-
Die Vorrichtung vermag nicht zu befriedigen, da die Maximalwerte
je nach Einbettungstiefe der Bewehrungseisen unterschiedlich groß sind. Nach dem
Abtasten
der gesamten Oberfläche ergibt sich kein zusammenhängendes
Bild, das nicht nur den Verlauf, sondern auch die abgestuften Tiefen der Bewehrungseisen
in der Stahlbetonkonstruktion erkennen läßt.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die eine eindeutige Ermittlung des Verlaufes von Bewehrungseisen
in einenl begrenzten Oberflächenbereich einer Stahlbetonkonstruktion auch in der
Tiefe gestaffelt ermöglicht und ein zusammenhängendes, dem Verlauf der Bewehrungseisen
entsprechendes Gesamtbild als Meßergebnis bietet.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Rahmen
vorgesehen ist, der eine dem zu erfassenden Oberflächenbereich entsprechende Ausnehmung
hat, daß der Sensor mittels zweier Stellvorrichtungen auf diesem Rahmen in den beiden
Koordinaten-Richtungen über die gesamte Aussparung des Rahmens verstellbar ist,
daß den Stellvorrichtungen mit einer konstanten Speisespannung gespeiste Potentiometer
zugeordnet sind, die dem Stellweg entsprechende Teilspannungen abgeben, daß Analog-Digital-Wandler
diese Teilspannungen in Koordinaten-Positionssignale umwandlen, daß die Meßwertsignale
des Sensors und die Koordinaten-Positionssignale der Analog-Digital-Wandler einem
Rechner zugeführt sind, der ein der größe des Oberflächenbereiches entsprechendes
Anzeige-bzw. Ausgabefeld aufweist und daß der Rechner maßstabs- undpositionsgerecht
den Meßwertsignalen des Sensors entsprechende Anzeige- bzw. Ausgabekennzeichen in
dem Anzeige- bzw. Ausgabefeld erzeugt.
-
Durch die gezielte koordinatenmäßige Führung des Sensors über den
zu erfassenden und durch den Rahmen festgelegten Oberflächenbereich können zu jedem
Meßwertsignal die zugeordneten Koordinaten-Positionssignale ermittelt werden. Der
Rechner steuert mit Hilfe dieser Informationen ein Anzeige- bzw. Ausgabewerk, das
in der Größe dem Oberflächenbereich entspricht, so daß die Auswertesignale maßstabs-
und lagegerecht ausgegeben werden. Die Anzeige- bzw. Ausgabe-Kennzeichen geben ein
Gesamtbild von dem erfaßten Oberflächenbereich, wobei der Verlauf der Maximalwerte
auch dem Verlauf der Bewehrungseisen entspricht.
-
Die Erfassung des gesamten Oberflächenbereiches mit einer einfachen
Stellvorrichtung und einer begrenzten Anzahl von Signalen wird nach einer Ausgestaltung
dadurch ermöglicht, daß die Stellvorrichtungen den Sensor mäanderförmig über den
Oberflächenbereich führen und daß der Rechner in periodischen Zeitabständen die
Koordinaten-Positionswerte abfragt. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die eine
Stellvorrichtung den Sensor in der einen Koordinaten-Richtung über die gesamte Abmessung
des Oberflächenbereiches hin- und herbewegt und daß bei jedem Richtungswechsel in
dieser Koordinaten-Richtung die andere Stellvorrichtung den Sensor um ein vorgegebenes
Maß in der anderen Koordinaten-Richtung verstellt.
-
Für die Ableitung der Koordinaten-Positionssginale hat sich eine
Ausgestaltung als vorteilhaft erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der
Rechner Meßwertsignale unterhalb eines vorgebbaren Wertes unterdrückt und daß der
Rechner nur höhere Meßwertsignale in entsprechende Anzeige- bzw. Ausgabe-Kennzeichen
umwandelt.
-
Der Verlauf der Bewehrungseisen auf dem Anzeige-bzw. Ausgabefeld
des Anzeige- bzw. Ausgabewerkes wird dadurch deutlicher sichtbar, wenn die Ausgestal-
tung
so abgewandelt ist, daß der Rechner Auswertesignale unterhalb eines vorgebbaren
Wertes unterdrückt und daß der Rechner nur höhere Auswertesignale in entsprechende
Anzeige- bzw. Ausgabe-Kennzeichen umwandelt.
-
Eine besonders einfache Vorrichtung wird nach einer Ausgestaltung
dadurch erhalten, daß der Sensor auf einem Träger befestigt ist, daß der Träger
mittels der ersten Stellvorrichtung auf Führungsstangen eines Schlittens in der
einen Koordinaten-Richtung verstellbar ist und daß die Führungsstangen mit dem Träger
und dem Sensor, sowie der ersten Stellvorrichtung mittels der zweiten Stellvorrichtung
in der anderen Koordinaten-Richtung verstellbar ist. Der Rahmen wird einfach auf
die Stahlbetonkonstruktion gelegt und grenzt mit seiner Ausnehmung den zu erfassenden
Oberflächenbereich ab. Da die Stellvorrichtungen mit dem Sensor stets auf den Rahmen
fest bezogen sind, lassen sich die Koordinaten-Positionssignale eindeutig zuordnen
und leicht ableiten.
-
Für die Ausgestaltung der Stellvorrichtungen ist nach einer Ausgestaltung
vorgesehen, daß die erste Stellvorrichtung einen Stellmotor aufweist, der mittels
eines Antriebsrades ein Endlosband antreibt, daß der Träger mit einem Trum des Endlosbandes
fest verbunden ist, daß die Antriebsachse des Stellmotors mit dem Antriebsrad und
das Antriebsrad des Endlosbandes in Abschlußblökken des Schlittens mit den Führungsstangen
drehbar gelagert sind, daß die zweite Stellvorrichtung einen Stellmotor aufweist,
der eine parallel zu den Führung; stangen des Schlittens aüf dem Rahmen drehbar
gelagerte Antriebswelle mit zwei Antriebsrädern antreibt, daß die beiden Antriebsräder
jeweils ein Endlosband antreiben, daß die Endlosbänder jeweils senkrecht zu den
Führungsstangen des Schlittens stehen und außerhalb des Schlittens auf dem Rahmen
angeordnet sind und daß die Abschlußblöcke des Schlittens jeweils mit dem gleichen
Trum der beiden Endlosbänder fest verbunden sind. Dabei sind die beiden Endlosbänder
über weitere Abtriebsräder geführt, die auf einer Welle befestigt sind, die auf
der der Antriebswelle der zweiten Stellvorrichtung abgekehrten Rahmenseite drehbar
gelagert ist.
-
Ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß als Ausgabewerk
ein Druckwerk verwendet ist, dessen Druckträger in einer Abmessung einer Abmessung
des Oberflächenbereiches in der einen Koordinaten-Richtung entspricht und das die
Ausgabe-Kennzeichen als Druckkennzeichen in Form -von Buchstaben oder Ziffern abdruckt,
dann kann der Druckträger direkt auf den Oberflächenbereich gelegt und als Bohrschablone
benützt werden.
-
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Empfindlichkeit des
Sensors einstellbar ist, damit auch bei verschiedenen Einbettungstiefen jeweils
möglichst der gesamte Meßbereich des Sensors zur Ableitung von digitalisierten Auswertesignalen
ausgenützt werden kann.
-
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild
zur Erläuterung der Vorrichtung, -Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung
zur Führung des Sensors, F i g. 3 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 2
und F i g. 4 die andere Seitenansicht der Vorrichtung.
-
In F i g. 4 ist der abzufragende Oberflächenbereich 10 einer Stahlbetonkonstruktion
gezeigt. Über diesen Oberflächenbereich wird ein Sensor 18, der von einem Träger
17 getragen ist, mäanderförmig geführt Dabei wird der Sensor 18 mit dem Stellmotor
16 in der einen Koordinaten-Richtung abwechselnd über die gesamte Abmessung des
Oberflächenbereiches 10 verstellt, wie die Teilstrecken 11 und 13 der Verstellbahn
zeigen. Vor jedem Richtungswechsel in dieser Koordinaten-Richtung stellt der Stellmotor
15 den Sensor 18 in der anderen Koordinaten-Richtung um ein vorgebbares Maß 12 und
14 vor, bis schließlich der gesamte Oberflächenbereich 10 vom Sensor 18 in den vorgebbaren
Positionen erfaßt ist.
-
Dabei kann das Steuergerät 20 die Steuerbefehle für die Stellmotoren
15 und 16 liefern. Die Maße 12 und 14 können dabei auch variiert werden, um unterschiedliches
Auflösungsvermögen zu erhalten. Die Stellmotoren 15 und 16 können mit Potentiometern
gekoppelt sein, die an einer konstanten Spannung liegen. An den Abgriffen der Potentiometer
können Teilspannungen abgegriffen werden, die direkt ein Maß für die Position des
Sensors 18 in den zugeorneten Koordinaten-Richtungen sind. Über die Verbindungen
21 und 22 gelangen die Teilspannungen in das Steuergerät 20, wo sie in periodischen
Zeitabständen abgefragt und in digitale Koordinaten-Positionssignale umgewandelt
werden.
-
Der Sensor 18 ist über die Verbindung 23 mit einem Auswertegerät 19
verbunden, das das Meßwertsignal ableitet und über die Verbindung 24 dem Steuergerät
20 zuführt. Das Meßwertsignal ist abhängig von der Beeinflussung des im Sensor 18
enthaltenen elektrischen Schwingkreis und dem Abstand zu dem Bewehrungseisen in
der Stahlbetonkonstruktion. Die Empfindlichkeit des Sensors 18 wird am Auswertegerät
19 so eingestellt, daß möglichst der gesamte Meßbereich des Auswertegerätes 19 ausgenützt
wird. Dies kann an dem Kontrollinstrument des Auswertegerätes 19 überprüft werden.
-
Die Empfindlichkeit wird so eingestellt, daß bei kleinstem Abstand
zu einem Bewehrungseisen in dem erfaßten Oberflächenbereich 10 das Kontrollinstrument
möglichst Vollausschlag zeigt.
-
Mit der Abfrage der Teilspannungen der Potentiometer im Steuergerät
20 wird auch das Meßwertsignal abgetastet und mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers
ein digitalisiertes Meßwertsignal abgeleitet. Mit jeder Abfrage wird im Steuergerät
eine Information aus den Koordinaten-Positionssignalen und dem zugeordneten digitalisierten
Meßwertsignal erhalten. Diese Informationen werden dem Rechner 26 über die Verbindung
25 zugeführt, der sie zur weiteren Verarbeitung speichert.
-
Der Rechner 26 mit seinem Display 27 kann in bekannter Weise programmiert
werden, so daß über die Verbindung 28 das Ausgabewerk 29 verschieden angesteuert
werden kann. So ist es möglich, nur digitalisierte Meßwertsignale, die einen vorgegebenen
Wert unter-bzw. überschreiten, dem Ausgabewerk zur Anzeige oder Ausgabe zuzuführen.
Dabei werden die Anzeige-bzw. Ausgabe-Kennzeichen in einem Anzeige- bzw.
-
Ausgabefeld erzeugt, das in der Größe dem Oberflächenbereich 10 entspricht.
Mit den Koordinaten-Positionssignalen kann der Rechner 26 das Ausgabewerk 29 so
steuern, daß die Anzeige- bzw. Ausgabe-Kennzeichen positions- und maßstabsgerecht
auftreten. Wird z. B. ein Druckwerk als Ausgabewerk verwendet, dann sind auf dem
Druckträger nur die Ausgabe-Kennzeichen in Form von Buchstaben oder Ziffern positionsgerecht
aufgezeichnet. Die Ausgabe-Kennzeichen sind be-
stimmten Werten des Meßwertsignals
zugeordnet und geben direkt den Verlauf der Bewehrungseisen an.
-
Der Druckträger hat die Größe des Oberflächenbereiches 10 und kann
direkt als Bohrschablone verwendet werden. Die digitalisierten Meßwertsignale mit
den höchsten Werten und die zugeordneten Ausgabe-Kennzeichen geben direkt die Positionen
der Bewehrungseisen an, während die digitalisierten Meßwertsignale mit einem sehr
niedrigen Wert direkt die bewehrungsfreien Zonen des Oberflächenbereiches 10 markieren.
-
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach F i g. 2 bis
4 weist einen Rahmen 30 auf, der eine Ausnehmung hat, die dem zu erfassenden Oberflächenbereich
10 entspricht.
-
Auf dem unteren Rahmenschenkel nach F i g. 3 ist in den Lagern 33
und 34 die Antriebswelle 32 drehbar gelagert. Diese Antriebswelle wird von dem Stellmotor
16 angetrieben, der direkt mit dem zugeordneten Potentiometer gekoppelt ist. Außerhalb
der Lager 33 und 34 trägt die Antriebswelle 32 die Antriebsräder 35 und 36, auf
denen die Endlosbänder 37 und 40 geführt und getrieben sind. Diese Endlosbänder
37 und 40 werden über die Abtriebsräder 38 und 39 zurückgeführt, die auf der Welle
befestigt sind, die auf dem oberen Rahmenschenkel in den Lagern 41 und 42 drehbar
gelagert ist. Die Endlosbänder 37 und 40 stehen senkrecht zur Antriebswelle 32 und
liegen außerhalb des Oberflächenbereiches 10, vorzugsweise im Außenbereich des Rahmens
30. Mit dem Stellmotor 16 wird der Schlitten in der Koordinaten-Richtung x verstellt.
Der Schlitten besteht aus den Abschlußblöcken 43 und 44, die über die beiden Führungsstangen
31 miteinander verbunden sind. Die Befestigungswinkel 48 und 49 verbinden die Abschlußblöcke
43 und 44 des Schlittens fest mit dem Obertrum der Endlosbänder 37 und 40. Der Stellmotor
16 mit den Endlosbändern 37 und 40 stellt die zweite Stellvorrichtung dar, die den
gesamten Schlitten mit der ersten Stellvorrichtung und dem Sensor 18 in der Koordinaten-Richtung
x verstellt. Der Träger 17 des Sensors 18 ist fest mit dem Obertrum des Endlosbandes
46 verbunden, welches über das Antriebsrad 45 des Stellmotors 15 und das Abtriebsrad
47 geführt ist. Der Stellmotor 15 mit dem Antriebsrad 45 ist mit dem Abschlußblock
43 des Schlittens verbunden, wobei die Motorwelle mit dem Antriebsrad 45 drehbar
gelagert ist Das Abtriebsrad 47 ist drehbar am Abschlußblock 44 des Schlittens drehbar
gelagert. Mit der aus Stellmotor 15 und Endlosband 46 bestehenden ersten Stellvorrichtung
wird der Träger 17 mit dem Sensor 18 auf den Führungsstangen 31 in der Koordinaten-Richtungyverstellt
Wie F i g. 2 zeigt, wird der Rahmen 30 der Vorrichtung auf die Wand W der Stahlbetonkonstruktion
aufgelegt und die Bewehrungseisen B beeinflussen bei der Führung des Sensors 18
über den Oberflächenbereich 10 den Schwingkreis je nach Abstand zum Sensor 18.
-
Mit den beiden Stellvorrichtungen kann unter der Steuerung des Steuergerätes
20 nach F i g.- 1 der Sensor 18 in der mäanderförmigen Bahn über denObefflächenbereich
10 geführt werden. Dabei kann der Bewegungsablauf unabhängig von der periodischen
Erfassung der Koordinaten-Positionssignale und Meßwertsignale ablaufen, da die Potentiometer
zwangsläufig mit der Verstellung des Sensors 18 verstellt werden. Es braucht daher
auch keine Schrittverstellung für die Stellmotoren 15 und 16 gewählt werden.