專利名稱：用于檢查容器的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在權利要求1前序部分中闡釋的類型的用于檢查容器特別是關于殘留液體的設備和按權利要求9前序部分所述的相應的方法。
背景技術：
這種類型的設備和方法由EP-A-618 444公知。所公知的設備和所公知的方法利用在紅外線范圍內(nèi)工作的由發(fā)射器和接收器組成的對來工作。在此，設置有大量的發(fā)射器-接收器對，其中，這些對之一包括通過容器口射入到瓶內(nèi)和容器底部上的照明裝置和傾斜布置在底部下方的、接收從瓶底反射的輻射的接收器，該輻射通過在瓶底上的反射通過在瓶底的拱形部與容器壁之間延伸的且必然聚集液體的區(qū)域發(fā)出。接收器設有評估裝置，借助于該評估裝置可以確定所收集的光輻射是否表明光部分(光成分/份額 Lichtanteil)被存在于容器內(nèi)的殘留液體吸收。在所公知的設備中可以設置大量的透射區(qū)域。透射區(qū)域之一例如可以直接布置在容器底部上，其中，在這里僅需另一個接收器，其由通過瓶口入射的照明裝置提供。在容器壁的區(qū)域內(nèi)可以徑向地或傾斜地從上向下設置帶有所配屬的發(fā)射器-接收器對的其它照明裝置。除了對殘留液體的識別能力之外，也可以確定在容器內(nèi)的異物或顏色。作為照明裝置可以使用一個或多個紅外線二極管，然而其中，大量的二極管在測量技術上如單個二極管那樣處理。這種構成的缺點是如下事實，即，殘留液體僅由反射的光束穿過，其中，在容器底部上反射的部分(成分/份額)和方向很大程度上取決于在容器底部上的狀況，例如反射角，從而使得在這里存在大的誤差源。此外，利用傳統(tǒng)的紅外光不能確定例如油性物質的污物。最后，所公知的設備只在單一造型和幾何形狀、 設備根據(jù)其進行調(diào)設的容器中運轉。在更換其它造型和尺寸的容器時，特別是接收器必須關于新的反射角進行調(diào)設。此外公知的是，例如由DE-A-27 38 571或DE-C-195 12 IM公知的，照明件布置在容器底部的下方，并且接收器布置在瓶口的上方。為實現(xiàn)同樣來自在拱形容器底部與壁之間過渡區(qū)域的測量值，例如在DE 27 38 571中使用使光平行于容器的縱軸線取向的散射板，或者接收器包括使從瓶口離開的透射束平行于容器的縱軸線取向的光學器件(DE 195 12 124)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于以下任務，S卩，更簡單且更可靠地設計公知類型的設備和方法。該任務在設備方面通過權利要求1的特征解決，并在方法方面通過權利要求9的特征來解決。通過設置有大量彼此獨立布置的且可以彼此獨立驅控的光源的依據(jù)本發(fā)明的設計方案，該設備和該方法對于不同運行實際情況，特別是待檢查的容器不同造型和尺寸的匹配能力得到改善。光源的可驅控性既可以通過接收器的相應控制，也可以通過光源的相應控制引起。
特別有利的是，如果接收器有針對性地對準一個光源驅控，或者如果光源可以有選擇地斷開和接通，那么光源可以彼此獨立地查詢(調(diào)用abfragbar)。依據(jù)本發(fā)明的設備的另一優(yōu)點由以下事實提供，S卩，可以使用以不同波長放射的光源。由此，光源可以有針對性地調(diào)整配合于待確定的污物/殘留量的吸收光譜，從而使得例如除了(帶有或多或少的極其不同的物質的強污染的)水狀液體外，例如也可以確定利用僅使用紅外線的檢查設備不能確定的油。依據(jù)本發(fā)明的設備的照明裝置優(yōu)選包括作為光源的窄帶發(fā)光二極管，其中，發(fā)光二極管一方面由于其小的尺寸，且另一方面由于發(fā)光二極管專門按照發(fā)出的波段選取的可能性而優(yōu)選。另一個優(yōu)點是，提供一種依據(jù)本發(fā)明的設備，該設備具有至少一個可以接收照明裝置的不同波長的接收器。照明裝置優(yōu)選包括寬帶輻射源，特別優(yōu)選寬帶發(fā)光二極管作為光源。寬帶光譜包括Ιμπι至3μπι，特別是1.5μπι至2.3μπι的波長范圍。接收器優(yōu)選是具有大量分布在輻射方向上地前置的優(yōu)選為濾波器的設備的接收器。濾波器以如下方式設計，即，使得可以從寬帶光譜分別轉換成窄帶光譜，從而在這里不同的波長也可以有針對性地調(diào)整配合于待確定的污物/殘留量。同樣可以設置多個帶有用于特定波長范圍的各一個窄帶濾波器和各一個傳感器的接收器。一種特別在結構上和控制技術上簡單的解決方案是，使光源能有選擇地接通和斷開。光源的布置要么以列的方式并排進行，要么以圓的方式進行，但優(yōu)選以大量的同心圓的方式進行。接收器應優(yōu)選以如下方式選取，S卩，使得當透射區(qū)域布置在容器底部上時，接收器的有效區(qū)域在容器底部的一半上延伸。


下面，借助附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細闡釋。其中圖1示出用于檢查容器的依據(jù)本發(fā)明設備的示意圖；以及圖2示出用于光源的優(yōu)選波長選取的吸收光譜的示圖；以及圖3示出用于檢查容器的另一依據(jù)本發(fā)明的設備的示意圖；以及圖4示出帶有濾波器的接收器的實施例。
具體實施例方式圖1以示意圖示出用于檢查容器2的設備1，這些容器在這里作為示意性的瓶子示出。容器2由透明的或至少部分透明的材料，例如常用的合成材料(PET或類似物)或是玻璃構成。容器2在常規(guī)和未繪出的圖中輸送通過檢查設備1并在經(jīng)過設備1期間檢查殘留液體(水、浸液、油)、污物、異物或類似物。設備1包括呈照明裝置3和接收器4形式的優(yōu)選用于在紅外線范圍內(nèi)的由光發(fā)射器組成的對。在所示的實施例中，照明裝置3布置在容器2的底部加的下方，而接收器4布置在容器的開口 2b的上方，從而使得接收器接收從照明裝置3通過容器底部加射入到容器2內(nèi)并通過容器口 2b離開的射線。在所示的實施例中，照明裝置3和接收器4以如下方式構造，即，使得產(chǎn)生在底部 2a的一半直徑上延伸的透射區(qū)域5。與透射區(qū)域5的尺寸和布置相應地，接收器4具有能夠覆蓋照明區(qū)5的有效區(qū)域6。照明裝置3和接收器4與控制裝置7連接，利用該控制裝置除了進行下面還要介紹的方法步驟外，還進行由接收器4所收集的信號的評估，其中，保存了從所收集的信號中確定被吸收的光部分和從其中推斷出殘留液體、污物、異物或類似物的存在的基本原理。照明裝置3包括大量的光源8，這些光源在優(yōu)選實施例中使用為發(fā)光二極管，且尤其使用為窄帶發(fā)光二極管，也就是光輻射在限制得較窄的波段內(nèi)發(fā)射的發(fā)光二極管。光源 8在透射區(qū)域5上，也就是在這里在容器底部加上的一個徑向帶上彼此相距分布地布置。 該布置能以列的形式(如所示出的)或以圓、優(yōu)選大量同心圓的形式進行。在光源8之間的彼此的布置和距離以如下方式設定，即，使每個光源8的輻射可以有選擇地由接收器4確定，優(yōu)選的是，照明裝置3包括5至10個，特別是8至10個LED。接收器4具有一個或多個傳感器如和光學器件4b，該光學器件負責將從容器口 2b離開的射束導入到傳感器如內(nèi)。照明裝置3可以包括相同類型或不同類型的光源8，這些光源可以有選擇地持續(xù)地或脈沖式地接通或有選擇地斷開。如果僅必須確定瓶子2內(nèi)的殘留液體的留存，那么可由控制裝置7有選擇地接通和斷開的光源8可以是同類型的。按照這種方式可行的是，當在容器2內(nèi)本來就存在殘留液體時，僅指向到容器2的殘留液體在任何情況下都所處的區(qū)域的、也就是指向到在容器的法向(垂直)輸送取向中的最深區(qū)域的那個光源8接通并用于測量。這在帶有拱形底部的容器如圖1中所示的瓶子中是最深的部位，也就是在底部拱頂與向上連接的側壁之間的過渡區(qū)域。由此，設備1能以簡單方式匹配于任何所期望的容器幾何形狀，特別是任何容器直徑和任何底部造型。如果應確定容器內(nèi)盡可能多的污物且在需要時還應識別其性質，那么使用在至少兩個波段內(nèi)輻射的光源。例如可以將不同波長的光源整合成各自一組，并且將這些組以在圖1中為單個光源示出的方式布置。但帶有不同波長的光源也可以交替地布置。同樣在這里，每個單個光源(在一組內(nèi)還是作為單個來源是無所謂的)選擇性地驅控，這優(yōu)選通過接通和斷開發(fā)生。按照這種方式，可以依次或同時發(fā)射不同波長的光束，從而可以確定不同的內(nèi)含成分并根據(jù)其類型進行識別。這樣，例如接收器4的傳感器如在光譜上覆蓋約1. 5 μ m至2. 0 μ m的范圍。利用這種接收器在該范圍內(nèi)使用帶有兩種或多種不同波長的發(fā)光二極管，在測量時將這些二極管在時間上一個接一個地接通和斷開。由此，可以理想地將不同液體特征光譜彼此間區(qū)分并與容器材料區(qū)分開來。作為選擇同樣可行的是，調(diào)設接收器4對不同波長的靈敏度，從而可以將不同波長的未吸收的光部分彼此分開。隨后，進行由接收器4所接收的信號的評估，這特別是與額定值進行比較，所述額定值在容器2內(nèi)不存在污物和異物，也就是限定純?nèi)萜鞑牧系奈涨闆r下表明通過透射區(qū)域5未吸收的光部分。
圖2示出在以用于純?nèi)萜鞑牧?PET)、油0 (不同油的平均值)、純水W和污染浸液 L的不同波長透射時的未吸收的光部分。借助這些曲線可以簡單選取相應的光源。圖3示出用于檢查容器2的另一設備的示意圖。在此，該實施例在基本部分中與來自圖1的設備相符。由此，此前所做的闡釋類似于該實施方式。與圖1中的實施方式的區(qū)別在于所使用的照明裝置3和所屬的接收器4。照明裝置3包括大量的光源8，這些光源在優(yōu)選實施例中使用為發(fā)光二極管，且尤其使用為寬帶的發(fā)光二極管，也就是在寬波段內(nèi)發(fā)射光輻射的發(fā)光二極管。光源8在透射區(qū)域5上，也就是在這里在容器底部加上的徑向帶上彼此相距分布地布置。該布置能以列的形式(如所示出的)或以圓、優(yōu)選大量同心圓的形式進行。在光源8之間彼此的布置和距離以如下方式設定，即，使每個光源8的輻射可以有選擇地由接收器4確定。優(yōu)選的是， 照明裝置3包括5至10個，特別是8至10個LED。接收器4分布在輻射方向上地置于濾波器9、10之前。這些濾波器9、10可以將由照明裝置3放射出的寬帶光譜轉換成窄帶光譜。在此，接收器4通過第一傳感器如和第一窄帶濾波器9接收第一光譜，也就是說接收在優(yōu)選1. 65 μ m至1. 8 μ m的第一范圍內(nèi)的波長。此外，接收器通過第二傳感器如‘和第二窄帶濾波器10接收第二光譜，也就是優(yōu)選 1.8μπι至2.3μπι的優(yōu)選不同的第二范圍內(nèi)的波長。由此，可以理想地將不同液體的特征光譜彼此間區(qū)分并與容器材料區(qū)分開來。同樣在這里，隨后進行由接收器4所接收的信號的評估，同樣特別是借助與額定值的比較來進行。至少兩個傳感器如、4￡1'和至少兩個濾波器9、10在該實施例中安裝在一個接收器殼體內(nèi)。但同樣可以考慮的是，帶有各一個傳感器^、4a'和濾波器9、10的多個接收器 4?？刂蒲b置7除了評估接收器4的測量信號和有選擇地驅控光源8外，還承擔了隨同容器沿其運輸行程的運動或諸如此類的測量的同步化。圖4示出依據(jù)來自圖3的實施例的在一個接收器殼體內(nèi)帶有兩個濾波器9、10的接收器4。在所介紹的和圖示的實施例的修改方案中，可以使用其它適用的光源或輻射源。 也可以考慮的是相反的布置，即，照明裝置在上并且接收器在下。透射區(qū)域也可以設置在容器壁的其它部位上。此外可以考慮的情況是，使用一個能夠有選擇地且不由其它光源影響地獲取單個光源的接收器。所介紹的結構上和控制技術上的細節(jié)可以根據(jù)需要進行組合或相互交換。
權利要求
1.用于檢查容器(2)特別是關于殘留液體的設備(1)，所述設備具有照明裝置(3)和接收器(4)以及用于評估由所述接收器(4)確定的信號的裝置(7)，所述照明裝置和所述接收器布置在容器壁、特別是容器底部Oa)的透射區(qū)域(5)的彼此相對置的側上，其特征在于，所述照明裝置C3)包括大量彼此分開地在所述透射區(qū)域( 上分布的且能彼此獨立驅控的光源⑶。
2.按權利要求1所述的設備，其特征在于，所述光源(8)能夠彼此獨立地查詢。
3.按權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述光源(8)能夠彼此獨立地接通和斷開。
4.按權利要求1至3之一所述的設備，其特征在于，所述照明裝置(3)具有帶有至少兩種不同波長的光源(8)。
5.按權利要求1至4之一所述的設備，其特征在于，所述照明裝置(3)包括作為光源 (8)的窄帶的發(fā)光二極管。
6.按權利要求1至5之一所述的設備，其特征在于，所述接收器(4)具有在容器底部 (2a)的一半上延伸的有效區(qū)域(6)。
7.按權利要求1至6之一所述的設備，其特征在于，所述光源(8)以至少一列在所述透射區(qū)域( 上分布地布置。
8.按權利要求1至6之一所述的設備，其特征在于，所述光源(8)以至少一個呈圓形的布置方式，優(yōu)選以大量的同心圓在所述透射區(qū)域( 上分布地布置。
9.按權利要求1至3之一所述的設備，其特征在于，所述照明裝置(3)包括作為光源 (8)的寬帶的發(fā)光二極管。
10.按權利要求1所述的設備，其特征在于，所述接收器(4)包括至少一個窄帶的濾波設備(9、10)。
11.用于檢查容器特別是關于殘留液體的方法，其中，透射容器壁的透射區(qū)域(5)，特別是在容器底部Oa)上的透射區(qū)域(5)并確定所吸收的光部分，其特征在于，在所述透射區(qū)域(5)內(nèi)為確定所吸收的光部分而彼此分開地考慮大量相互在空間上分開布置的光源。
12.按權利要求9所述的方法，其特征在于，在所述透射區(qū)域(5)內(nèi)為確定所吸收的光部分而考慮不同的波長。
全文摘要
介紹一種用于檢查容器的設備和方法，特別是關于殘留液體進行檢查，該設備具有照明裝置和接收器以及用于評估由接收器確定的信號的裝置，照明裝置和接收器布置在容器壁、特別是容器底部的透射區(qū)域的彼此相對置的側上。在此，利用照明裝置照射透射區(qū)域，其中，透過的射束由布置在相對置側上的接收器接收，并選取由該接受器接收的信號。為使所公知的設備與所公知的方法能以簡單方式更好地匹配而提出設置大量彼此分開地在透射區(qū)域上分布的并且可彼此獨立地驅控的光源。
文檔編號G01N21/90GK102565085SQ20111031533
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權日2010年10月12日
發(fā)明者克薩韋爾·布魯納, 卡爾·埃辛格爾 申請人:克羅內(nèi)斯股份公司