein solcher Sensorkopf umfasst das Medium und zumindest Teile der Lichtleiter. Eine Anordnung des Sensorkopfs, insbesondere in oder an der Maschine, ist somit mit einer großen Flexibilität möglich.In summary, at least parts of the optical fibers together with the medium form a sensor head or such a sensor head comprises the medium and at least parts of the optical fibers. An arrangement of the sensor head, in particular in or on the machine, is thus possible with great flexibility.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bildet der erste Lichtleiter einen ersten Strahlengang und der zweite Lichtleiter einen zweiten Strahlengang aus, welcher den ersten Strahlengang kreuzt. Mit anderen Worten sind die Lichtleiter derart angeordnet, dass aus dem ersten Lichtleiter austretendes Licht einen ersten Strahlengang und in den zweiten Lichtleiter einfallendes Licht einen zweiten Strahlengang aufweist, welcher den ersten Strahlengang kreuzt. Hierdurch ergibt sich beispielsweise der Vorteil, dass Licht nicht direkt aus dem ersten Lichtleiter in den zweiten Lichtleiter eintreten kann, ohne beispielsweise ein Reflexionsereignis durchgeführt zu haben, sodass eine übermäßige Beeinflussung des Detektors, beispielsweise durch Störsignale, vermieden werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the first light guide forms a first beam path and the second light guide forms a second beam path, which crosses the first beam path. In other words, the light guides are arranged such that light emerging from the first light guide has a first beam path and light incident in the second light guide has a second beam path which crosses the first beam path. This results, for example, in the advantage that light can not enter the second optical waveguide directly from the first optical waveguide without, for example, having carried out a reflection event, so that an excessive influence of the detector, for example due to interference signals, can be avoided.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Lichtleiter wenigstens ein strahlformendes Element auf, über welches das Licht zum durchleuchten des Mediums in das Medium einkoppelbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, the first light guide has at least one beam-shaping element, via which the light for illuminating the medium can be coupled into the medium.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Lichtleiter wenigstens ein strahlformendes Element aufweist, über welches das reflektierte Licht aus dem Medium in den zweiten Lichtleiter einkoppelbar ist.A further embodiment is characterized in that the second optical waveguide has at least one beam-shaping element, via which the reflected light from the medium can be coupled into the second optical waveguide.

Das jeweilige strahlformende Element kann beispielsweise eine Linse und/oder ein Prisma und/oder eine Gradient-Index-Linse sein, sodass mittels des strahlformenden Elements beispielsweise eine Bündelung von Licht möglich ist. Teile des Lichtleiters, welche nicht die strahlformenden Elemente sind, können als strahlführende Elemente bezeichnet werden. Vorzugsweise befindet sich das jeweilige strahlformende Element an einem Endbereich des jeweiligen Lichtleiters. Bei dem ersten Lichtleiter ist dieser Endbereich vorteilhafterweise der Teil des Lichtleiters, welcher der Lichtquelle gegenüberliegt. Beim zweiten Lichtleiter ist der Endbereich vorzugweise der Teil der detektorabgewandten Seite.The respective beam-shaping element may, for example, be a lens and / or a prism and / or or a gradient index lens, so that by means of the beam-shaping element, for example, a bundling of light is possible. Parts of the light guide that are not the beam-forming elements may be referred to as beam guiding elements. Preferably, the respective beam-shaping element is located at an end region of the respective light guide. In the case of the first optical waveguide, this end region is advantageously the part of the optical waveguide which lies opposite the light source. In the case of the second optical waveguide, the end region is preferably the part of the detector-remote side.

Das heißt mittels des jeweiligen Lichtleiters, insbesondere mittels dessen strahlformenden Elements, ist das Licht besonders vorteilhaft in das Medium einkoppelbar beziehungsweise aus dem Medium auskoppelbar. Der jeweilige Lichtleiter ist beispielsweise zumindest teilweise als optische Faser und somit zumindest teilweise als strahlführendes Element ausgebildet.That is, by means of the respective light guide, in particular by means of its beam-shaping element, the light is particularly advantageous einkoppelbar in the medium or auskoppelbar from the medium. The respective light guide is for example at least partially formed as an optical fiber and thus at least partially as a beam guiding element.

Durch die Streuung, insbesondere Reflexion, an den Partikeln auf der Ablagerungsoberfläche, wird ein Teil des Lichts zurück in das Medium, insbesondere den Absorptionsfilter gelenkt, und danach beispielsweise von einem der jeweiligen strahlformenden Elemente, insbesondere einer Linse gesammelt, und entweder zurück in die den ersten Lichtleiter, beispielsweise eine optische Faser, und/oder insbesondere in den zweiten Lichtleiter, beispielsweise eine weitere optische Faser, eingekoppelt und zu dem Detektor geleitet.As a result of the scattering, in particular reflection, of the particles on the deposition surface, part of the light is directed back into the medium, in particular the absorption filter, and then collected, for example, by one of the respective beam-shaping elements, in particular a lens, and either back into the first optical fiber, for example an optical fiber, and / or in particular in the second optical fiber, for example, a further optical fiber, coupled and directed to the detector.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Medium eine erste Schicht, durch welche die Ablagerungsoberfläche gebildet ist, und wenigstens eine von der ersten Schicht unterschiedliche, dielektrische zweite Schicht auf. Dabei ist die zweite Schicht entlang einer Richtung, entlang welcher das von der Lichtquelle bereitgestellte Licht das Medium durchdringt, zwischen der ersten Schicht und der Lichtquelle angeordnet. Darunter ist zu verstehen, dass das von der Lichtquelle bereitgestellte Licht, insbesondere auf seinem Weg von der Lichtquelle zu der ersten Schicht beziehungsweise der Ablagerungsoberfläche, zunächst die zweite Schicht und dann die erste Schicht durchdringt. Das zur Beleuchtung der auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikel verwendete und von der Lichtquelle bereitgestellte Licht wird teilweise bereits vor dem Eindringen in das Medium von diesem reflektiert. Eine Lichtmenge des bereits dort von dem Medium reflektierten Lichts kann beispielsweise durch eine dielektrische Beschichtung, welche die zweite Schicht ausbildet, geändert werden. An der beziehungsweise durch die zweite Schicht des Mediums kann somit beispielsweise in geeigneter Weise eine Intensität und/oder ein spektraler Anteil eingestellt werden, wobei der an der zweiten Schicht, durch die zweite Schicht einstellbare Anteil an dort reflektierten Licht der Lichtquelle beispielsweise als Referenzsignal verwendet werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the medium has a first layer, through which the deposition surface is formed, and at least one dielectric second layer different from the first layer. In this case, the second layer is arranged between the first layer and the light source along a direction along which the light provided by the light source penetrates the medium. By this is meant that the light provided by the light source, in particular on its way from the light source to the first layer or the deposition surface, penetrates first the second layer and then the first layer. The light used to illuminate the particles deposited on the deposition surface and provided by the light source is partially reflected by it before it enters the medium. An amount of light of the light already reflected therefrom by the medium may be changed, for example, by a dielectric coating forming the second layer. Thus, for example, an intensity and / or a spectral component can be suitably set on or through the second layer of the medium, wherein the portion of light of the light source reflected thereon by the second layer can be used, for example, as a reference signal can.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht des Mediums eine dritte Schicht als Kernschicht des Mediums angeordnet. Insbesondere sind die Schichten des Mediums transparent, insbesondere für wenigstens eine Wellenlänge des Lichts der Lichtquelle. Die erste Schicht des Mediums, durch welche die Ablagerungsoberfläche gebildet ist, kann beispielsweise von den beiden anderen Schichten abtrennbar ausgeführt sein. So kann diese beispielsweise bei einer starken Verschmutzung, insbesondere durch Ablagerung der Partikel, ausgetauscht werden. Darüber hinaus kann beispielsweise die elektrostatische Charakteristik der Ablagerungsoberfläche beeinflusst werden. Die zu beobachtenden Partikel sind beispielsweise elektrostatisch beeinflussbar, das heißt sie können an der Ablagerungsoberfläche mittels einer geeigneten, insbesondere elektrostatischen, Aufladung beispielsweise besser anhaften, wodurch eine höhere Lichtmenge des reflektierten Lichts den Detektor erreicht und somit beispielsweise ein deutliches Signal an dem Detektor bereitstellbar ist.In a further embodiment of the invention, a third layer is arranged as the core layer of the medium between the first layer and the second layer of the medium. In particular, the layers of the medium are transparent, in particular for at least one wavelength of the light of the light source. The first layer of the medium, by means of which the deposition surface is formed, can for example be made separable from the other two layers. This can be replaced, for example, in the case of heavy contamination, in particular by deposition of the particles. In addition, for example, the electrostatic characteristics of the deposition surface can be influenced. For example, the particles to be observed can be electrostatically influenced, that is, they can better adhere to the deposition surface by means of a suitable, in particular electrostatic, charging, whereby a higher amount of light of the reflected light reaches the detector and thus, for example, a clear signal can be provided at the detector.

Des Weiteren kann beispielsweise durch die elektrostatische Aufladung, insbesondere wenn sich das Medium beispielsweise in einem Kühlluftstrom der Maschine befindet, einem übermäßigen Abtragen der durch die Partikel auf der Ablagerungsoberfläche gebildeten Partikelschicht entgegengewirkt werden. Eine Möglichkeit die erste Schicht auf der dritten Schicht auszubilden, kann beispielsweise eine durch Aufdampfen gebildete Oberflächenbeschichtung sein. Mittels der gleichen Technik könnte die zweite Schicht an der als Kernschicht fungierenden dritten Schicht angeordnet werden. Kann die elektrostatische Aufladung der ersten Schicht aktiv beeinflusst werden, ist auch eine Reinigung der Ablagerungsoberfläche von den Partikeln möglich, beispielsweise durch eine elektrostatische Abstoßung. Dazu kann die erste Schicht beispielsweise aus Indium-Tin-Oxid (ITO) ausgebildet sein.Furthermore, for example, by the electrostatic charge, in particular if the medium is located, for example, in a cooling air flow of the machine, excessive removal of the particle layer formed by the particles on the deposition surface can be counteracted. One way to form the first layer on the third layer may be, for example, a surface coating formed by vapor deposition. By means of the same technique, the second layer could be arranged on the third layer acting as the core layer. If the electrostatic charge of the first layer can be actively influenced, cleaning of the deposition surface from the particles is also possible, for example by electrostatic repulsion. For this purpose, the first layer can be formed, for example, from indium tin oxide (ITO).

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine Strahlenfalle hinter dem Medium und der Ablagerungsoberfläche, in Ausbreitungsrichtung des Lichts der Lichtquelle gesehen, für zumindest einen Teil des durch das Medium transmittierten Lichts als Absorber dient. Die Strahlenfalle soll verhindern, dass Licht der Lichtquelle, welches durch das Medium transmittiert ist, hinter dem Medium, insbesondere der Ablagerungsoberfläche, reflektiert wird und in den zweiten Lichtleiter gelangen kann. Dies würde in dem Detektor ein Störsignal verursachen, welches als Fehlinterpretation eines Partikels auftreten könnte. Diese Gefahr kann durch die Strahlenfalle zumindest deutlich reduziert werden. Unter dem Merkmal, dass die Strahlenfalle hinter dem Medium angeordnet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Strahlenfalle entlang der oben genannten Richtung, in die das Licht das Medium durchdringt, auf das Medium folgt, sodass zumindest ein Teil des Lichts nach Durchdringen des Mediums in die Strahlenfalle einfällt und von dieser beispielsweise absorbiert wird.A further embodiment is characterized in that a radiation trap behind the medium and the deposition surface, viewed in the propagation direction of the light of the light source, serves as absorber for at least a part of the light transmitted through the medium. The radiation trap is intended to prevent light from the light source, which is transmitted through the medium, from being reflected behind the medium, in particular from the deposition surface, and from reaching the second light guide. This would cause a noise signal in the detector which could occur as a misinterpretation of a particle. This danger can at least be significantly reduced by the radiation trap become. By the feature that the radiation trap is arranged behind the medium, it is to be understood in particular that the radiation trap follows the medium along the above-mentioned direction, in which the light penetrates the medium, so that at least a part of the light penetrates the medium falls into the radiation trap and is absorbed by this, for example.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Detektor dazu ausgebildet, wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal bereitzustellen, welches das erfasste reflektierte Licht charakterisiert, das die auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikel, welche das Licht zum Beleuchten des Mediums zurückreflektieren, charakterisiert. Mit anderen Worten ist der Detektor so ausgebildet, dass er reflektiertes Licht, welches in ihn einfällt, nicht nur detektieren, sondern auch unterscheiden kann. Dabei bedeutet „unterscheiden“ beispielsweise, dass der Detektor je nach Art des einfallenden Lichtes ein jeweiliges charakteristisches elektrisches Signal bereitstellt, welches beispielsweise von einer als Auswerteeinheit ausgebildeten elektronischen Recheneinheit empfangen und weiterverarbeitet werden kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass Rückschlüsse auf die Art des Partikels möglich sind, wodurch eine Charakterisierung des Partikels erfolgen kann. Dies kann hilfreich bei einem Aufspüren eines möglichen Schadens der Maschine sein. Das Signal wir auch als Detektorsignal bezeichnet, wobei eine elektronische Verstärkerschaltung vorgesehen sein kann, mittels welcher das Signal verstärkt wird. Reicht beispielsweise eine Auflösung des Detektors nicht für eine bestimmte Charakterisierung aus, beispielsweise aufgrund der Art des verwendeten Detektors, kann eine Charakterisierung beispielsweise auch über die Position beziehungsweise die geometrischen Eigenschaften des zu dem Detektor führenden zweiten Strahlengangs erfolgen.In a further advantageous embodiment of the invention, the detector is designed to provide at least one, in particular electrical, signal which characterizes the detected reflected light which characterizes the particles deposited on the deposition surface, which reflect the light back to illuminate the medium. In other words, the detector is designed so that it can not only detect but also distinguish reflected light incident on it. In this case, "differentiate" means, for example, that the detector provides a respective characteristic electrical signal, depending on the type of incident light, which can be received and further processed, for example, by an electronic processing unit designed as an evaluation unit. This results in the advantage that conclusions about the nature of the particle are possible, whereby a characterization of the particle can be carried out. This can be helpful in detecting possible damage to the machine. The signal is also referred to as a detector signal, wherein an electronic amplifier circuit may be provided, by means of which the signal is amplified. If, for example, a resolution of the detector is not sufficient for a particular characterization, for example due to the type of detector used, a characterization can also be carried out, for example, via the position or the geometric properties of the second beam path leading to the detector.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist die Vorrichtung wenigstens einen Polarisator zum Polarisieren des von der Lichtquelle bereitgestellten Lichts und/oder des reflektierten Lichts auf. Mittels des jeweiligen Polarisators können beispielsweise jeweilige orientierte Polarisationen auf Licht in dem jeweiligen entsprechenden Strahlengang angewandt werden, sodass beispielsweise bestimmte polarisationsabhängige Reflexions- beziehungsweise Streuprozesse erfasst werden können. Dabei kann sich der jeweilige Polarisator beispielsweise im Sensorkopfs befinden, und/oder, insbesondere dank des jeweiligen Lichtleiters, in der Nähe der Lichtquelle und/oder des Detektors.In a further advantageous embodiment, the device has at least one polarizer for polarizing the light provided by the light source and / or the reflected light. By means of the respective polarizer, for example, respective oriented polarizations can be applied to light in the respective corresponding beam path, so that, for example, specific polarization-dependent reflection or scattering processes can be detected. In this case, the respective polarizer can be located, for example, in the sensor head, and / or, in particular thanks to the respective light guide, in the vicinity of the light source and / or the detector.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Partikeln, bei welchem die Partikel mittels wenigstens einer Lichtquelle, und mittels wenigstens eines Detektors zum Erfassen von Licht detektiert werden. Dazu wird bei dem Verfahren wenigstens ein eine Ablagerungsoberfläche für die Partikel aufweisendes Medium von dem von der Lichtquelle bereitgestellten Licht durchleuchtet und mittels des Detektors Licht, welches von den auf der Ablagerungsoberfläche abgelagerten Partikeln reflektiert wird und das Medium durchdringt, erfasst.A second aspect of the invention relates to a method for detecting particles, in which the particles are detected by means of at least one light source, and by means of at least one detector for detecting light. For this purpose, in the method, at least one medium having a deposition surface for the particles is transilluminated by the light provided by the light source, and light detected by the detector, which is reflected by the particles deposited on the deposition surface and penetrates the medium, is detected by the detector.

Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings.

Dabei zeigt:

• 1 einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
• 2 ein exemplarisches Messdiagramm von Messungen, welche mittels der Messanordnung der Vorrichtung gemäß 1 durchgeführt wurden; und
• 3 ein Diagramm eines Signalverhältnisses eines Detektors der Vorrichtung.

Showing:

• 1 a schematic structure of an embodiment of a device according to the invention;
• 2 an exemplary measurement diagram of measurements, which by means of the measuring arrangement of the device according to 1 were carried out; and
• 3 a diagram of a signal ratio of a detector of the device.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.

1 zeigt schematisch einen Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 10, wobei die Vorrichtung 10 wenigstens eine Lichtquelle 12 und wenigstens einen Detektor 14 zum Erfassen von Licht aufweist. Die Vorrichtung 10 kann Teil einer, insbesondere elektrischen, Maschine 11 sein und dient der Detektion von Partikeln. Durch die Detektion der Partikel, welche beispielsweise aus Isolationsmaterial von Isolierungen im Inneren der elektrischen Maschine 11 gebildet sind, kann auf eventuelle Schäden der Maschine 11 geschlossen werden. 1 schematically shows a structure of an embodiment of a device 10 , wherein the device 10 at least one light source 12 and at least one detector 14 for detecting light. The device 10 can be part of a, in particular electrical, machine 11 and is used for the detection of particles. By the detection of the particles, which, for example, insulation material of insulation in the interior of the electrical machine 11 may be formed on any damage to the machine 11 getting closed.

Um eine Detektion der Partikel nun besonders vorteilhaft zu gestalten, wird von der Lichtquelle 12 Licht bereitgestellt, mittels welchem ein Medium 16 beleuchtet beziehungsweise durchleuchtet wird. Das Medium 16 weist eine Ablagerungsoberfläche 18 auf, auf welcher sich wenigstens ein Partikel 20 ablagern kann. Das beziehungsweise die Partikel 20 können das Medium 16 durchdringendes und auf das jeweiligen Partikel 20 treffendes Licht der Lichtquelle 12 reflektieren, was durch einen Pfeil 22, welcher einen Lichtstrahl darstellt, angedeutet ist und durch das Medium 16 schicken, wobei dieses reflektierte Licht von dem Detektor 14 erfassbar ist beziehungsweise erfasst wird.In order to make a detection of the particles now particularly advantageous, is of the light source 12 Provided light, by means of which a medium 16 illuminated or illuminated. The medium 16 has a deposition surface 18 on which at least one particle 20 can deposit. The particle (s) 20 can the medium 16 penetrating and on the respective particle 20 striking light of the light source 12 reflect what's going through an arrow 22 , which is a light beam, is indicated and through the medium 16 send this reflected light from the detector 14 is detected or recorded.

Um das Licht der Lichtquelle 12 besonders vorteilhaft, und insbesondere gerichtet, auf beziehungsweise durch das Medium 16 zu leiten, ist an der Lichtquelle 12 ein erster Lichtleiter 24 angeordnet. Der Lichtleiter 24, welcher beispielsweise als eine optische Faser ausgebildet sein kann, weist an einem seiner Endbereiche wenigstens ein strahlformendes Element 26 auf, welches beispielsweise als Linse ausgebildet ist. Durch den ersten Lichterleiter 24, und insbesondere dessen strahlformendes Element 26, ist das von der Lichtquelle 12 bereitgestellte Licht zum Beleuchten des Mediums 16 in dieses, insbesondere gerichtet, einkoppelbar. Durch dieses, insbesondere gerichtete, Einkoppeln ist die Vorrichtung 10 derart ausgebildet, dass das von der Lichtquelle 12 bereitgestellte Licht entlang einer Vorzugsrichtung in das Medium eintritt, wie durch einen Öffnungswinkel 28 in 1 dargestellt. To the light of the light source 12 particularly advantageous, and in particular directed, at or through the medium 16 to conduct is at the light source 12 a first light guide 24 arranged. The light guide 24 which may be formed, for example, as an optical fiber, has at least one beam-shaping element at one of its end regions 26 on, which is formed for example as a lens. Through the first ladder of lights 24 , and in particular its beam-shaping element 26 , that's from the light source 12 provided light to illuminate the medium 16 in this, in particular directed, einkoppelbar. By this, in particular directed, coupling is the device 10 formed such that the of the light source 12 provided light along a preferred direction enters the medium, such as by an opening angle 28 in 1 shown.

Licht, das durch das Medium 16 transmittiert, ohne an dem Partikel 20 reflektiert zu werden, ist durch einen Pfeil 30 angedeutet. Dieses Licht, welches das Medium 16 und die Ablagerungsoberfläche 18 passiert hat, wird vorzugsweise wie im Ausführungsbeispiel gezeigt zumindest teilweise durch eine Strahlenfalle 32 absorbiert. Durch die Strahlenfalle 32 wird eine Reflexion des Lichts beispielsweise an Komponenten der, insbesondere elektrischen, Maschine 11 vermieden, wodurch Störsignale, welche den Detektor 14 erreichen könnten, vermieden werden.Light passing through the medium 16 transmits without affecting the particle 20 is to be reflected by an arrow 30 indicated. This light, which is the medium 16 and the deposition surface 18 has happened, is preferably as shown in the embodiment at least partially by a radiation trap 32 absorbed. Through the radiation trap 32 is a reflection of the light, for example, to components of, in particular electrical, machine 11 avoided, causing interference, which the detector 14 could be avoided.

Man kann sagen, dass das Licht der Lichtquelle 12, welches insbesondere strahlformend durch das strahlformende Element 26 derart geformt wurde, den Lichtleiter 24 mit dem Austrittswinkel 28 verlässt und einen ersten Strahlengang ausbildet, welcher durch die gestrichelten Linien 34 dargestellt ist. Genauer gesagt befindet sich ein Bündel aus Strahlengängen zwischen den gestrichelten Linien 34, wobei der Einfachheit halber das Bündel der Strahlengänge als ein erster Strahlengang, welcher mittels des ersten Lichtleitereiters 24 ausgebildet ist, bezeichnet wird.It can be said that the light is the source of light 12 which in particular beam-forming by the beam-shaping element 26 has been shaped, the light guide 24 with the exit angle 28 leaves and forms a first beam path, which by the dashed lines 34 is shown. More specifically, there is a bunch of rays between the dashed lines 34 , wherein for the sake of simplicity, the bundle of the beam paths as a first beam path, which by means of the first Lichtleitereiters 24 is formed is called.

Ein zweiter Lichtleiter 36, aufweisend ein strahlformendes Element 38, bildet einen zweiten Strahlengang, welcher durch die gestrichelten Linien 40 dargestellt ist und einen Öffnungswinkel 42 beschreibt aus. Mittels des zweiten Strahlengangs ist das durch das Partikel 20 reflektierte Licht, beispielsweise durch den Pfeil 22 dargestellten Lichtstrahl, dem Detektor 14 zuzuführen beziehungsweise zuführbar. Um reflektiertes Licht des Partikels 20 besonders vorteilhaft zu detektieren kreuzt der erste den zweiten Strahlengang.A second light guide 36 comprising a beam-shaping element 38 , forms a second beam path, which through the dashed lines 40 is shown and an opening angle 42 describes. By means of the second beam path that is through the particle 20 reflected light, for example by the arrow 22 represented light beam, the detector 14 be fed or fed. To reflected light of the particle 20 Particularly advantageous to detect the first crosses the second beam path.

Mit anderen Worten umfasst die Vorrichtung 10 eine Lichtquelle 12, beispielsweise eine LED, SLED oder Laser, deren Licht über einen Lichtleiter 24, welcher ein strahlformendes Element 26, beispielsweise eine Linse, aufweist und beispielsweise zumindest teilweise als optisches Kabel ausgebildet ist, durch das Medium 16, geführt wird. Das Medium 16 weist dazu geeignete spektrale Reflexionsverläufe und spektrale Transmissionsverläufe auf und ist beispielsweise als ein Absorptionsfilter, insbesondere in Form eines Farbglases, ausgebildet. Mittels einer Transmission durch das Medium 16 trifft das Licht auf die Ablagerungsoberfläche 18, auf der sich die nachzuweisenden Partikel 20 ablagern können. Wird das Licht nicht durch die Partikel 20 gestreut beziehungsweise reflektiert, wird es auf eine Strahlenfalle 32 geführt. Allgemein führt das Partikel 20 auf der Ablagerungsoberfläche 18 zu einer Streuung des einfallenden Lichts in verschiedene Raumrichtungen. Durch Streuung an den Partikel 20 wird ein Teil des Lichts zurück in das Medium 16 gelenkt und danach beispielsweise von dem strahlformenden Element 38 gesammelt und durch den Lichtleiter 36 zu dem Detektor 14 geführt.In other words, the device comprises 10 a light source 12 For example, an LED, SLED or laser whose light is transmitted through a light guide 24 which is a beam-shaping element 26 , For example, a lens, and, for example, at least partially formed as an optical cable, through the medium 16 , to be led. The medium 16 has for this purpose suitable spectral reflection courses and spectral transmission courses and is embodied, for example, as an absorption filter, in particular in the form of a colored glass. By means of a transmission through the medium 16 the light hits the deposition surface 18 on which the particles to be detected 20 can deposit. Will the light not pass through the particles 20 scattered or reflected, it is on a radiation trap 32 guided. Generally, the particle leads 20 on the deposition surface 18 to a scattering of the incident light in different spatial directions. By scattering on the particle 20 Part of the light gets back into the medium 16 steered and then, for example, from the beam-shaping element 38 collected and through the light guide 36 to the detector 14 guided.

Das von der Lichtquelle 12 ausgesendet Licht kann teilweise bereits vor dem Eindringen in das Medium 16 von diesem reflektiert werden. Um eine Menge des dort reflektierten Lichts, das heißt also dessen Intensität und/oder beispielsweise dessen spektralen Anteil bestimmen zu können, sodass das dort, insbesondere mittels einer Oberflächenreflexion, reflektierte Licht beispielsweise als Referenzsignal beziehungsweise Referenzlicht verwendet werden kann, weist das Medium 16 eine dielektrische Schicht 44 auf. Ein Grad der Oberflächenreflexion kann mittels der Art der dielektrischen Schicht 44 beeinflusst werden. Das Medium 16 weist im Ausführungsbeispiel somit drei Schichten auf: eine erste Schicht 19, welche die Ablagerungsoberfläche 18 bildet, eine zweite Schicht in Form der dielektrischen Schicht 44, und eine zwischen diesen beiden Schichten 19 und 44 als Kernschicht des Mediums 16 ausgebildete oder angeordneten dritte Schicht 45. Vorzugsweise sind die oder alle Schichten 19, 44 und 45 des Mediums 16 so ausgebildet, dass sie zumindest für wenigstens einen Wellenlängenbereich des durch die Lichtquelle 12 ausgesendeten beziehungsweise bereitgestellten Lichts transparent sind. An der Schicht 44 gestreutes, sogenanntes Referenzlicht und am Partikel 20 reflektiertes Licht können beispielsweise in dem Lichtleiter 36 zu dem Detektor 14 geführt werden. Ein dadurch erhaltenes Beispiel eines Messdiagramms zeigt 2.That from the light source 12 Partially emitted light may already be present before entering the medium 16 be reflected from this. In order to be able to determine a quantity of the light reflected there, that is to say its intensity and / or its spectral component, for example, so that the light reflected there, in particular by means of a surface reflection, can be used, for example, as a reference signal or reference light, the medium has 16 a dielectric layer 44 on. A degree of surface reflection may be determined by the type of dielectric layer 44 to be influenced. The medium 16 In the exemplary embodiment, therefore, has three layers: a first layer 19 which the deposit surface 18 forms a second layer in the form of the dielectric layer 44 , and one between these two layers 19 and 44 as the core layer of the medium 16 formed or arranged third layer 45 , Preferably, the or all layers 19 . 44 and 45 of the medium 16 be formed so that they at least for at least one wavelength range of the light source 12 emitted or provided light are transparent. At the shift 44 scattered so-called reference light and on the particle 20 reflected light can, for example, in the light guide 36 to the detector 14 be guided. An example of a measurement diagram obtained thereby shows 2 ,

Der Detektor 14 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal bereitstellt beziehungsweise bereitstellen kann, welches das erfasste reflektierte Licht und somit die auf der Ablagerungsoberfläche 18 abgelagerten Partikel 20, welche das Licht zum beleuchten des Mediums zurückreflektieren, charakterisiert. Dazu kann der Detektor 14 beispielsweise als Spektrometer und/oder durch mehrere diskrete Detektoren mit geeigneten vorgeschalteten optischen Filterelementen ausgeführt sein, wobei die Detektoren beispielsweise als Photodioden und/oder PD-Arrays ausgeführt sind. In der Regel wird das Detektorsignal durch eine elektronische Verstärkerschaltung verstärkt und beispielsweise mittels eines AD-Wandlers (Analog-DigitalWandler) als ein digitales Signal zu Weiterverarbeitung bereit gestellt. Die Lichtquelle 12 und der Detektor 14 sowie der Verstärker beziehungsweise Vorverstärker können von einer geeigneten Kontroller-Einheit, welche nicht in der 1 gezeigt ist, beispielsweise gesteuert und/oder geregelt werden. The detector 14 is preferably adapted to provide or provide at least one, in particular electrical, signal which detects the detected reflected light and thus on the deposition surface 18 deposited particles 20 , which reflect the light back to illuminate the medium, characterized. This can be done by the detector 14 for example as Spectrometer and / or be performed by a plurality of discrete detectors with suitable upstream optical filter elements, the detectors are designed for example as photodiodes and / or PD arrays. In general, the detector signal is amplified by an electronic amplifier circuit and provided, for example by means of an AD converter (analog-digital converter) as a digital signal for further processing. The light source 12 and the detector 14 as well as the amplifier or preamplifier can by a suitable controller unit, which is not in the 1 is shown, for example, controlled and / or regulated.

Die Kontroller-Einheit ist beispielsweise zumindest teilweise als elektrische Recheneinheit und/oder FPGA-Schaltung ausgebildet. Ferner kann die Kontroller-Einheit eine geeignete Echtzeit-Signalverarbeitung der Signale durchführen, im englischen mit Real-Time bezeichnet. Darüber hinaus kann das Signal beispielsweise digital gespeichert werden und/oder durch einen DA-Wandler in ein analoges Ausgabesignal gewandelt werden, um beispielsweise einer weiteren Datenerfassungs- und/oder Kontroller-Einheit zugesendet werden.The controller unit is formed, for example, at least partially as an electrical computing unit and / or FPGA circuit. Further, the controller unit may perform appropriate real-time signal processing of the signals, referred to as real-time. In addition, the signal can be stored, for example, digitally and / or converted by a DA converter into an analog output signal to be sent, for example, to another data acquisition and / or controller unit.

Ein erster Teil des Mediums 16, welcher die Ablagerungsoberfläche 18 aufweist, kann von einem zweiten Teil des Mediums teilbar beziehungsweise reversibel lösbar ausgeführt sein, sodass der erste Teil mit der Ablagerungsoberfläche 18 beispielsweise ausgewechselt werden kann. Dadurch kann dieser erste Teil beispielsweise als Schutzschicht verwendet werden und bei einer starken Verschmutzung, beispielsweise durch Partikel 20, ausgetauscht werden. Der zweite Teil umfasst beispielsweise die Schicht 44 und/oder die als Kernschicht ausgebildete dritte Schicht 45. Des Weiteren kann durch eine Änderung der Art der Ablagerungsoberfläche 18 Einfluss auf ein Messspektrum, wie das der 2, genommen werden. Durch Veränderungen der Art der Ablagerungsoberfläche 18, wie beispielsweise ihre elektrostatische Charakteristik, kann beispielsweise eine Ablagerungsfähigkeit der Partikel 20 auf der Ablagerungsoberfläche beeinflusst werden. Ist das Signal, insbesondere das Ausgabesignal des Detektors 14, normiert, sollte dies bei einer Änderung beziehungsweise einem Austausch des ersten Teils des Mediums 16, welches die Ablagerungsoberfläche 18 aufweist, berücksichtigt werden.A first part of the medium 16 which the deposit surface 18 can be made divisible or reversibly detachable from a second part of the medium, so that the first part with the deposition surface 18 for example, can be replaced. As a result, this first part can be used, for example, as a protective layer and in the event of severe contamination, for example by particles 20 , be replaced. The second part includes, for example, the layer 44 and / or the third layer formed as a core layer 45 , Furthermore, by changing the nature of the deposition surface 18 Influence on a range of measurements, such as the 2 to be taken. By changes in the nature of the deposition surface 18 For example, such as their electrostatic characteristics, for example, a deposition ability of the particles 20 be influenced on the deposition surface. Is the signal, in particular the output signal of the detector 14 , normalized, should this change or exchange the first part of the medium 16 which is the deposit surface 18 has to be taken into account.

Zusätzlich zu beziehungsweise an Stelle von der Verwendung des an der dielektrischen Schicht 44 reflektierten Lichts als Referenzsignal, kann die Strahlenfalle 32 so modifiziert sein, dass beispielsweise ein geringer Lichtanteil, beispielsweise durch einen weiteren Filter, welcher an der Strahlenfalle 32 angebracht ist, modifiziert und als weiteres Referenzsignal beziehungsweise Referenzlicht durch den zweiten Strahlengang zum Detektor 14 gelenkt wird. Die Lichtmenge, welche über die Strahlenfalle 32 den Detektor 14 erreicht, sollte dabei geringer ausfallen, als das durch die Partikel 20 reflektierte Licht. Durch wenigstens eines der Referenzsignale beziehungsweise Referenzlichter kann beispielsweise eine Kontrolle des Detektors 14 erfolgen und somit beispielsweise ein Kabelbruch eines Lichtleiters 24 beziehungsweise 36, falls dieser als optische Faser ausgebildet ist, erkannt werden. Des Weiteren können mittels eines Referenzsignals gegebenenfalls Schwankungen der Lichtquelle 12 kompensiert werden.In addition to or instead of the use of the at the dielectric layer 44 Reflected light as a reference signal, the radiation trap 32 be modified so that, for example, a small amount of light, for example by another filter, which at the radiation trap 32 is attached, modified and as a further reference signal or reference light through the second beam path to the detector 14 is steered. The amount of light that passes over the radiation trap 32 the detector 14 achieved, should be less than that by the particles 20 reflected light. By at least one of the reference signals or reference lights, for example, a check of the detector 14 take place and thus, for example, a cable break a light guide 24 respectively 36 if this is designed as an optical fiber can be detected. Furthermore, fluctuations of the light source may possibly occur by means of a reference signal 12 be compensated.

Die Lichtquelle 12 kann beispielsweise moduliert und/oder gepulste betrieben werden, wodurch ein konstantes oder variables Untergrundsignal, welches beispielsweise durch einen Drift der Verstärkerschaltung des Detektors 14 entsteht, kompensiert werden kann. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, die Lichtquelle 12 thermisch zu stabilisieren, beispielsweise mit einem thermo-elektrischen Kühler beziehungsweise einem Peltier-Element, um eine konstante optische Ausgangsleistung, das heißt eine gleichmäßige Lichtmenge, bei variablen Umgebungstemperaturen der Vorrichtung 10 zu gewährleisten. Je nach Anforderung kann es darüber hinaus vorteilhaft sein, den Detektor 14, gegebenenfalls mitsamt seiner ihm zugeordneten Verstärkerschaltung, sowie weitere Bauteile der Vorrichtung 10 thermisch zu stabilisieren beziehungsweise zu kühlen.The light source 12 For example, it can be modulated and / or operated in a pulsed manner, as a result of which a constant or variable background signal, which is generated, for example, by a drift of the amplifier circuit of the detector 14 arises, can be compensated. Furthermore, it may be advantageous to use the light source 12 to thermally stabilize, for example with a thermoelectric cooler or a Peltier element, to a constant optical output power, that is, a uniform amount of light at variable ambient temperatures of the device 10 to ensure. Depending on the requirements, it may also be advantageous to use the detector 14 , optionally together with its associated amplifier circuit, as well as other components of the device 10 thermally stabilize or cool.

Der Detektor 14 kann beispielsweise einen Photomultiplier mit einem vorgeschalteten Störlichtfilter aufweisen. Der Störlichtfilter kann so ausgebildet sein, dass er nur Licht der Lichtquelle 12 transmittiert und beispielsweise Umgebungslicht mit einer zu dem Licht der Lichtquelle 12 unterschiedlichen Wellenlänge nicht hindurch lässt. Ferner kann der zumindest teilweise als Photomultiplier ausgebildete Detektor 14 mittels einer Schutzbeschaltung betrieben werden, welche verhindert, dass der Photomultiplier beispielsweise bei einem Öffnen der Maschine 11 durch intensiven Lichteinfall beeinträchtigt wird. Dies könnte beispielsweise seine Lebensdauer verkürzen und/oder zu einem Ausfall des Photomultipliers führen. Mittels der Kontroller-Einheit könnte beispielsweise ein Ausgangspegel des Photomultipliers überwacht werden, sodass der Photomultiplier bei einer längerfristigen kritischen Übersteuerung abgeschaltet wird. Diese Abschaltung kann beispielsweise durch ein Herabsetzen oder Abschalten einer Dynoden-Spannung des Photomultipliers realisiert werden.The detector 14 may for example have a photomultiplier with an upstream Störlichtfilter. The stray light filter may be configured to receive only light from the light source 12 transmits and, for example, ambient light with a to the light of the light source 12 different wavelength does not let through. Furthermore, the at least partially designed as a photomultiplier detector 14 be operated by means of a protective circuit, which prevents the photomultiplier, for example, when opening the machine 11 is affected by intense light. This could for example shorten its life and / or lead to a failure of the photomultiplier. By means of the controller unit, for example, an output level of the photomultiplier could be monitored, so that the photomultiplier is switched off in the event of a long-term critical overdrive. This shutdown can be realized for example by lowering or turning off a dynode voltage of the photomultiplier.

Die Kontroller-Einheit kann beispielweise ein Peak-Analyse-Einheit, eine Signalbildungseinheit, eine Skalierungseinheit und eine Signalkodierungseinheit aufweisen, welche jeweils beispielsweise als virtuelles Element auf einer elektronischen Recheneinrichtung simuliert wird.The controller unit can, for example, have a peak analysis unit, a signal generation unit, a scaling unit and a signal coding unit, which are each simulated, for example, as a virtual element on an electronic computer.

Mittels der Kontroller-Einheit können Signale, welche durch das Auftreffen von reflektiertem Licht auf den Detektor 14 verursacht und beispielsweise von dem Detektor 14 bereitgestellt werden, mit einer hohen Datenrate erfasst und digitalisiert werden. Dazu stellt der als Photomultiplier ausgebildete Detektor 14 ein Signal bereit, welches von der Verstärkerschaltung empfangen und verstärkt und im Anschluss an die Kontroller-Einheit weitergeleitet wird. By means of the controller unit signals can be generated by the impact of reflected light on the detector 14 caused and for example by the detector 14 be acquired and digitized at a high data rate. For this purpose, the trained as a photomultiplier detector 14 a signal which is received and amplified by the amplifier circuit and forwarded after the controller unit.

Die Kontroller-Einheit ist so ausgebildet, dass sie eine schnelle FPGA-basierte Datenauswertung des verstärkten Sensorsignals ermöglicht. Dabei behält die Kontroller-Einheit 18 gesammelte Informationen über alle schnellen Streuereignisse, das heißt über das erfasste Streulicht. Die Kontroller-Einheit kann ein analoges Ausgangssignal mit einer wesentlich geringeren Datenrate erzeugen, welches beispielsweise an ein Monitoring-System, insbesondere ein Condition-Monitoring-System weitergeleitet beziehungsweise diesem zur Verfügung gestellt werden. Die Kontroller-Einheit ist vorteilhafterweise in der Lage, unterschiedliche Phasen einer Signalverarbeitung nebeneinander durchzuführen. Dazu werden beispielsweise in einem ersten Schritt, nach dem das Signal von einem AD-Wandler (Analogdigitalwandler) in ein digitales Signal verwandelt wurde, EMV-Einflüsse mittels eines EMV-Filters aus dem Signal gefiltert beziehungsweise eliminiert. Das dadurch entstörte Signal wird mittels der Peak-Analyse-Einrichtung analysiert. Die Peak-Analyse-Einrichtung ist dazu ausgebildet einen Peak-Such-Algorithmus auszuführen, wobei das Signal während einer Peak-Suche, beispielsweise mittels geeigneten Filtern, wie beispielsweise einem Tiefpassfilter, bearbeitet wird.The controller unit is designed to allow fast FPGA-based data analysis of the amplified sensor signal. It keeps the controller unit 18 Collected information about all fast scatter events, that is about the detected stray light. The controller unit can generate an analog output signal with a much lower data rate, which, for example, is forwarded to a monitoring system, in particular a condition monitoring system, or made available to it. The controller unit is advantageously capable of performing different phases of signal processing side by side. For this purpose, for example, in a first step, after the signal has been converted by an AD converter (analog-to-digital converter) into a digital signal, EMC influences are filtered out of the signal by means of an EMC filter or eliminated. The signal thus suppressed is analyzed by means of the peak analysis device. The peak analysis device is designed to execute a peak search algorithm, wherein the signal is processed during a peak search, for example by means of suitable filters, such as a low-pass filter.

Die Signalbildungseinheit ist dazu ausgebildet, aus identifizierten Streulichtsignalanteilen innerhalb eines bestimmten Zeitraums ein Signal, welches für eine Identifikation eines Partikels 20 heranziehbar ist, abzuleiten, was beispielsweise durch eine Integration einer Peakfläche realisierbar ist.The signal-forming unit is designed to generate a signal which identifies a particle from identified scattered-light signal components within a certain period of time 20 It can be used to derive what can be achieved, for example, by integrating a peak area.

In einem weiteren Schritt wird mittels der Skalier-Einheit das Signal skaliert, sodass beispielsweise ein bestimmter Wertebereich nicht über- oder unterschritten wird. Das so aus dem ursprünglichen Detektorsignal verarbeitet Signal kann mit einer geringen Datenrate, von beispielsweise 1 kHz, an einen Analogausgang der Kontroller-Einheit bereitgestellt werden. Das verarbeitet Signal kann beispielsweise als Spannungssignal mit Spannungswerten zwischen 0 V und 10 V zur Verfügung gestellt werden.In a further step, the signal is scaled by means of the scaling unit so that, for example, a certain value range is not exceeded or undershot. The signal thus processed from the original detector signal may be provided at a low data rate, for example 1 kHz, to an analog output of the controller unit. The processed signal can be provided, for example, as a voltage signal with voltage values between 0 V and 10 V.

Das Spannungssignal kann beispielsweise von weiteren Datenerfassungsgeräten wie dem Monitoring-System empfangen werden, während in der Kontroller-Einheit gleichzeitig die soeben beschriebene Datenverarbeitung für eine kontinuierliche Signalerfassung von weiteren Signalen des Detektor 14 durchgeführt wird. Für die Signalausgabe beziehungsweise Weiterleitung an beispielsweise ein Monitoring-System ist es vorteilhaft, dass, beispielsweise durch eine Anpassung einer Spannung des verarbeiteten Signals, eine Signalkodierung von der Signalkodierungseinheit durchgeführt wird.The voltage signal can be received, for example, from other data acquisition devices such as the monitoring system, while in the controller unit at the same time the data processing just described for a continuous signal detection of other signals of the detector 14 is carried out. For the signal output or forwarding to, for example, a monitoring system, it is advantageous that, for example by adapting a voltage of the processed signal, a signal coding is carried out by the signal coding unit.

Ferner kann mittels der Signalkodierungseinheit und der Skalierungseinheit eine geeignete Umwandlung des analogen Ausgangssignals erfolgen, bei welcher beispielsweise zusätzliche Zustandsinformationen in das analoge Ausgangssignal codiert werden. Beispielsweise kann ein Pegel von 0 V als Zustand „System aus“, ein Pegel von +0,2 V als Zustand „Störung 1“ usw. codiert werden. Beispielsweise könnte ein Zustand von +1 V bis +9,9 V als Partikelsignal in Abhängigkeit von der Partikelanzahl und/oder der Partikeldichte und ein Zustand von +10 V als Zustand „Messbereich überschritten“ codiert werden.Furthermore, by means of the signal coding unit and the scaling unit, a suitable conversion of the analogue output signal can take place, in which, for example, additional status information is coded into the analogue output signal. For example, a level of 0V may be encoded as a "system off" state, a level of +0.2V as a "disturbance 1" state, etc. For example, a state of +1 V to +9.9 V as the particle signal depending on the particle number and / or the particle density and a state of +10 V could be encoded as the "measurement range exceeded" state.

Zumindest Teile der Lichtleiter 24 und 36 bilden zusammen mit dem Medium 16 einen Sensorkopf, beziehungsweise umfasst der Sensorkopf das Medium 16 und zumindest Teile der Lichtleiter 24 und 36. Dem Sensorkopf ist wenigstens ein Detektor 14 zugeordnet, wobei der Sensorkopf und der Detektor 14 zusammen eine sogenannte Sensoreinheit ausbilden. Die Vorrichtung 10 kann beispielsweise mehrere solcher Sensoreinheiten umfassen, wobei die Kontroller-Einheit mehrere Sensoreinheiten steuern kann oder jeweils eine Kontroller-Einheit pro Sensoreinheit vorgesehen sein kann. Die Kontroller-Einheiten können miteinander vernetz werden.At least parts of the light guides 24 and 36 form together with the medium 16 a sensor head, or the sensor head comprises the medium 16 and at least parts of the light guides 24 and 36 , The sensor head is at least one detector 14 associated with the sensor head and the detector 14 together form a so-called sensor unit. The device 10 For example, it may comprise a plurality of such sensor units, wherein the controller unit may control a plurality of sensor units or one controller unit may be provided per sensor unit. The controller units can be networked together.

2 zeigt ein exemplarisches Messdiagramm von Messungen gemäß des Messaufbaus des in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 10. Die horizontal verlaufende Achse in dem Diagramm entspricht einer Wellenlänge des Lichts der Lichtquelle 12, welches, insbesondere von dem Partikel 20, reflektiert wird. Die vertikal verlaufende Achse entspricht der Intensität eines Sensorsignals. Dabei ist die Einheit der Wellenlänge in Nanometer und die des Sensorsignals in beliebigen Einheiten angegeben. 2 FIG. 2 shows an exemplary measurement diagram of measurements according to the measurement setup of FIG 1 shown embodiment of the device 10 , The horizontal axis in the diagram corresponds to a wavelength of the light of the light source 12 , which, in particular of the particle 20 , is reflected. The vertical axis corresponds to the intensity of a sensor signal. The unit of the wavelength is given in nanometers and the sensor signal in any units.

In dem Messdiagramm sind sechs Graphen, welche mit G1 bis G6 bezeichnet sind, gezeigt. Dabei zeigt G1 ein Spektrum, welches aufgenommen wird, falls der, insbesondere als Schutzschicht ausgebildete, oben beschriebene erste Teil des Mediums 16, welcher die Ablagerungsoberfläche 18 aufweist und auswechselbar ist, sich nicht auf dem zweiten Teil des Mediums 16 befindet und dadurch nicht mit gemessen wird. Das zweite Messsignal G2 entspricht einer Messung bei der kein Partikel 20 auf der Ablagerungsoberfläche 18 abgelagert ist, das heißt die Messung G2 zeigt ein sogenanntes Nullsignal. Bei den Graphen G3 bis G6 wächst mit steigender Nummerierung die Anzahl von auf der Ablagerungsoberfläche 18 abgelagerten Partikeln 20, sodass hieraus erkennbar ist, dass bei wachsender Anzahl Partikel 20 die Menge des reflektierten Lichts, insbesondre in einem für den Partikel 20 charakteristischen Wellenlängenbereich, welche von dem Detektor 14 registriert wird, zunimmt.In the measurement diagram, six graphs denoted by G1 to G6 are shown. In this case, G1 shows a spectrum which is recorded if the first part of the medium described above, in particular as a protective layer, is described above 16 which the deposit surface 18 and is interchangeable, is not located on the second part of the medium 16 and thereby is not measured. The second measurement signal G2 corresponds to a measurement in which no particle 20 on the deposition surface 18 deposited, that is the measurement G2 shows a so-called zero signal. At the graphs G3 to G6 grows with increasing numbering the number of on the deposition surface 18 deposited particles 20 , so that it can be seen that with increasing number of particles 20 the amount of reflected light, especially in one for the particle 20 characteristic wavelength range emitted by the detector 14 is registered increases.

Mit größer werdender Anzahl abgelagerter Partikel 20 auf der Ablagerungsoberfläche 18 steigt die Reflexion und damit das Signal des Detektors 14, wodurch sich beispielsweise ein sogenannter Reflexionspeak bildet. Dieser Reflexionspeak tritt in 2 bei einer Wellenlänge von ca. 695 nm auf und ist bei dem Graphen G6 am größten. Dadurch wird klar, dass sich bei den Graphen G6 am meisten Partikel 20 auf der Ablagerungsoberfläche 18 abgelagert haben. Je nach Art des eingesetzten Mediums 16, insbesondere dessen spektraler Charakteristik, kann die Verschmutzung, das heißt die Menge der abgelagerten Partikel 20 mehr oder weniger deutlich in dem gezeigten Messdiagramm hervortreten.With increasing number of deposited particles 20 on the deposition surface 18 increases the reflection and thus the signal of the detector 14 , whereby, for example, forms a so-called reflection peak. This reflection peak occurs 2 at a wavelength of about 695 nm and is at the graph G6 the biggest. This makes it clear that in the graphs G6 most particles 20 on the deposition surface 18 have deposited. Depending on the type of medium used 16 , in particular its spectral characteristics, the pollution, that is, the amount of deposited particles 20 more or less clearly stand out in the shown measurement diagram.

Mittels eines, wie oben beschriebenes, Referenzlicht beziehungsweise Referenzsignal, das nicht an der Partikelstreuung beteiligt ist, und durch den Grafen G2 dargestellt ist, kann sich eine entsprechende spektrale Kodierung ergeben. Das heißt, dass durch G2 repräsentierte Signal entspricht dem sogenannten Untergrundsignal des Detektors 14. Hierdurch ist eine Normierung des effektiv, durch die Partikel 20 reflektierten Lichts möglich, wobei variable Verluste in den Lichtleiter 24 beziehungsweise 36 oder Beleuchtungsschwanzschwankungen ausgeglichen werden können. Durch die Normierung kann beispielsweise durch eine Quotientenbildung am Reflexionspeak ein von der Partikelanzahl abhängiges Quotientensignal gebildet werden, welches 3 zeigt.By means of a, as described above, reference light or reference signal, which is not involved in the particle scattering, and by the count G2 is shown, a corresponding spectral encoding may result. That means that through G2 represented signal corresponds to the so-called background signal of the detector 14 , This is a normalization of the effective, by the particles 20 reflected light possible, with variable losses in the light guide 24 respectively 36 or lighting tail fluctuations can be compensated. By normalization can be formed, for example, by a quotient formation at the reflection peak dependent on the particle number quotient signal 3 shows.

3 zeigt ein Diagramm eines Signalverhältnisses des Detektors 14 der Vorrichtung 10. In dem Diagramm entspricht die waagrechte Achse einer Partikelanzahl wobei die Einheit im gezeigten Beispiel direkt einer Anzahl der Partikel 20 entsprechen kann. Die vertikale Achse entspricht einem Signalverhältnisses beispielsweise reflektiertes Licht zu Referenzsignal und ist somit dimensionslos. Der erste durch den Abstandspfeil 46 gezeigte Sprung des Signalverhältnisses ist dabei eine Reflexion durch die erste beziehungsweise zweite Schicht des Mediums 16. Durch den Abstandspfeil 48 wird die Partikelreflexion ausgedrückt, wobei das Verhältnis entsprechend des beispielsweise in 2 gezeigten Anstiegs beziehungsweise Wachstums des Reflexionspeaks entspricht.
Durch die Vorrichtung 10 können, insbesondere trockene, Partikel 20 beispielsweise in einem Gasstrom der Maschinenkühlung der, insbesondere elektrischen, Maschine 11 durch Anbringen des Mediums 16 in dem Gasstrom detektiert werden. Dadurch kann beispielsweise eine Partikeldetektion während des Betriebs der Maschine 11 und somit eine Schadensfrüherkennung möglich sein, selbst wenn der Detektor 14 nicht direkt an einer Schadensstelle positioniert ist beziehungsweise positioniert werden muss. Dies ist beispielsweise aufgrund des Raumangebots an den kritischen Stellen der Maschine 11 gar nicht möglich, jedoch bei der vorgestellten Vorrichtung 10 auch gar nicht nötig. 3 shows a diagram of a signal ratio of the detector 14 the device 10 , In the diagram, the horizontal axis corresponds to a particle number, the unit in the example shown directly corresponding to a number of the particles 20 can correspond. The vertical axis corresponds to a signal ratio, for example, reflected light to reference signal and is therefore dimensionless. The first through the distance arrow 46 shown jump of the signal ratio is a reflection by the first or second layer of the medium 16 , Through the distance arrow 48 the particle reflection is expressed, the ratio corresponding to that in, for example, 2 shown increase or growth of the reflection peak corresponds.
Through the device 10 can, especially dry, particles 20 for example, in a gas flow of the machine cooling of, in particular electrical, machine 11 by attaching the medium 16 be detected in the gas stream. As a result, for example, a particle detection during operation of the machine 11 and thus early damage detection possible, even if the detector 14 is not positioned directly at a damaged area or must be positioned. This is for example due to the space available at the critical points of the machine 11 not possible at all, but with the presented device 10 not even necessary.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 2385357 A1 [0004]EP 2385357 A1 [0004]
• DE 102011054047 A1 [0005]DE 102011054047 A1 [0005]

Claims (12)

Vorrichtung (10) zur Detektion von Partikeln (20), mit wenigstens einer Lichtquelle (12), und mit wenigstens einem Detektor (14) zum Erfassen von Licht, gekennzeichnet durch wenigstens ein von von der Lichtquelle (12) bereitgestelltem Licht durchleuchtbares Medium (16), welches eine Ablagerungsoberfläche (18) für die Partikel (20) aufweist, wobei der Detektor (14) dazu ausgebildet ist, von den auf der Ablagerungsoberfläche (18) abgelagerten Partikeln (20) reflektiertes und das Medium (16) durchdringendes Licht zu erfassen.Device (10) for the detection of particles (20), comprising at least one light source (12), and at least one detector (14) for detecting light, characterized by at least one medium (16) transilluminated by light provided by the light source (12) ) having a deposition surface (18) for the particles (20), the detector (14) being adapted to detect light reflected from the particles (20) deposited on the deposition surface (18) and penetrating the medium (16) , Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass das von der Lichtquelle (12) bereitgestellte Licht entlang einer Vorzugsrichtung in das Medium (16) eintritt.Device (10) according to Claim 1 , characterized in that the device (10) is designed such that the light provided by the light source (12) enters the medium (16) along a preferred direction. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: - einen ersten Lichtleiter (24), mittels welchem das von der Lichtquelle (12) bereitgestellte Licht zum Beleuchten des Mediums (16) in dieses einkoppelbar ist; und - einen zweiten Lichtleiter (36), mittels welchem das reflektierte Licht aus dem Medium (16) zu dem Detektor (14) zu führen ist.Device (10) according to Claim 1 or 2 characterized by : - a first light guide (24), by means of which the light provided by the light source (12) for illuminating the medium (16) can be coupled into it; and - a second light guide (36), by means of which the reflected light from the medium (16) is to be guided to the detector (14). Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtleiter (24) einen ersten Strahlengang und der zweite Lichtleiter (36) einen zweiten Strahlengang ausbildet, welcher den ersten Strahlengang kreuzt.Device (10) according to Claim 3 , characterized in that the first light guide (24) forms a first beam path and the second light guide (36) forms a second beam path which crosses the first beam path. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtleiter (24) wenigstens ein strahlformendes Element (36) aufweist, über welches das Licht zum Durchleuchten des Mediums (16) in das Medium (16) einkoppelbar ist.Device (10) according to Claim 3 or 4 , characterized in that the first light guide (24) has at least one beam-forming element (36), via which the light for illuminating the medium (16) in the medium (16) can be coupled. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Lichtleiter wenigstens ein strahlformendes Element (38) aufweist, über welches das reflektierte Licht aus dem Medium (16) in den zweiten Lichtleiter (36) einkoppelbar ist.Device (10) according to one of Claims 3 to 5 , characterized in that the second light guide has at least one beam-forming element (38), via which the reflected light from the medium (16) in the second light guide (36) can be coupled. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (16) eine erste Schicht (19), durch welche die Ablagerungsoberfläche (18) gebildet ist, und wenigstens eine von der ersten Schicht unterschiedliche, dielektrische zweite Schicht (44) aufweist, welche entlang einer Richtung, entlang welcher das von der Lichtquelle (12) bereitgestellt Licht das Medium (16) durchdringt, zwischen der ersten Schicht (19) und der Lichtquelle (12) angeordnet ist.Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the medium (16) comprises a first layer (19) through which the deposition surface (18) is formed, and at least one dielectric second layer (44) different from the first layer ) disposed along a direction along which the light provided by the light source (12) penetrates the medium (16) is disposed between the first layer (19) and the light source (12). Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Schicht (19) und der zweiten Schicht (44) eine dritte Schicht (45) als Kernschicht des Mediums (16) angeordnet ist.Device (10) according to Claim 7 , characterized in that between the first layer (19) and the second layer (44), a third layer (45) is arranged as the core layer of the medium (16). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Strahlenfalle hinter dem Medium und der Ablagerungsoberfläche (18) für zumindest einen Teil des durch das Medium (16) transmittierten Lichts als Absorber dient.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one radiation trap behind the medium and the deposition surface (18) serves as absorber for at least part of the light transmitted through the medium (16). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (14) dazu ausgebildet ist, wenigstens ein, insbesondere elektrisches, Signal bereitzustellen, welches das erfasste reflektierte Licht charakterisiert, das die auf der Ablagerungsoberfläche (18) abgelagerten Partikel (20), welche das Licht zum Beleuchten des Mediums (16) zurückreflektieren, charakterisiert.Device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the detector (14) is adapted to provide at least one, in particular electrical, signal which characterizes the detected reflected light which is deposited on the deposition surface (18) ( 20) which reflect the light back to illuminate the medium (16). Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) wenigstens ein Polarisator zum Polarisieren des von der Lichtquelle (12) bereitgestellten Lichts und/oder des reflektierten Lichts aufweist.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (10) has at least one polarizer for polarizing the light provided by the light source (12) and / or the reflected light. Verfahren zur Detektion von Partikeln (20), bei welchem die Partikel (20) mittels wenigstens einer Lichtquelle (12), und mittels wenigstens eines Detektors (14) zum Erfassen von Licht detektiert werden, dadurch gekennzeichnet, das wenigstens ein eine Ablagerungsoberfläche (18) für die Partikel (20) aufweisendes Medium von von der Lichtquelle (12) bereitgestelltem Licht durchleuchtet wird, wobei mittels des Detektors (14) Licht, welches von den auf der Ablagerungsoberfläche (18) abgelagerten Partikeln (20) reflektiert wird und das Medium (16) durchdringt, erfasst wird.Method for detecting particles (20), in which the particles (20) are detected by means of at least one light source (12) and by means of at least one detector (14) for detecting light, characterized in that the at least one deposition surface (18) for the particles (20) having light from the light source (12) is irradiated, wherein by means of the detector (14) light, which is reflected by the deposited on the deposition surface (18) particles (20) and the medium (16 ) penetrates, is detected.

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