FI118979B - Menetelmä sakeuden mittaamiseksi, katkojarakenne ja sakeusmittari - Google Patents

Description

1 118979

Menetelmä sakeuden mittaamiseksi, katkojarakenne ja sa-keusmittari

Ala

Keksinnön kohteena on menetelmä sakeuden mittaamiseksi, katko-5 jarakenne ja sakeusmittari.

Tausta

Prosessiteollisuudessa massan sakeutta voidaan mitata käyttämällä pyörivää sakeuslähetintä, jossa on kaksi akselia sisäkkäin. Käyttöakselia pyöritetään moottorilla ja mitta-akseli on joustavasti laakeroitu käyttöakseliin, mikä 10 mahdollistaa akselien välisen kiertymän. Kiertymä, joka voidaan ilmaista myös vaihe-erona, voi olla enimmillään muutamia asteita. Mitta-akselin päässä voi olla ulokkeita, joiden pyörimistä mitattava massa sakeudellaan pyrkii jarruttamaan. Jarrutusvoima riippuu sakeudesta ja aiheuttaa akselien välille vääntö-momentin, joka pyrkii kasvattamaan vaihe-eroa (offiset) joustavasti laakeroitu-15 jen akselien välille. Akselit on kuitenkin kytketty toisiinsa sähkömagneettien avulla, ja akselien välinen vaihe-ero pyritään pitämään vakiona säätämällä keloihin syötettävän virran määrää, jolloin magneettiset voimat kompensoivat akselien välillä vaikuttavan vääntömomentin.

Akselien välistä kiertymää voidaan mitata optohaarukalla, joka käsit- : .·. 20 tää optisen lähettimen ja vastaanottimen siten, että kumpaankin akseliin on • · · ,*··/ kiinnitetty akselien mukana pyörivä hammastettu ratas, joiden hampaat toimi- vat optisen lähettimen ja vastaanottimen välisen säteen katkojina ja muodosta-/ " vat pulssitetun signaalin vastaanottimelle. Kun akselit ovat samanvaiheiset, ; hammasrattaiden hampaat voivat olla kohdakkain. Mutta kun akselien välille : 25 muodostuu vaihe-eroa, hammasrattaiden hampaat siirtyvät vastaavasti tois- tensa suhteen. Tämä muuttaa optisen signaalin pulssien pituutta ja pulssisuh-detta. Mitattu pulssisuhde tavallisesti muunnetaan edelleen keskiarvoiseksi :V: tasajännitteeksi. Akselien välinen vaihe-ero on siis suoraan suhteessa tasa- jännitteeseen, joka on puolestaan verrannollinen pulssisuhteeseen.

·♦· 30 Tällaiseen mittaukseen liittyy kuitenkin ongelmia. Mittauselektronii- ♦ · · •‘..f kan lämpötila, lämpötilan muuttuminen ja vanheneminen vaikuttavat mittaustu- '·♦·* lokseen eikä niiden aiheuttamaa virhettä voi tällaisesta mittauksesta eliminoi- : da. Lisäksi akselien pyörimisnopeuden muutokset voivat aiheuttaa virhettä.

··· • ♦ • i ♦ ·· 2 118979

Lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu menetelmä, katkoja-rakenne ja sakeusmittari.

Tämän saavuttaa menetelmä mitata sakeutta pyörivällä sakeusmit-5 tarilla, jossa menetelmässä katkotaan pyörivän sakeusmittarin akseleiden pyöriessä katkojarakenteen katkojahampailla lähteen vastaanottimelle lähettämää signaalia, vastaanottimella detektoitujen mittauspulssien pituuksien ollessa suhteessa akselien välisen kiertymän mukaisesti eri rattaissa olevien katkoja-hampaiden keskinäiseen siirtymään. Menetelmässä edelleen katkotaan katko-10 jarakenteen katkojareferenssillä lähteen ja vastaanottimen välistä signaalia ainakin yhden referenssipulssin muodostamiseksi akselien välisestä kiertymästä riippumattomasti; mitataan kunkin referenssipulssin pituus sakeutta mitattaessa; määritetään kunkin referenssipulssin pituuden muutos vertaamalla mitatun referenssipulssin pituutta ennalta määrättyyn referenssipulssin pituuteen; 15 ja korjataan ainakin yhden mittauspulssin pituus mainitun ainakin yhden referenssipulssin pituuden muutoksen mukaisesti

Keksinnön kohteena on myös katkojarakenne pyörivää sakeusmitta-ria varten, joka sakeusmittari käsittää lähteen, vastaanottimen ja kaksi sisäkkäistä akselia, jotka on sovitettu pyörimään ja pyöriessään kiertymään toisten-20 sa suhteen; katkojarakenne käsittää kaksi ratasta, joista kumpikin käsittää kat- . . kojahampaita; katkojarakenteen yksi ratas on tarkoitettu kiinnitettäväksi pyöri- * · · vän sakeusmittarin yhteen akseliin ja toinen ratas on tarkoitettu kiinnitettäväksi *”·] toiseen akseliin; katkojarakenteen katkojahampaat on tarkoitettu pyörivän sa- keusmittarin akseleiden pyöriessä katkomaan lähteen vastaanottimelle lähet- • · · 25 tämää signaalia, jolloin vastaanottimella detektoitujen mittauspulssien pituudet : ovat suhteessa akselien välisen kiertymän mukaisesti eri rattaissa olevien kat- kojahampaiden keskinäiseen siirtymään. Katkojarakenne käsittää lisäksi katko- jareferenssin, joka on sovitettu tuottamaan lähteen ja vastaanottimen välistä ;y; signaalia katkomalla akselien välisestä kiertymästä riippumattomasti ainakin .···. 30 yhden referenssipulssin mittauspulssin pituuden korjaamiseksi ainakin yhden • · referenssipulssin pituuden muutoksen mukaisesti.

φ * · : V Keksinnön kohteena on vielä pyörivä sakeusmittari, joka käsittää katkojarakenteen, lähteen, vastaanottimen ja kaksi sisäkkäistä akselia, jotka : !·, on sovitettu pyörimään ja pyöriessään kiertymään toistensa suhteen; katkoja- • · · .’••V 35 rakenne käsittää kaksi ratasta, joista kumpikin käsittää katkojahampaita; katko- • · ’** jarakenteen yksi ratas on tarkoitettu kiinnitettäväksi pyörivän sakeusmittarin yhteen akseliin ja toinen ratas on tarkoitettu kiinnitettäväksi toiseen akseliin; 3 118979 katkojarakenteen katkojahampaat on tarkoitettu pyörivän sakeusmittarin akseleiden pyöriessä katkomaan lähteen vastaanottimelle lähettämää signaalia, jolloin vastaanottimella detektoitujen mittauspulssien pituudet ovat suhteessa akselien välisen kiertymän mukaisesti eri rattaissa olevien katkojahampaiden 5 keskinäiseen siirtymään. Katkojarakenne käsittää lisäksi katkojareferenssin, joka on sovitettu lähteen ja vastaanottimen välistä signaalia katkomalla tuottamaan ainakin yhden referenssipulssin akselien välisestä kiertymästä riippumattomasti; ja sakeusmittari on sovitettu määrittämään kunkin referenssipulssin pituuden sakeutta mitattaessa; määrittämään referenssipulssin pituuden muu-10 toksen vertaamalla sakeutta mitattaessa mitatun referenssipulssin pituutta ennalta määrättyyn referenssipulssin kestoon; ja korjaamaan ainakin yhden mit-tauspulssin pituuden mainitun ainakin yhden referenssipulssin pituuden muutoksen mukaisesti.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä pa-15 tenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Lämpötilan ja elektroniikan vanhenemisen aiheuttamat virheet samoin kuin pyörimisnopeuden muutoksista johtuvat virheet voidaan kompensoida.

20 Kuvioluettelo • Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- * · · · .···. teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1A esittää sakeuslähetintä, • · · / kuvio 1B esittää vastaanottimelle tulevaa signaalipulssia ja kahdes- !1 Y 25 sa eri lämpötilassa detektoitua signaalipulssia, • · t YY kuvio 2A esittää katkojarakennetta, jossa katkojareferenssi on muo- *···: dostettu poistamalla yksi katkojahammas, kuvio 2B esittää detektorille tulevaa pulssitettua optista säteilyä, • · v.: kuvio 2C esittää detektorille tulevaa pulssitettua optista säteilyä, :1[1: 30 kuvio 3A esittää katkojahampaaseen tehtyä katkojareferenssiä, : v, kuvio 3B esittää detektorille tulevaa pulssitettua optista säteilyä, • · kuvio 3C esittää detektorille tulevaa pulssitettua optista säteilyä, 1: 1 1 kuvio 4A esittää rattaaseen tehtyä katkojareferenssiä, • · i.j · kuvio 4B esittää detektorille tulevaa pulssitettua optista säteilyä, 35 kuvio 5A esittää referenssirakennetta, joka käsittää katkojaham- paan, 4 118979 kuvio 5B esittää refierenssidetektorille tulevaa pulssitettua optista säteilyä, kuvio 6 esittää optista lähdettä ja optista vastaanotinta, jotka ovat kaksiosaisia, 5 kuvio 7 esittää optohaarukkaa, jossa optinen säde jaetaan kahdelle eri polulle, kuvio 8 esittää optohaarukkaa, jossa optinen säde jaetaan kahdelle eri polulle ja detektoidaan kahdella eri vastaanotinyksiköllä, ja kuvio 9 esittää menetelmän vuokaaviota.

10 Suoritusmuotojen kuvaus

Kuvio 1A esittää pyörivää sakeuslähetinta, jolla voidaan mitata esimerkiksi puukuituja sisältävän suspension sakeutta. Mittalaite käsittää kaksi akselia siten, että ulkoakselin 100 sisässä on sisäakseii 102, jota voidaan kutsua myös mitta-akseliksi. Sekä ulkoakselin 100 että sisäakselin 102 päässä voi 15 olla potkurimaisia tms. rakenteita 104, 106, jotka voivat esimerkiksi sekoittaa suspensiota mittauskammiossa 108. Moottori 110 voi pyörittää ulkoakselia 100, jota voidaan nimittää myös käyttöakseliksi. Molemmat akselit pyörivät samaan suuntaan, ja sähkömagneeteilla 152 aikaansaatavan magneettisen kytkennän avulla akselit 100, 102 voidaan pitää kiertymältään toistensa suh-. 20 teen vakiona, vaikka mitattavan suspension sakeudesta riippuvat leikkaus-ja kitkavoimat pyrkivät kiertämään sisäakseiia 102 ulkoakselin 100 suhteen. Ak- • · ;··* selien 100, 102 välisellä kiertymällä, jota voidaan kutsua myös vaihe-eroksi, V*; tarkoitetaan akselien välistä kiertymää ennalta määrätystä alkuasennosta. Ta- • * : vallisesti toisiinsa joustavasti laakeroidut akselit 100, 102 voivat kiertyä kor- ).:*· 25 keintaan ennalta määrätyn määrän, joka voi olla enimmillään muutamia astei- •M .

: : ta.

·*·

Kiertymä voidaan mitata optisesti käyttäen esimerkiksi optohaaru- kan sisältävää optista mittalaitetta. Mittalaite voi käsittää optisen lähteen 112, .···. optisen vastaanottimen 114 ja katkojarakenteen 150. Katkojarakenne 150 voi • · '*” 30 käsittää puolestaan kaksi samanlaista katkojahampailla (ei esitetty kuviossa 1) : V varustettua ratasta 116, 118. Näistä ensimmäistä ratasta 116 voi pyörittää ui- ··· koakseli 100 ja toista ratasta 118 voi pyörittää sisäakseii 102. Rattaiden 116, : 118 pyöriessä akselien 100, 102 mukana katkojahampaat toimivat optisen lä- ;*·*.; hettimen 112 ja optisen vastaanottimen 114 välisen signaalin 113 katkojina ja • * 35 muodostavat pulssitetun signaalin vastaanottimelle. Optisen lähteen sijaan 118979 5 voidaan käyttää muuta lähdettä 112, joka voi lähettää signaalina 113 sähkömagneettista säteilyä, hiukkassäteilyä, ultraääntä tms. Vastaanotin 114 voi puolestaan olla lähettimen 112 lähettämälle signaalille herkkä detektori. Kun akselit 100, 102 ovat toisiinsa nähden kiertymättömät eli samanvaiheiset, rat-5 taiden katkojahampaat voivat olla kohdakkain. Mutta kun akselien 100, 102 välille muodostuu kiertymää, rattaiden katkojahampaat siirtyvät vastaavasti toistensa suhteen. Tämä vaihesiirto muuttaa optisen signaalin pulssisuhdetta. Kiertymä on siis suoraan verrannollinen pulssisuhteeseen, jonka avulla signaalinkäsittely-yksikkö 120 voi ohjata sähkömagneetteihin syötettävää sähkövir-10 taa.

Sakeusmittauksessa voidaan käyttää vääntömomentin mittausta hyväksi siten, että signaalinkäsittely-yksikön 120 ohjaaman sähkövirran avulla sähkömagneettien 152 keloille saadaan aikaan sähkömagneettikenttä, jolla on mittauspotkurin vääntömomenttia vastaava vastamomentti. Vastamomentti 15 voidaan pyrkiä pitämään sen suuruisena, että käyttöakselin 100 ja mittausak-selin 102 välinen kiertymä pysyy nollassa tai muussa ennalta määrätyssä arvossa. Tällöin sakeus voidaan määrittää sähkövirran voimakkuudesta, kun tiedetään lisäksi sakeuden ja vääntömomentin välillä vallitseva korrelaatio. Kiertymää voidaan mitata hammastetuilla rattailla, koska kahden rattaiden välinen 20 vaihesiirto muuttuu kiertymän funktiona. Vaihesiirto voidaan määrittää mittaamalla optohaarukan avulla pulssisuhde. Optohaarukan elektroniikan rajallinen : nousu- ja laskunopeus sekä niiden lämpötilariippuvuus aiheuttavat kuitenkin virhettä mittaukseen, erityisesti kun lämpötila tai rattaiden pyörimistaajuus ··· .*.: muuttuu. Myös optohaarukan elektroniikan ikääntyminen aiheuttaa virhettä.

25 Kuviossa 1B on esitetty detektoitu signaali eri lämpötiloissa. Pysty- • · « ΓΥ akselilla on intensiteetti vapaasti valitulla asteikolla ja vaaka-akselilla on aika :.\Y vapaasti valitulla asteikolla. Jatkuva viiva 160 esittää optista signaalia, jota • · ***** vastaanotin on detektoinut kahdessa eri lämpötilassa. Viiva 162 esittää vas taanottimen detektoimaa signaalia huoneen lämpötilassa ja katkoviiva 164 • · \v 30 esittää vastaanottimen detektoimaa signaalia esimerkiksi lämpötilassa 70°C.

Kuviosta 1B nähdään, että detektoidun signaalin nousu- ja laskuajat voivat olla :·!·. eri pituisia ja muuttua eri tavalla lämpötilan muuttuessa.

[···. Tarkastellaan nyt hieman lähemmin katkojarakennetta 150 kuvion * · '.** 2A avulla. Katkojarakenne voi käsittää kaksi ratasta 116, 118, joista kumpikin • » :*.:* : 35 käsittää ainakin yhden katkojahampaan 200. Mainittu ainakin yksi katkoja- ··· hammas voi olla rattaan ulkokehällä. Kussakin rattaassa voi olla haluttu määrä 6 118979 katkojahampaita 200 koko ulkokehällä tai osalla ulkokehää. Katkojahampalta voi olla esimerkiksi noin 100. Kunkin katkojahampaan leveys voi olla suurempi kuin kiertymän aiheuttama suurin sallittu ja ennalta määrätty siirtymä rattaiden välillä. Jos tämä ehto täyttyy, katkojahampaat eivät siirry koko leveyttään tois-5 tensa suhteen.

Katkojarakenteen yksi ratas on tarkoitettu kiinnitettäväksi pyörivän sakeusmittarin yhteen akseliin ja toinen ratas on tarkoitettu kiinnitettäväksi toiseen akseliin.

Oletetaan aluksi, että kun mittalaitteen akselien välillä ei ole kierty-10 mää, rattaat 116,118 on asetettu samanvaiheisiksi eli ratas 118 on täysin rattaan 116 takana niin, että rattaan 118 hampaat eivät voisi erottua rattaan 116 takaa kuvion 2A mukaisessa esitystavassa. Kuvion 2A voidaan ajatella esittävän tilannetta, jossa mittalaitteen akselit ovat kiertyneet, jolloin rattaan 118 hampaat eivät ole täysin rattaan 116 hampaiden takana. Katkojarakenteen 15 katkojahampaat 200 on tarkoitettu pyörivän sakeusmittarin akseleiden pyöriessä katkomaan optisen lähteen optiselle detektorille lähettämää optista säteilyä 202. Kun rattaiden 116, 118 hampaat 200 siirtyvät toistensa suhteen akselien kiertymän takia, optisella detektorilla detektoitujen pulssien kestoajat muuttuvat. Oletuksen mukaisessa tapauksessa pulssit lyhenevät, koska toistensa 20 lomiin siirtyvät katkojahampaat 200 kaventavat optista aukkoa katkojahampai-den välissä. Mitattua pulssiaikaa muuttaa myös mittauselektroniikan lämpötila • ;·. ja ikääntyminen tms., mitä ei voida mittaustuloksesta eliminoida ilman refe- ··· · ,···. renssimittausta.

• ·

Esitetyssä ratkaisussa katkojarakenne käsittää katkojareferenssin • · · 25 204, joka on sovitettu optista säteilyä katkomalla tuottamaan ainakin yhden :*V ennalta määrätyn kestoisen optisen pulssin akselien välisestä kiertymästä riip- • · · pumattomasti. Tämän referenssinä toimivan optisen pulssin kestoaika on en-*···: naita määrätty ja tunnettu tilanteessa, jossa rattaiden 116,118 pyörimisnopeus tunnetaan. Mikäli kestoaika kuitenkin poikkeaa ennalta määrätystä kestosta, • · v 30 mittaustulosta voidaan koijata.

f": Kuvion 2A tapauksessa katkojareferenssi 204 on toteutettu siten, et- tä rattaasta 116 on poistettu yksi katkojahammas. Tällöin ennalta määrätyn • ♦ kestoisen optisen pulssin tuottaa referenssiväli 212. Referenssivälin 212 leve-**:'* ys on rattaan 118 katkojahampaan 206 leveys yhdistettynä katkojahampaiden * 35 väliin 208, joka on rattaan 118 hampaiden 206 ja 210 välissä.

• « • « ··· 7 118979

Esitetyssä ratkaisussa on myös mahdollista poistaa enemmän kuin yksi katkojahammas. Tällöin voidaan poistaa useita peräkkäisiä katkojahan^ paita tai useita yksittäisiä katkojahampaita eri puolilta rattaan ulkokehää. Toiminta on kuitenkin samanlaista kuin edellä kuvatussa tapauksessa, jossa on 5 poistettu vain yksi katkojahammas.

Tarkastellaan nyt kuvioiden 2B ja 2C avulla detektorille tulevaa passitettua optista säteilyä 220, kun käytetään kuvion 2A mukaista katkojara-kennetta ja oletusta, että ilman kiertymää katkojahampaat ovat kohdakkain. Kuvion 2B tapauksessa rattaat 116, 118 ovat täysin päällekkäin, ja koska kat-10 kojahampaat ja katkojahampaiden välit ovat yhtä suuret tässä esimerkissä, päästöpulssin 222 kesto on sama kuin estopulssin 224 pituus. Sekä päästö-pulssi 222 että estopulssi 224 voivat toimia mittauspulssina, jota voidaan käyttää akselien väliseen kiertymän ilmaisemiseen. Tällöin esimerkiksi päästöpulssin (tai estopulssin) pituutta voidaan verrata päästö· ja estopulssin yhteispituu-15 teen eli mitata pulssisuhdetta. Mittauspulsseihin liittyvän jakson voidaan ajatella käsittävän päästöpulssin 222 ja estopulssin 200. Tällaisen mittausjakson pituus voidaan mitata esimerkiksi pelkästään nousevista reunoista, jolloin kahden nousevan reunan väli vastaa jaksoa. Mittausjakson pituus voidaan vaihtoehtoisesti mitata myös pelkästään laskevista reunoista. Signaalin katkomisella 20 tarkoitetaan tässä hakemuksessa sitä, että päästöpulssin 222 aikana optista säteilyä pääsee detektorille ja estopulssin 224 aikana säteilyä ei pääse detek- : torille tai detektorille pääsee vähemmän säteilyä kuin päästöpulssin 222 aika- ··· · .·*·. na. Tästä syystä katkojarakenteen katkojahampaat aiheuttavat signaaliin säännöllisiä tason muutoksia, jolloin signaalin detektoitu intensiteetti tai teho * »· 25 muuttuu katkonnan mukaan. Päästöpulssin 222 ja estopulssin 224 keskinäiset **'.* kestoajat voivat olla myös eri pitkät.

• · · **;;/ Kun rattaat ovat siirtyneet toistensa suhteen, kuten kuviossa 2A, es- *···* topulssin 224 pituus on kasvanut, kuten kuvio 2C esittää. Tämä pätee myös siinä tapauksessa, että katkojahampaat ovat eri levyisiä kuin katkojahampai- • * V,·* 30 den välit. Lisäksi estopulssi pitenee myös siinä tapauksessa, että katkojaham- paat eivät ole täysin kohdakkain, vaikka akseleissa ei ole kiertymää, jos mitat- *v. tava suspensio kiertää mittalaitteen akseleita siten, että katkojahampaat yhä · enemmän siirtyvät kohti katkojahampaiden välejä eli vaihe-ero rattaiden välillä '*;** kasvaa. Mittauspulsseihin liittyvä jaksonpituus ei muutu, vaikka pulssien pituu- :,· · 35 det muuttuvat. Lisäksi vaikka mittauspulssien kesto muuttuu, referenssimitta- :"j: uksessa käytetyistä päästöpulssista 228 ja estopulssista 230 muodostuvan 8 11$97$ referenssipulssiparin 226 pituus ei kuitenkaan muutu, jos pyörimisnopeus ei muutu, koska päästöpulssin 228 pituus ja estopulssin 230 pituus ovat muuttumattomia kiertymästä riippumatta. Referenssipulssiparin 226 aiheuttaa rattaan 118 katkojahammas 206 ja katkojahampaiden väli 208, joka on muuttumaton.

5 Pyörimisnopeuden ollessa muuttumaton referenssipulssiparin 226 samoin kuin päästöpulssin 230 ja estopulssin 228 kestoajat ovat siis muuttumattomia. Vastaavasti vaikka pyörimisnopeus muuttuisikin, referenssinä toimivien päästö-pulssin 230 ja estopulssin 228 kestoajat ovat pyörimisnopeudella korjattuna muuttumattomia.

10 Kun rattaat kiinnitetään ilman kiertymää oleviin mittalaitteen akselei- hin siten, että estopulssin kesto ei ole lyhin mahdollinen eli rattaiden välillä on ennalta määrätty vaihe-ero, akseleiden kiertyessä mittauksen aikana estopulssin kesto voi lyhentyä, jos mitattava suspension aiheuttama mittalaitteen akselien kiertymä pienentää rattaiden välistä vaihe-eroa. Yksi toteutusvaihtoehto 15 voi tällöin olla esimerkiksi sellainen, että estopulssin kesto viritetään suurimmaksi mahdolliseksi, kun mittalaitteen akselien välillä ei ole kiertymää. Tällaisen ratkaisun mukaisesti voidaan ajatella, että kuvio 2C kuvaa mittaussignaalia ilman kiertymää aiheuttavaa näytettä ja kuvio 2B esittää mittaussignaalia akselien kiertymän ollessa suuri.

20 Kuviossa 3A on esitetty ratkaisu, jossa katkojareferenssi 204 on to teutettu seuraavasti. Rattaan 118 yhteen katkojahampaaseen 304 on tehty • ·*; kiertymäaukko 300, jonka leveys vastaa suurinta mahdollista rattaiden 116, .*··. 118 välistä siirtymää (eli suurinta mittalaitteen akselien välistä kiertymää). Kier- ,·"· tymäaukkoja 300 voi olla myös useammassa kuin yhdessä katkojahampaassa.

t · · .*'/ 25 Rattaassa 116 on puolestaan rattaan 118 ainakin yhtä kiertymäaukollista kat- “Y kojahammasta 306 vastaavassa katkojahampaassa 304 kulkuaukko 302. Kul- • · · kuaukko 302 voi olla ilman mittalaitteen akselien kiertymää katkoviivalla merki-*···: tyssä paikassa, mutta kun mittalaitteen akselit kiertyvät toistensa suhteen, kul kuaukko 302 voi siirtyä merkittyyn paikkaan kiertymäaukossa 300. Koska kul- • · :.v 30 kuaukon 302 kokoon ei akselien välinen kiertymä eikä rattaiden keskinäinen siirtymä vaikuta, kulkuaukko 302 tuottaa detektorille referenssinä toimivan :v. pulssin, jonka kestoaika on muuttumaton pyörimisnopeuden ollessa muuttuma- ton.

• I

T* Kuviot 3B ja 3C esittävät katkojahampaiden ja yhden kulkuaukon • · :.· ; 35 tuottamaa pulssijonoa detektorille. Molemmissa kuvioissa katkojahampaat ja :[*\· katkojahampaiden välit on esitetty yhtä suurina ja kulkuaukon on oletettu ole- 9 118979 van keskellä katkojahammasta yksinkertaisuuden vuoksi. Muutoinkin voisi olla. Kuvion 3B tapauksessa detektorin detektoima optinen signaali 310 sisältää yhtä pitkiä päästöpulsseja 312 kuin estopulsseja 314. Lisäksi voidaan havaita kulkuaukon 302 aiheuttama päästöpulssi 316.

5 Kuviossa 3C rattaiden 116, 118 välinen siirtymä on aiheuttanut es- topulssin 314 pitenemisen pitemmäksi kuin päästöpulssi 312. Riippumatta päästö- ja estopulsseista ja niiden suhteista kulkuaukon aiheuttama referens-sipäästöpulssi 316 on kuitenkin pyörimisnopeuden ollessa muuttumaton kes-toajaltaan muuttumaton.

10 Kuviossa 4A on muutoin kuviota 3A vastaava katkojareferenssi 204, mutta katkojahampaan sijasta kiertymäaukko 300 sijaitsee muussa osassa ratasta. Lisäksi kuvio 4A esittää kahta katkojareferenssiä. Samoin kulkuaukko 302 sijaitsee muussa osassa ratasta kuin katkojahampaassa. Vielä erona kannattaa huomata se, että katkojahampaiden väliset aukot ovat nyt ikkunan kal-15 täisiä, koska katkojahampaat 200 eivät ole ulokkeita rattaiden ulkokehällä.

Jos referenssipulssi detektoidaan omalla detektorillaan, referens-sisignaali 400 voidaan esittää kuvion 4B mukaisesti. Tällöin detektorille tulee referenssipulsseja 402, joiden kestoon vaikuttaa kulkuaukon 302 koko ja rattaan pyörimisnopeus. Koska kulkuaukon koko on vakio, pyörimisnopeuden 20 ollessa muuttumaton kestoajaltaan muuttumaton.

Kuvio 5A esittää ratkaisua, jossa referenssiksi tarkoitettu optinen j pulssi muodostetaan katkojahampaalla 500, joka muita katkojahampaita pi- ,···. tempi. Yhden pitkän katkojahampaan 500 lisäksi tai sijaan voi pidennettyjä kat- • · kojahampaita olla useampiakin peräkkäin, säännöllisin välein tai epäsäännölli- • · · 25 sesti. Referenssiä mittaava optinen säde 502 osuu vain pidennettyyn katkoja- I* V hampaaseen, kun taas katkojahampaiden keskinäistä siirtymää mitataan kaik- • · · **“/ kiin katkojahampaisiin osuvalla optisella säteellä 504.

Jos referenssipulssi detektoidaan omalla detektorillaan, referens-sisignaali 506 voidaan esittää kuvion 5B mukaisesti. Tällöin detektorille tulee ·*.·,.* 30 referenssipulsseja 508, joiden kestoon vaikuttaa katkojahampaan leveys ja !***: rattaan pyörimisnopeus. Koska katkojahampaan leveys on vakio, pyörimisno- ••j.' peuden ollessa muuttumaton referenssipulssi 508 on kestoajaltaan muuttuma- ton. Referenssinä toimivat pulssit ovat tässä ratkaisussa estopulsseja.

**:** Kuvioissa 5A ja 1 on esitetty yksi ratkaisu, jolla rattaan pyörimisno- i.f: 35 peus voidaan mitata. Rattaaseen 116 (tai 118) voidaan kiinnittää merkkiele- mentti 510, jonka liikettä detektoi merkkidetektori 512. Merkkielementti 510 voi 10 118979 olla esimerkiksi magneetti, kulkee merkkidetektorin 512 ohitse rattaan joka kierroksella. Ohittava merkkielementti 510 aiheuttaa impulssin merkkidetekto-rissa 512 ja peräkkäisten impulssien väli on yhden kierroksen kesto. Merkkide-tektori 512 muuntaa merkkielementin 510 aiheuttamat impulssit sähköiseksi 5 signaaliksi ja syöttää signaalin signaalinkäsittely-yksikköön 120, joka määrittää signaalin avulla rattaan kierrosajan tk ja/tai pyörimistaajuuden fs. Merkkiele-menttejä voi olla useampiakin ja ne voivat toimia muutenkin kuin magneettisesti. Rattaan pyörimisnopeus voidaan määrittää myös kahden tai useamman mit-tauspulssin muodostaman jakson kestoajan avulla. Tällöin pyörimisnopeus 10 voidaan määrittää esimerkiksi yhdestä jaksosta, joka mitataan nousevasta reunasta nousevaan reunaan tai laskevasta reunasta laskevaan reunaan. Tällöin katkojahampaan ja katkojahampaiden välin leveydet on tunnettava. Vastaavasti pyörimisnopeus voidaan määrittää useammasta kuin yhdestä jaksosta. Pyörimisnopeus voidaan määrittää myös mittaamalla yhteen kierrokseen 15 kuluva aika määrittämällä kaikkien pulssien (esto- ja päästöpulssien) kokonaisaika. Tällöin katkojahampaiden määrä on tiedettävä, jotta oikea määrä pulsseja otetaan mittauksessa huomioon. Rattaan pyörimisnopeus voidaan määrittää myös katkojareferenssirakenteen 204 avulla. Tällöin yhteen pyörähdykseen kuluva aika voidaan mitata esimerkiksi saman katkojarakenteen pe-20 räkkäisten detektointien välisenä aikana.

Kuviossa 1 esitetty optinen lähde 112 voi käsittää yhden sijasta • useita lähetinyksiköitä ja optinen vastaanotin 114 voi käsittää yhden sijasta .·*·, useita vastaanotinyksiköitä. Kuvio 6 esittää kahta lähetinyksikköä 600, 602 ja kahta detektoria 604, 606. Kiertymän mittauksessa käytetystä lähetinyksiköstä • «i I*,/ 25 600 optinen säde 113 voi edetä katkojarakenteen 150 läpi kiertymän mittauk- i‘V sessa käytetylle detektorille 604 ja referenssilähetinyksiköstä 602 optinen säde • · « 608 voi edetä katkojarakenteen 150 läpi toiselle referenssidetektorille 606. *···: Tämä ratkaisu sopii ainakin kuvioiden 4A - 5B tapauksiin.

Kuvio 7 esittää ratkaisua, jossa yksi lähetinyksikkö 700 lähettää yh- v.: 30 den optisen säteen kohti katkojarakennetta 150, mutta ennen katkojarakennet- ta 150 säde jaetaan säteenjakajalla 702 kahdeksi säteeksi. Ensimmäinen säde •v( voi edetä suoraan katkojarakenteen 150 läpi detektorille 704, kun taas toinen säde voidaan ensimmäisen heijastinelementin 706 avulla kohdistaa katkojara- *"*’ kenteeseen 150, jonka jälkeen säde voidaan toisen heijastinelementin 708 ja ·.·: 35 toisen säteenjakajan 710 avulla yhdistää ensimmäiseen säteeseen detektoriin :***: 704 etenemistä varten.

··· 11 118979

Kuviossa 8 lähetinyksiköstä 112 lähtevä säde jaetaan säteenjakajan 702 avulla kahdeksi säteeksi. Ensimmäinen säde voi edetä katkojarakenteen 150 läpi ensimmäiselle detektorille 604. Toinen säde voi edetä heijastinele-mentin 706 avulla katkojarakenteen 150 läpi referenssidetektorille 606. Heijas-5 tinelementit voivat olla peilejä tai prismoja.

Kuviot 6 ja 8 voivat vastata esimerkiksi kuvion 4A tai 5A mukaista ratkaisua. Kuvioissa 6-8 säteistä ensimmäinen säde voi olla katkojahampai-den siirtymää toistensa suhteen mittaava säde ja toinen säde voi olla referenssiä mittaava säde, tai toinen säde voi olla katkojahampaiden siirtymää toisten-10 sa suhteen mittaava säde ja ensimmäinen säde voi olla referenssiä mittaava säde.

Tarkastellaan nyt mittausmenetelmää esitettyyn iaitteistokuvauk-seen perustuen. Optohaarukan toimintaan vaikuttavat katkojahampaat 200, joita on N kappaletta, tuottavat vastaanottimeen pulsseja, joiden pulssisuhde 15 muuttuu hampaiden keskinäisen aseman muuttumisen mukaan. Merkitään päästöpulssia merkinnällä Hl ja estopulssia merkinnällä LO. Ainakin yksi refe-renssirakenne tuottaa ennalta määrätyn mittaisen pulssin riippumatta katkojahampaiden keskinäisestä suhteesta. Tämän referenssipulssin pituus muuttuu siis lähinnä vain lämpötilan muutoksen ja mittalaitteen elektronisten osien van-20 henemisen takia silloin, kun rattaan pyörimisnopeus on vakio.

Pyörivän sakeusmittarin pyörimisparametri, joka voi olla pyörimis- •taajuus tai pyörimisnopeus, voidaan päätellä yhden kierroksen pulssien kesto-• ·· · .···. ajasta. Kierrosaika eli yhden kierroksen kesto on esimerkiksi N:n päästöpulssin ja N:n estopulssin kestoaikojen summa. Pyörimistaajuus voidaan mitata ennal- • ·· 25 ta määrätyissä olosuhteissa (testipenkissä) esimerkiksi tehtaalla. Pyörimistaa- " V juudeksi fs saadaan: • · · • » · • · · fs = 1/tk, :Y: missä tk on rattaiden kierrosaika. Kierrosaika voidaan määrittää referenssipä s- • « ;·*\ 30 sien avulla tai erillisen kierrosmittauksen avulla, kuten kuvion 5A yhteydessä on selitetty. Pyörimistaajuus voidaan määrittää myös laskennallisesti tai yksin-s V kertaisesti vain olettaa joksikin. Akselin pyörimistaajuus voi olla esimerkiksi noin 6,5Hz sähköverkon taajuuden ollessa 50Hz ja noin 7,7Hz sähköverkon • taajuuden ollessa 60Hz. Jos pyörimistaajuus on sellaisella alueella, että laite *·« · .*·*. 35 toimii normaalisti, laite on kunnossa.

·

• M

12 118979

Sijoitettaessa pyörivä sakeuslähetin varsinaiselle mittauspaikalleen, voidaan pyörimisnopeutta verrata ennalta määrätyissä olosuhteissa mitattuun pyörimisnopeuteen. Tällöin taajuuskorjaus fk voidaan laskea ennalta määrättyihin olosuhteisiin nähden seuraavasti: 5 fk = fs/fmi missä fm on varsinaisella mittauspaikalla mitattu pyörimistaajuus. Standardiolo-suhteissa sähköverkon vaihtosähkön taajuus voi olla esimerkiksi 50 Hz. Säh-10 köverkon taajuus voi vaikuttaa sähkömoottorilla pyöritettävien akselien pyörimisnopeuteen. Varsinaisella mittauspaikalla sähköverkon vaihtosähkön taajuus voi ollakin esimerkiksi 60 Hz, jolloin mittalaitteen akselit voivat pyöriä eri nopeudella kuin standardiolosuhteissa.

Jotta referenssipulssin kestoaikaa voitaisiin hyödyntää virheiden 15 korjauksessa, se on löydettävä viimeisen kierroksen pulssien joukosta. Tarkastellaan aluksi kuvion 2A mukaisen referenssirakenteen tuottamaa referenssi-pulssiparia 226. Referenssipulssin päästö- ja esto-osat voidaan löytää tutkimalla viimeisiä N:ää pulssia ja etsimällä pulssien pisin päästöosa 230 tai lyhin esto-osa. Merkitään löytyneen referenssipulssin päästöosan kestoa merkinnäl-20 lä REFHI ja referenssipulssin esto-osan 228 kestoa merkinnällä REFLO. Merkitään koko kierroksen kaikkien pulssien (mukaan lukien referenssipulssi) : päästöosien summaa merkinnällä SUMHI ja vastaavaa esto-osien summaa .···. merkinnällä SUMLO.

• · .·”· Koko kierroksen muiden kuin referenssihampaiden aiheuttama sig- • · · .* .* 25 naalin kestoaika tr on päästö-ja esto-pulssiosien summa: • · · I*· · • * *:j} tr = (SUMHI - REFHI) +(SUMLO - REFLO) • · • · ···

Varsinaisissa mittausolosuhteissa sakeutta mitattaessa referenssi- • « v.: 30 pulssin päästöosan kesto voi muuttua (pyörimisnopeuskorjattuihin) standardi- olosuhteisiin verrattuna seuraavasti: • » · • · · • · · : AREFHI = REFHI - fk*REFHIS, • · • 9 *·· ·.: · 35 missä AREFHI on muutos ja REFHIs on standardiolosuhteissa mitattu REFHI.

äREFHI saa arvon 0, jos lämpötilasta, ikääntymisestä tms. muutosta ei ole.

13 11897 9

Kaikkien pulssien muuttuu samaan tapaan kuin referenssipulssinkin kesto. Kun lasketaan pulssisuhdetta, kaikkien normaalihampaiden tuottamien pulssien pituuksien summasta on vähennettävä mainittu pulssin pituudessa tapahtunut muutos kerrottuna normaalihampaiden lukumäärällä. Korjatuksi S pulssisuhteeksi Cf saadaan:

_ (SUMHI-REFHI)- AREFHI- N

^ ‘r missä Cf on korjattu pulssisuhde. Tässä yhtälössä termi δ REFHI-N huomioi sekä pyörimisnopeuden että lämpötilasta, lämpötilan muutoksesta ja ikäänty-10 misestä tms. aiheutuneet pulssin pituuden muutokset.

Referenssipulssin kestossa tapahtunut muutos AREFHI on vääristymää ennalta määrättyihin olosuhteisiin nähden. Myös mittauspulssien pituus on vastaavalla tavalla vääristynyt ja se halutaan korjata. Tällöin vääristymä voidaan vähentää mittauspulssien pituudesta pois. Edellä korjaus suoritetaan 15 käyttämällä hyväksi pulssitetun signaalin päästöosaa (Hl, REFHI, REFHIs, SUMHI). Korjaus voitaisiin suorittaa myös käyttämällä pulssitetun signaalin esto-osaa (LO, REFLO, REFLOs, SUMLO) päästöosien sijaan.

Kuvioiden 3A - 5B mukaisissa tapauksissa käsittely voi edetä vastaavasti seuraavaan tapaan. Kun pyörimistaajuus tai kierrosaika on määritetty 20 sekä standardiolosuhteissa että varsinaisella mittauspaikalla, voidaan laskea, : .·. paljonko referenssipulssin kesto REF on mahdollisesti muuttunut (pyörimisno- • * · peuskorjattuihin) standardiolosuhteisiin verrattuna: 9 · ··» • · I·’? AREF = REF - fk*REFs, • · ... . 25 • · : missä aREF on muutos ja REFs on standardiolosuhteissa mitattu REF. Muu- ·♦· tos aREF saa arvon 0, jos pyörimisnopeus ei ole muuttunut eikä muitakaan muutoksia ole.

: V: Pulssisuhde Cf voidaan muodostaa nyt seuraavasti: 30

PULSE-AREF

·· ♦ os -

: V PULSE

·«· • · • · ♦ ·· : *.·. missä PULSE on mitatun pulssin kestoja PULSE = Hl + LO.

• « ♦ ··· · ··· • · • · ··· 14 118979

Tulosta voidaan keskiarvoistaa mittaamalla esimerkiksi täyden kierroksen pulssit. Täyden kierroksen päästö- ja esto-pulssiosien kestoaikojen on summa SUMPULSE on:

5 SUMPULSE = SUMHI + SUMLO

Tässä tapauksessa pulssien kestoaikojen summa tr on ainakin likimain sama kuin kierrosaika tk, jolloin tr voidaan alla olevassa yhtälössä korvata kierrosajal-la tk. Korjatuksi pulssisuhteeksi cf saadaan: 10 SUMPULSE-AREF-N 01 ~ t, missä SUMPULSE on mitattavien päästö- tai estopulssien kesto, Cf on korjattu pulssisuhde ja N on mitattavien päästö- tai estopulssien määrä.

Kuviossa 9 on esitetty menetelmän vuokaaviota. Askeleessa 900 15 katkotaan lähettimen ja vastaanottimen välistä signaalia ja muodostetaan mit-tauspulsseja. Askeleessa 902 katkotaan lähettimen ja vastaanottimen välistä signaalia ja muodostetaan referenssipulsseja. Askeleessa 904 mitataan ainakin yhden referenssipulssin pituus. Askeleessa 906 määritettään referenssi-pulssin pituuden muutos. Askeleessa 908 korjataan ainakin yhden mittaus-20 pulssin pituus sakeuden mittausta varten.

: .·. Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten • · · mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan '"*! sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

• · m • ·♦ • · • · • · ♦ • · · • t* ♦ • · mmm • * * «·· · • · · • · • · ··· • · • · · • · · • · ··· • · • · mmm mm m • · * • · • · »·» m m m m mmm m m m mmm mmm mmm m mmm m m m m mmm

Claims (30)

118979

1. Menetelmä mitata sakeutta pyörivällä sakeusmittarilla, jossa menetelmässä katkotaan (900) pyörivän sakeusmittarin akseleiden (100, 102) pyö-5 riessä katkojarakenteen (150) katkojahampailla (200) lähteen (112) vastaanot-timelle (114) lähettämää signaalia (113), vastaanottimella (114) detektoitujen mittauspulssien pituuksien ollessa suhteessa akselien (100, 102) välisen kiertymän mukaisesti eri rattaissa (116, 118) olevien katkojahampaiden (200) keskinäiseen siirtymään, tunnettu siitä, että 10 katkotaan (902) katkojarakenteen katkojareferenssillä (204) lähteen ja vastaanottimen välistä signaalia (113) ainakin yhden referenssipulssin (226, 228, 230, 316, 402, 508) muodostamiseksi akselien (100, 102) välisestä kiertymästä riippumattomasti; mitataan (904) kunkin referenssipulssin (226, 228, 230 316, 402, 15 508) pituus sakeutta mitattaessa; määritetään (906) kunkin referenssipulssin (226, 228, 230, 316, 402, 508) pituuden muutos vertaamalla mitatun referenssipulssin (226, 228, 230, 316,402, 508) pituutta ennalta määrättyyn referenssipulssin pituuteen; ja korjataan (908) ainakin yhden mittauspulssin (222, 224, 312, 314) 20 pituus mainitun ainakin yhden referenssipulssin pituuden muutoksen mukaisesti. * • 1 · • » »

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · ';··] että mitataan kutakin referenssipulssia (226, 228, 230, 316, 402, 508) käyttäen *· " erillistä optista referenssilähetinyksikköä (602) ja optista referenssidetektoria • 1 : 25 (606) katkojarakenteen (150) katkojareferenssin (204) katkoessa referenssiläh- ja|1{ teen (114) referenssidetektorille (606) lähettämää optista säteilyä.

• · · • · *** 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että referenssipulssin pituuden muutoksen määrittämistä varten muodostetaan ennalta määrätyn referenssipulssin pituus määrittämällä referenssipulssin kes- * · · 30 to ennalta määrätyissä olosuhteissa. M ^ i V

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, M» että käytetään ennalta määrättynä referenssipulssin pituutena laskennallista : ennalta määrättyä pituutta. • « · aa» a · • a »aa 16 1 18979

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään katkojareferenssin (204) avulla rattaiden (116, 118) pyörimisparametri, joka kuvaa rattaiden pyörimistaajuutta tai pyörimisnopeutta, 5 verrataan pyörimisparametria ennalta määrättyyn pyörimisparamet- riin, ja korjataan mittauspulssien (222, 224, 312, 314) pituuksia pyörimispa-rametrin ja ennalta määrätyn pyörimisparametrin vertailun mukaan.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 että määritetään mittauspulssien (222, 224, 312, 314) avulla rattaiden (116, 118) pyörimisparametri, joka kuvaa rattaiden pyörimistaajuutta tai pyörimisnopeutta, verrataan pyörimisparametria ennalta määrättyyn pyörimisparamet- 15 riin, ja korjataan mittauspulssien (222, 224, 312, 314) pituuksia pyörimispa-rametrin ja ennalta määrätyn pyörimisparametrin vertailun mukaan.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan ennalta määrätty pyörimisparametri ennalta määrätyissä olosuh- . . 20 teissä. • · · • » » ·»* ·

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään ennalta määrättynä pyörimisparametrina laskennallista pyöri- • · ; .*. misparametria.

♦ ·· · :·:: 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ··· 25 että mitataan pyörimisparametri erillisten merkkidetektorin (512) ja ainakin yhdessä rattaassa (116) olevan merkkielementin (510) avulla; :V: verrataan varsinaisissa sakeuden mittausolosuhteissa mitattua pyö- rimisparametria ennalta määrättyyn pyörimisparametriin, ·♦· korjataan varsinaisissa sakeuden mittausolosuhteissa mitattujen :..f 30 mittauspulssien (222, 224, 312, 314) pituuksia mitatun pyörimisparametrin ja • ♦ *“·* ennalta määrätyn pyörimisparametrin vertailun mukaan. • · * · · * · *

10. Katkojarakenne pyörivää sakeusmittaria varten, joka sakeusmit-’**·* tari käsittää lähteen (112), vastaanottimen (114) ja kaksi sisäkkäistä akselia 118979 (100, 102), jotka on sovitettu pyörimään ja pyöriessään kiertymään toistensa suhteen; katkojarakenne (150) käsittää kaksi ratasta (116, 118), joista kumpikin käsittää katkojahampaita (200); 5 katkojarakenteen (150) yksi ratas (116, 118) on tarkoitettu kiinnitet täväksi pyörivän sakeusmittarin yhteen akseliin (100, 102) ja toinen ratas (116, 118) on tarkoitettu kiinnitettäväksi toiseen akseliin (100,102); katkojarakenteen (150) katkojahampaat (200) on tarkoitettu pyörivän sakeusmittarin akseleiden (100, 102) pyöriessä katkomaan lähteen (112) 10 vastaanottimelle (114) lähettämää signaalia, jolloin vastaanottimella (114) de-tektoitujen mittauspulssien pituudet ovat suhteessa akselien (100, 102) välisen kiertymän mukaisesti eri rattaissa (116, 118) olevien katkojahampaiden (200) keskinäiseen siirtymään, tunnettu siitä, että katkojarakenne (150) käsittää lisäksi katkojareferenssin (204), joka on sovitettu tuottamaan lähteen (112) ja 15 vastaanottimen (114) välistä signaalia (113) katkomalla akselien (100, 102) välisestä kiertymästä riippumattomasti ainakin yhden referenssipulssin mitta-uspulssin pituuden korjaamiseksi ainakin yhden referenssipulssin pituuden muutoksen mukaisesti.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katkojarakenne, tunnettu 20 siitä, että lähteen (112) käsittäessä erillisen referenssilähdeyksikön (602) ja : ,·. vastaanottimen (114) käsittäessä referenssidetektorin (606) katkojarakenteen • · · (150) katkojareferenssi (204) on sovitettu katkomaan referenssilähteen (602) *;·*! referenssidetektorille (606) lähettämää signaalia (608). « · · • ♦♦ • *

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katkojarakenne, tunnettu : 25 siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhdessä rattaassa (116) katkoja- »·· · .*·*. hampaiden referenssivälin (212), joka vastaa yhtä katkojahampaan leveyttä ja kahta katkojahampaiden väliä, jolloin toisen rattaan (118) referenssivälin (212) ..... kohdalla olevat ainakin yksi katkojahammas (206) ja katkojahampaan väli * * · (208) toimivat referenssipulssin muodostajina. m · • · **· :v. 30

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katkojarakenne, tunnettu • · *··*. siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhden rattaan (118) ainakin yhdessä • ♦ ‘1* katkojahampaassa (304) kiertymäaukon (300) ja toisessa rattaassa (116) vas- • * : taavan ainakin yhdessä katkojahampaassa (306) olevan kulkuaukon (302), joka on sovitettu tuottamaan referenssipulssin. 118979

14. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katkojarakenne, tunnettu siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhdessä rattaassa (118) ainakin yhden kiertymäaukon (300) ja toisessa rattaassa (116) vastaavan ainakin yhden kulkuaukon (302), joka on sovitettu tuottamaan referenssipulssin.

15. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katkojarakenne, tunnettu siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhdessä rattaassa (116) ainakin yhden muita katkojahampaita pidemmän katkojahampaan (500), joka on sovitettu tuottamaan referenssipulssin.

16. Patenttivaatimuksen 10 mukainen sakeusmittari, tunnettu 10 siitä, että ainakin yksi rattaista (116, 118) käsittää merkkielementin (510), jonka avulla sakeusmittari on tarkoitettu määrittämään rattaan pyörimisparametrin.

17. Pyörivä sakeusmittari, joka käsittää katkojarakenteen (150), lähteen (112), vastaanottimen (114) ja kaksi sisäkkäistä akselia (100, 102), jotka on sovitettu pyörimään ja pyöriessään kiertymään toistensa suhteen; 15 katkojarakenne (150) käsittää kaksi ratasta (116,118), joista kumpi kin käsittää katkojahampaita (200); katkojarakenteen (150) yksi ratas (116, 118) on tarkoitettu kiinnitettäväksi pyörivän sakeusmittarin yhteen akseliin (100, 102) ja toinen ratas (116, 118) on tarkoitettu kiinnitettäväksi toiseen akseliin (100,102); • 20 katkojarakenteen (150) katkojahampaat (200) on tarkoitettu pyöri- *·· · .*·*. vän sakeusmittarin akseleiden (100, 102) pyöriessä katkomaan lähteen (112) vastaanottimelle (114) lähettämää signaalia (113), jolloin vastaanottimella • ·· (114) detektoitujen mittauspulssien pituudet ovat suhteessa akselien (100, 102) välisen kiertymän mukaisesti eri rattaissa (116, 118) olevien katkojaham- • · * 25 päiden (200) keskinäiseen siirtymään, tunnettu siitä, että katkojarakenne *— (150) käsittää lisäksi katkojareferenssin (204), joka on sovitettu lähteen (112) ja vastaanottimen (114) välistä signaalia (113) katkomalla tuottamaan ainakin • · •,v yhden referenssipulssin akselien (100, 102) välisestä kiertymästä riippumatto- masti; ja sakeusmittari on sovitettu 30 määrittämään kunkin referenssipulssin (226, 228, 230, 316, 402, 508. pituuden sakeutta mitattaessa; **;* määrittämään referenssipulssin (226, 228, 230, 316, 402, 508) pi- itj*: tuuden muutoksen vertaamalla sakeutta mitattaessa mitatun referenssipulssin :***: (226, 228, 230, 316, 402, 508) pituutta ennalta määrättyyn referenssipulssin ··· ' 35 kestoon; ja 118979 korjaamaan ainakin yhden mittauspulssin (222, 224, 312, 314) pituuden mainitun ainakin yhden referenssipulssin pituuden muutoksen mukaisesti.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu 5 siitä, että lähde (112) käsittää referenssilähteen (602) ja vastaanotin (114) käsittää referenssidetektorin (606) ja katkojarakenteen (150) katkojareferenssi (204) on sovitettu katkomaan referenssilähteen (602) referenssidetektorille (606) lähettämää signaalia.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu 10 siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhdessä rattaassa (116) katkoja- hampaiden referenssivälin (212), joka vastaa yhtä katkojahampaan leveyttä ja kahta katkojahampaiden väliä, jolloin toisen rattaan (118) referenssivälin (212) kohdalla olevat ainakin yksi katkojahammas (206) ja katkojahampaan väli (208) toimivat referenssipulssin muodostajina.

20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhden rattaan (118) ainakin yhdessä katkojahampaassa (304) kiertymäaukon (300) ja toisen rattaan (116) vastaavassa ainakin yhdessä katkojahampaassa (306) kulkuaukon (302), joka on sovitettu tuottamaan referenssipulssin. • * * · *

21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu • · *;·’! siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhdessä rattaassa (118) ainakin yh- • * · ]· den kiertymäaukon (300) ja toisessa rattaassa (116) vastaavan ainakin yhden ϊ kulkuaukon (302), joka on sovitettu tuottamaan referenssipulssin.

• · • · · • * * ··« · .···, 22. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu * » 25 siitä, että katkojareferenssi (204) käsittää yhdessä rattaassa (116) ainakin yh-#Vt den muita katkojahampaita pidemmän katkojahampaan (500), joka on sovitettu tuottamaan referenssipulssin.

• · • * • · * :%·. 23. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu • * siitä, että sakeusmittari on ennalta määrätyn referenssipulssin (226, 316, 402, ‘I* 30 508) keston muodostamiseksi sovitettu määrittämään ainakin yhden referens- • · : sipulssin keston ennalta määrätyissä olosuhteissa. ··· • · • · ··· 118979

24. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu siitä, että referenssipulssin ennalta määrätty pituus on muodostettu laskennallisesti.

25. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu 5 siitä, että sakeusmittari on sovitettu määrittämään katkojareferenssin (204) avulla rattaiden (116, 118) pyörimisparametrin, joka kuvaa rattaiden pyörimistaajuutta tai pyörimisnopeutta, vertaamaan mitattua pyörimisparametria ennalta määrättyyn pyöri-10 misparametriin, korjaamaan mitattujen mittauspulssien (222, 224, 312, 314) kestoai-koja mitatun pyörimisparametrin ja ennalta määrätyn pyörimisparametrin vertailun mukaan.

26. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu 15 siitä, että sakeusmittari on sovitettu määrittämään mittauspulssien (222, 224, 312, 314) avulla rattaiden (116, 118) pyörimisparametri, joka kuvaa rattaiden pyörimistaajuutta tai pyörimisnopeutta, vertaamaan pyörimisparametria ennalta määrättyyn pyörimispara- 20 metriin, ja j.fi korjaamaan mittauspulssien (222, 224, 312, 314) pituuksia pyöri- :***: misparametrin ja ennalta määrätyn pyörimisparametrin vertailun mukaan.

• · / .* 27. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu • · · •·γ siitä, että sakeusmittari on sovitettu mittaamaan ennalta määrätyn pyörimispa- • · * M : 25 rametrin ennalta määrätyissä olosuhteissa. «·· • · • · ···

28. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu siitä, että ennalta määrätty pyörimisparametri on muodostettu laskennallisesti. • · · • ' · ··

29. Patenttivaatimuksen 17 mukainen sakeusmittari, tunnettu ;*···. siitä, että ainakin yksi rattaista (116, 118) käsittää merkkielementin (510) ja • .*··.

30 sakeusmittari käsittää merkkidetektorin (512), joka on sovitettu detektoimaan merkkielementin (510) liikettä pyörimisparametrin määrittämiseksi. • · · t · · «·· · ··· * · • · «·· 21 118979