专利名称：用于检查容器的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种在权利要求1前序部分中阐释的类型的用于检查容器特别是关于残留液体的设备和按权利要求9前序部分所述的相应的方法。
背景技术：
这种类型的设备和方法由EP-A-618 444公知。所公知的设备和所公知的方法利用在红外线范围内工作的由发射器和接收器组成的对来工作。在此，设置有大量的发射器-接收器对，其中，这些对之一包括通过容器口射入到瓶内和容器底部上的照明装置和倾斜布置在底部下方的、接收从瓶底反射的辐射的接收器，该辐射通过在瓶底上的反射通过在瓶底的拱形部与容器壁之间延伸的且必然聚集液体的区域发出。接收器设有评估装置，借助于该评估装置可以确定所收集的光辐射是否表明光部分(光成分/份额 Lichtanteil)被存在于容器内的残留液体吸收。在所公知的设备中可以设置大量的透射区域。透射区域之一例如可以直接布置在容器底部上，其中，在这里仅需另一个接收器，其由通过瓶口入射的照明装置提供。在容器壁的区域内可以径向地或倾斜地从上向下设置带有所配属的发射器-接收器对的其它照明装置。除了对残留液体的识别能力之外，也可以确定在容器内的异物或颜色。作为照明装置可以使用一个或多个红外线二极管，然而其中，大量的二极管在测量技术上如单个二极管那样处理。这种构成的缺点是如下事实，即，残留液体仅由反射的光束穿过，其中，在容器底部上反射的部分(成分/份额)和方向很大程度上取决于在容器底部上的状况，例如反射角，从而使得在这里存在大的误差源。此外，利用传统的红外光不能确定例如油性物质的污物。最后，所公知的设备只在单一造型和几何形状、 设备根据其进行调设的容器中运转。在更换其它造型和尺寸的容器时，特别是接收器必须关于新的反射角进行调设。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。为实现同样来自在拱形容器底部与壁之间过渡区域的测量值，例如在DE 27 38 571中使用使光平行于容器的纵轴线取向的散射板，或者接收器包括使从瓶口离开的透射束平行于容器的纵轴线取向的光学器件(DE 195 12 124)。
发明内容
本发明基于以下任务，S卩，更简单且更可靠地设计公知类型的设备和方法。该任务在设备方面通过权利要求1的特征解决，并在方法方面通过权利要求9的特征来解决。通过设置有大量彼此独立布置的且可以彼此独立驱控的光源的依据本发明的设计方案，该设备和该方法对于不同运行实际情况，特别是待检查的容器不同造型和尺寸的匹配能力得到改善。光源的可驱控性既可以通过接收器的相应控制，也可以通过光源的相应控制引起。
特别有利的是，如果接收器有针对性地对准一个光源驱控，或者如果光源可以有选择地断开和接通，那么光源可以彼此独立地查询(调用abfragbar)。依据本发明的设备的另一优点由以下事实提供，S卩，可以使用以不同波长放射的光源。由此，光源可以有针对性地调整配合于待确定的污物/残留量的吸收光谱，从而使得例如除了(带有或多或少的极其不同的物质的强污染的)水状液体外，例如也可以确定利用仅使用红外线的检查设备不能确定的油。依据本发明的设备的照明装置优选包括作为光源的窄带发光二极管，其中，发光二极管一方面由于其小的尺寸，且另一方面由于发光二极管专门按照发出的波段选取的可能性而优选。另一个优点是，提供一种依据本发明的设备，该设备具有至少一个可以接收照明装置的不同波长的接收器。照明装置优选包括宽带辐射源，特别优选宽带发光二极管作为光源。宽带光谱包括Ιμπι至3μπι，特别是1.5μπι至2.3μπι的波长范围。接收器优选是具有大量分布在辐射方向上地前置的优选为滤波器的设备的接收器。滤波器以如下方式设计，即，使得可以从宽带光谱分别转换成窄带光谱，从而在这里不同的波长也可以有针对性地调整配合于待确定的污物/残留量。同样可以设置多个带有用于特定波长范围的各一个窄带滤波器和各一个传感器的接收器。一种特别在结构上和控制技术上简单的解决方案是，使光源能有选择地接通和断开。光源的布置要么以列的方式并排进行，要么以圆的方式进行，但优选以大量的同心圆的方式进行。接收器应优选以如下方式选取，S卩，使得当透射区域布置在容器底部上时，接收器的有效区域在容器底部的一半上延伸。
下面，借助附图对本发明的实施例进行详细阐释。其中图1示出用于检查容器的依据本发明设备的示意图；以及图2示出用于光源的优选波长选取的吸收光谱的示图；以及图3示出用于检查容器的另一依据本发明的设备的示意图；以及图4示出带有滤波器的接收器的实施例。
具体实施例方式图1以示意图示出用于检查容器2的设备1，这些容器在这里作为示意性的瓶子示出。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或类似物)或是玻璃构成。容器2在常规和未绘出的图中输送通过检查设备1并在经过设备1期间检查残留液体(水、浸液、油)、污物、异物或类似物。设备1包括呈照明装置3和接收器4形式的优选用于在红外线范围内的由光发射器组成的对。在所示的实施例中，照明装置3布置在容器2的底部加的下方，而接收器4布置在容器的开口 2b的上方，从而使得接收器接收从照明装置3通过容器底部加射入到容器2内并通过容器口 2b离开的射线。在所示的实施例中，照明装置3和接收器4以如下方式构造，即，使得产生在底部 2a的一半直径上延伸的透射区域5。与透射区域5的尺寸和布置相应地，接收器4具有能够覆盖照明区5的有效区域6。照明装置3和接收器4与控制装置7连接，利用该控制装置除了进行下面还要介绍的方法步骤外，还进行由接收器4所收集的信号的评估，其中，保存了从所收集的信号中确定被吸收的光部分和从其中推断出残留液体、污物、异物或类似物的存在的基本原理。照明装置3包括大量的光源8，这些光源在优选实施例中使用为发光二极管，且尤其使用为窄带发光二极管，也就是光辐射在限制得较窄的波段内发射的发光二极管。光源 8在透射区域5上，也就是在这里在容器底部加上的一个径向带上彼此相距分布地布置。 该布置能以列的形式(如所示出的)或以圆、优选大量同心圆的形式进行。在光源8之间的彼此的布置和距离以如下方式设定，即，使每个光源8的辐射可以有选择地由接收器4确定，优选的是，照明装置3包括5至10个，特别是8至10个LED。接收器4具有一个或多个传感器如和光学器件4b，该光学器件负责将从容器口 2b离开的射束导入到传感器如内。照明装置3可以包括相同类型或不同类型的光源8，这些光源可以有选择地持续地或脉冲式地接通或有选择地断开。如果仅必须确定瓶子2内的残留液体的留存，那么可由控制装置7有选择地接通和断开的光源8可以是同类型的。按照这种方式可行的是，当在容器2内本来就存在残留液体时，仅指向到容器2的残留液体在任何情况下都所处的区域的、也就是指向到在容器的法向(垂直)输送取向中的最深区域的那个光源8接通并用于测量。这在带有拱形底部的容器如图1中所示的瓶子中是最深的部位，也就是在底部拱顶与向上连接的侧壁之间的过渡区域。由此，设备1能以简单方式匹配于任何所期望的容器几何形状，特别是任何容器直径和任何底部造型。如果应确定容器内尽可能多的污物且在需要时还应识别其性质，那么使用在至少两个波段内辐射的光源。例如可以将不同波长的光源整合成各自一组，并且将这些组以在图1中为单个光源示出的方式布置。但带有不同波长的光源也可以交替地布置。同样在这里，每个单个光源(在一组内还是作为单个来源是无所谓的)选择性地驱控，这优选通过接通和断开发生。按照这种方式，可以依次或同时发射不同波长的光束，从而可以确定不同的内含成分并根据其类型进行识别。这样，例如接收器4的传感器如在光谱上覆盖约1. 5 μ m至2. 0 μ m的范围。利用这种接收器在该范围内使用带有两种或多种不同波长的发光二极管，在测量时将这些二极管在时间上一个接一个地接通和断开。由此，可以理想地将不同液体特征光谱彼此间区分并与容器材料区分开来。作为选择同样可行的是，调设接收器4对不同波长的灵敏度，从而可以将不同波长的未吸收的光部分彼此分开。随后，进行由接收器4所接收的信号的评估，这特别是与额定值进行比较，所述额定值在容器2内不存在污物和异物，也就是限定纯容器材料的吸收情况下表明通过透射区域5未吸收的光部分。
图2示出在以用于纯容器材料(PET)、油0 (不同油的平均值)、纯水W和污染浸液 L的不同波长透射时的未吸收的光部分。借助这些曲线可以简单选取相应的光源。图3示出用于检查容器2的另一设备的示意图。在此，该实施例在基本部分中与来自图1的设备相符。由此，此前所做的阐释类似于该实施方式。与图1中的实施方式的区别在于所使用的照明装置3和所属的接收器4。照明装置3包括大量的光源8，这些光源在优选实施例中使用为发光二极管，且尤其使用为宽带的发光二极管，也就是在宽波段内发射光辐射的发光二极管。光源8在透射区域5上，也就是在这里在容器底部加上的径向带上彼此相距分布地布置。该布置能以列的形式(如所示出的)或以圆、优选大量同心圆的形式进行。在光源8之间彼此的布置和距离以如下方式设定，即，使每个光源8的辐射可以有选择地由接收器4确定。优选的是， 照明装置3包括5至10个，特别是8至10个LED。接收器4分布在辐射方向上地置于滤波器9、10之前。这些滤波器9、10可以将由照明装置3放射出的宽带光谱转换成窄带光谱。在此，接收器4通过第一传感器如和第一窄带滤波器9接收第一光谱，也就是说接收在优选1. 65 μ m至1. 8 μ m的第一范围内的波长。此外，接收器通过第二传感器如‘和第二窄带滤波器10接收第二光谱，也就是优选 1.8μπι至2.3μπι的优选不同的第二范围内的波长。由此，可以理想地将不同液体的特征光谱彼此间区分并与容器材料区分开来。同样在这里，随后进行由接收器4所接收的信号的评估，同样特别是借助与额定值的比较来进行。至少两个传感器如、4￡1'和至少两个滤波器9、10在该实施例中安装在一个接收器壳体内。但同样可以考虑的是，带有各一个传感器^、4a'和滤波器9、10的多个接收器 4。控制装置7除了评估接收器4的测量信号和有选择地驱控光源8外，还承担了随同容器沿其运输行程的运动或诸如此类的测量的同步化。图4示出依据来自图3的实施例的在一个接收器壳体内带有两个滤波器9、10的接收器4。在所介绍的和图示的实施例的修改方案中，可以使用其它适用的光源或辐射源。 也可以考虑的是相反的布置，即，照明装置在上并且接收器在下。透射区域也可以设置在容器壁的其它部位上。此外可以考虑的情况是，使用一个能够有选择地且不由其它光源影响地获取单个光源的接收器。所介绍的结构上和控制技术上的细节可以根据需要进行组合或相互交换。
权利要求
1.用于检查容器(2)特别是关于残留液体的设备(1)，所述设备具有照明装置(3)和接收器(4)以及用于评估由所述接收器(4)确定的信号的装置(7)，所述照明装置和所述接收器布置在容器壁、特别是容器底部Oa)的透射区域(5)的彼此相对置的侧上，其特征在于，所述照明装置C3)包括大量彼此分开地在所述透射区域( 上分布的且能彼此独立驱控的光源⑶。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述光源(8)能够彼此独立地查询。
3.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述光源(8)能够彼此独立地接通和断开。
4.按权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述照明装置(3)具有带有至少两种不同波长的光源(8)。
5.按权利要求1至4之一所述的设备，其特征在于，所述照明装置(3)包括作为光源 (8)的窄带的发光二极管。
6.按权利要求1至5之一所述的设备，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区域(6)。
7.按权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述光源(8)以至少一列在所述透射区域( 上分布地布置。
8.按权利要求1至6之一所述的设备，其特征在于，所述光源(8)以至少一个呈圆形的布置方式，优选以大量的同心圆在所述透射区域( 上分布地布置。
9.按权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，所述照明装置(3)包括作为光源 (8)的宽带的发光二极管。
10.按权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接收器(4)包括至少一个窄带的滤波设备(9、10)。
11.用于检查容器特别是关于残留液体的方法，其中，透射容器壁的透射区域(5)，特别是在容器底部Oa)上的透射区域(5)并确定所吸收的光部分，其特征在于，在所述透射区域(5)内为确定所吸收的光部分而彼此分开地考虑大量相互在空间上分开布置的光源。
12.按权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述透射区域(5)内为确定所吸收的光部分而考虑不同的波长。
全文摘要
介绍一种用于检查容器的设备和方法，特别是关于残留液体进行检查，该设备具有照明装置和接收器以及用于评估由接收器确定的信号的装置，照明装置和接收器布置在容器壁、特别是容器底部的透射区域的彼此相对置的侧上。在此，利用照明装置照射透射区域，其中，透过的射束由布置在相对置侧上的接收器接收，并选取由该接受器接收的信号。为使所公知的设备与所公知的方法能以简单方式更好地匹配而提出设置大量彼此分开地在透射区域上分布的并且可彼此独立地驱控的光源。
文档编号G01N21/90GK102565085SQ20111031533
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月11日 优先权日2010年10月12日
发明者克萨韦尔·布鲁纳, 卡尔·埃辛格尔 申请人:克罗内斯股份公司