本发明公开一种用旋转稠度计测量稠度的方法。该方法包括在旋转稠度计的轴旋转时利用断续器结构的齿截断(900)由光源发射到光接收器的光辐射。此外，利用断续器结构的断续器基准截断(902)所述光辐射，以便形成独立于轴之间的回转的至少一个基准脉冲。当测量调度时，测量每个基准脉冲的持续时间。通过比较测量的基准脉冲的持续时间与预定的基准脉冲的持续时间限定(906)基准脉冲的变化。根据基准脉冲的持续时间的变化校正(908)测量脉冲的持续时间。
1.一种利用具有相互位于彼此之中的两个轴的旋转稠度计测量稠度的方法，所述方法包括：在旋转稠度计的轴旋转时利用断续器结构(150)的齿(200)截断(900)由信号源(112)发射到接收器(114)的信号(113)，同时由接收器(114)检测到的测量脉冲的长度与根据轴(100，102)之间的回转的不同轮(116，118)的断续器齿(200)之间的偏移成比例，其特征在于：利用断续器结构的断续器基准(204)截断(902)所述信号源和接收器之间的信号(113)，以便形成独立于轴(100，102)之间的回转的至少一个基准脉冲(226，228，230，316，
当测量稠度时测量(904)每个基准脉冲(226，228，230，316，402，508)的长度，通过比较测量的基准脉冲(226，228，230，316，402，508)的长度与预定的基准脉冲长度，确定每个基准脉冲(226，228，230，316，402，508)的长度的变化，和根据所述至少一个基准脉冲的长度的变化校正(908)至少一个测量脉冲(222，224，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在断续器结构(150)的断续器基准(204)截断由信号源(112)发射到光基准检测器(606)的光辐射时，通过利用单独的光基准发射器单元(602)和光基准检测器(606)测量每个基准脉冲(226，228，230，316，402，508)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：为了确定基准脉冲的长度的变化，通过在预定条件下确定基准脉冲的持续时间形成预定基准脉冲的长度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将计算的预定长度用作所述预定基准脉冲长度。
用断续器基准(204)限定轮(116，118)的旋转参数，所述旋转参数代表所述轮的旋转频率或旋转速度；
根据旋转参数与预定的旋转参数的比较，校正测量脉冲(222，224，312，314)的长度。
用测量脉冲(222，224，312，314)限定轮(116，118)的旋转参数，所述旋转参数代表所述轮的旋转频率或旋转速度；
根据旋转参数与预定的旋转参数的比较，校正测量脉冲(222，224，312，314)的长度。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：在预定条件下测量所述预定的旋转参数。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：将计算的旋转参数用作所述预定的旋转参数。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：用至少一个轮(116)中的单独的标记检测器(512)和单独的标记元件(510)测量所述旋转参数；
将在实际稠度测量条件下测量的旋转参数与预定的旋转参数进行比较；
根据测量的旋转参数和预定的旋转参数的比较，校正在实际稠度测量条件下测量的测量脉冲(222，224，312，314)的长度。
10.一种用于旋转稠度计的断续器结构，所述旋转稠度计包括信号源(112)、接收器(114)、和两个轴(100，102)，所述两个轴相互位于彼此之中且被布置为旋转，并且当旋转时相对于彼此回转；
所述断续器结构(150)包括都包括断续器齿(200)的两个轮(116，118)；
所述断续器结构(150)的一个轮(116，118)将被紧固到旋转稠度计的一个轴(100，
102)上，且另一个轮(116，118)将被紧固到另一个轴(100，102)上；
所述断续器结构(150)的断续器齿(200)用于在旋转稠度计的轴(100，102)旋转时截断由信号源(112)发射到接收器(114)的信号，以便在接收器(114)检测到的测量脉冲的长度与根据所述轴(100，102)之间的回转的不同轮(116，118)的断续器齿(200)的相对偏移成比例，其特征在于：断续器结构(150)还包括断续器基准(204)，该断续器基准(204)通过截断信号源(112)和接收器(114)之间的信号(113)布置，以便产生独立于轴(100，
11.根据权利要求10所述的断续器结构，其特征在于：当信号源(112)包括单独的基准信号源单元(602)且接收器(114)包括基准检测器(606)时，断续器结构(150)的断续器基准(204)被布置为截断由基准信号源(602)发射到基准检测器(606)的信号(608)。
12.根据权利要求10所述的断续器结构，其特征在于：所述断续器基准(204)在一个轮(116)中包括断续器齿的基准间隙(212)，所述基准间隙对应于一个断续器齿宽度和两个断续器齿间隙，由此在第二轮(118)的基准间隙(212)处的至少一个断续器齿(206)和断续器齿间隙(208)用作基准脉冲发生器。
13.根据权利要求10所述的断续器结构，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(118)的至少一个断续器齿(304)内包括回转间隙(300)且在另一轮(116)的至少一个断续器齿(306)内包括相应的进入间隙(302)，所述进入间隙被布置为用于产生基准脉冲。
14.根据权利要求10所述的断续器结构，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(118)内包括至少一个回转间隙(300)且在另一轮(116)内包括相应的进入间隙(302)，所述进入间隙被布置为用于产生基准脉冲。
15.根据权利要求10所述的断续器结构，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(116)内包括至少一个断续器齿(500)，所述至少一个断续器齿(500)比另一个断续器齿长且被布置为用于产生基准脉冲。
16.根据权利要求10所述的断续器结构，其特征在于：所述轮(116，118)中的至少一个包括标记元件(510)，稠度计利用该标记元件限定轮的旋转参数。
17.一种旋转稠度计，所述旋转稠度计包括断续器结构(150)、信号源(112)、接收器(114)、和两个轴(100，102)，所述两个轴相互位于彼此之中且被布置为旋转，并且当旋转时相对于彼此回转；
所述断续器结构(150)包括都包括断续器齿(200)的两个轮(116，118)；
所述断续器结构的一个轮(116，118)将被紧固到旋转稠度计的一个轴(100，102)上，且另一个轮(116，118)将被紧固到另一个轴(100，102)上；
所述断续器结构(150)的断续器齿(200)用于在旋转稠度计的轴(100，102)旋转时截断由信号源(112)发射到接收器(114)的信号(113)，以便在接收器(114)检测到的测量脉冲的长度与根据所述轴(100，102)之间的回转的不同轮(116，118)的断续器齿(200)的相对偏移成比例，其特征在于：断续器结构(150)还包括断续器基准(204)，该断续器基准(204)通过截断信号源(112)和接收器(114)之间的信号(113)布置，以便产生独立于轴(100，102)之间的回转的至少一个基准脉冲；且所述稠度计被布置为用于：当测量稠度时限定每个基准脉冲(226，228，230，316，402，508)的长度；
通过比较测量稠度时测量到的基准脉冲(226，228，230，316，402，508)的长度和预定基准脉冲的持续时间来限定基准脉冲(226，228，230，316，402，508)的长度的变化；和根据至少一个基准脉冲的长度的变化校正至少一个测量脉冲(222，224，312，314)的长度。
18.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：信号源(112)包括基准信号源(602)，接收器(114)包括基准检测器(606)，且断续器结构(150)的断续器基准(204)被布置为截断由基准信号源(602)发射到基准检测器(606)的信号。
19.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(116)内包括断续器齿的基准间隙(212)，该基准间隙(212)对应于一个断续器齿宽度和两个断续器齿间隙，从而在第二个轮(118)的基准间隙(212)处的至少一个断续器齿(206)和断续器齿间隙(208)用作基准脉冲发生器。
20.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(118)的至少一个断续器齿(304)内包括回转间隙(300)且在另一轮(116)的至少一个相应的断续器齿(306)内包括进入间隙(302)，该进入间隙(302)被布置为用于产生基准脉冲。
21.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(118)包括至少一个回转间隙(300)且在另一轮(116)内包括至少一个相应的进入间隙(302)，该进入间隙(302)被布置为用于产生基准脉冲。
22.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：断续器基准(204)在一个轮(116)内包括至少一个断续器齿(500)，所述至少一个断续器齿(500)比另一个断续器齿长且被布置为用于产生基准脉冲。
23.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：所述稠度计被布置为在预定条件下限定至少一个基准脉冲的持续时间以便形成预定基准脉冲(226，316，402，508)的持续时间。
24.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：所述基准脉冲的预定长度通过计算形成。
25.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：所述稠度计被布置为：
用断续器基准(204)限定轮(116，118)的旋转参数，所述旋转参数代表轮的旋转频率或旋转速度；
根据测量的旋转参数和预定的旋转参数的比较，校正测量的测量脉冲(222，224，312，
26.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：所述稠度计被布置为：
用测量脉冲(222，224，312，314)限定轮(116，118)的旋转参数，所述旋转参数代表轮的旋转频率或旋转速度；
根据旋转参数和预定的旋转参数的比较，校正测量脉冲(222，224，312，314)的长度。
27.根据权利要求25或26所述的稠度计，其特征在于：稠度计被布置为在预定条件下测量所述预定的旋转参数。
28.根据权利要求25或26所述的稠度计，其特征在于：所述预定的旋转参数通过计算形成。
29.根据权利要求17所述的稠度计，其特征在于：轮(116，118)中的至少一个包括标记元件(510)，且稠度计包括标记检测器(512)，该标记检测器(512)被布置为用于检测标记元件(510)用于限定旋转参数的移动。
测量稠度的方法、断续器结构和稠度计
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于测量稠度的方法、断续器结构和稠度计。
背景技术
[0002] 在过程工业，浆液的稠度能够使用旋转稠度变送器测量，所述旋转稠度变送器具有相互位于彼此中的两个轴。驱动轴由电机驱动且测量轴用轴承可灵活地安装在驱动轴上，这使得内轴回转成为可能。所述回转可以显示为偏移且可以至多是几度。在测量轴的端部可以具有凸起，且将被测量的浆液力求利用其稠度使凸起的旋转减速。减速的力依赖于所述稠度且在所述轴之间引起转矩，所述转矩力求增加可灵活轴承安装的轴之间的偏移。然而，所述轴被电磁耦合，通过调节供给到线圈的电流量，轴之间的偏移被保持恒定，由此磁力补偿轴之间的转矩。
[0003] 轴之间的回转能够用光耦合器以随所述轴旋转的齿轮连接到每个轴的方式被测量，所述光耦合器包括光发射器和接收器，所述齿轮的齿用作光发射器和接收器之间的光束的断续器，由此形成到接收器的脉冲信号。当所述轴是同相时，齿轮的齿可以会聚。当在轴之间形成偏移时，齿轮的齿相应地彼此相互地移位。这改变了光学信号的脉冲的长度和比率。测量的脉冲比通常进一步转换成平均直流电压。由此轴之间的偏移与所述直流电压成正比，而所述直流电压又与脉冲比成比例。
[0004] 然而，存在与这种类型的测量相关的问题。测量电子元件的温度、温度变化和老化影响了测量结果，且由它们导致的误差不能够从测量中消除。另外，轴的旋转速度的变化也导致误差。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提出一种改进的方法、断续器结构和稠度计。
[0006] 本发明的目的通过用旋转稠度计测量稠度的方法实现，所述方法包括：当旋转稠度计的轴旋转时，用断续器结构的齿截断从信号源发射到接收器的信号，同时由接收器检测到的测量脉冲的长度与依照所述轴之间的回转的不同轮的断路齿之间的偏移成比例。所述方法进一步包括：用断续器结构的断续器基准截断信号源和接收器之间的信号，以便形成独立于所述轴之间的回转的至少一个基准脉冲，当测量稠度时测量每个基准脉冲的长度，通过将测量的基准脉冲的长度与预定的基准脉冲长度相比较确定每个基准脉冲的长度变化，和根据所述至少一个基准脉冲的长度变化校正至少一个测量脉冲的长度。
[0007] 本发明还涉及一种用于旋转稠度计的断续器结构，所述旋转稠度计包括信号源、接收器、和相互位于彼此之中且被布置为旋转的两个轴，当旋转时所述两个轴相对于彼此回转；所述断续器结构包括两个轮，所述两个轮都包括断续器齿；所述断续器结构的一个轮被紧固到旋转稠度计的一个轴上，且另一个轮紧固到另一个轴上；所述断续器结构的齿用于当旋转稠度计的轴旋转时截断由信号源发射到接收器的信号，由此在接收器检测到的测量脉冲的长度与依照所述轴之间的回转的不同轮的断续器齿之间的相对偏移成比例。所述断续器结构还包括断续器基准，所述断续器基准通过截断信号源和接收器之间的信号布置以便产生独立于所述轴之间的回转的至少一个基准脉冲。
[0008] 本发明还涉及一种旋转稠度计，所述旋转稠度计包括断续器结构、信号源、接收器、和相互位于彼此之中且被布置为旋转的两个轴，当旋转时所述两个轴相对于彼此回转；所述断续器结构包括两个轮，所述两个轮都包括断续器齿；所述断续器结构的一个轮被紧固到旋转稠度计的一个轴上，且另一个轮被紧固到另一个轴上；所述断续器结构的齿用于当旋转稠度计的轴旋转时截断由信号源发射到接收器的信号，由此在接收器检测到的测量脉冲的长度与依照所述轴之间的回转的不同轮的断续器齿之间的相对偏移成比例。所述断续器结构还包括断续器基准，所述断续器基准通过截断信号源和接收器之间的信号布置以便产生独立于所述轴之间的回转的至少一个基准脉冲；所述稠度计被布置为在测量稠度时确定每个基准脉冲的长度；通过比较测量稠度时测量的基准脉冲的长度与预定基准脉冲的持续时间确定基准脉冲的长度变化；以及根据至少一个基准脉冲长度的变化校正至少一个测量脉冲的长度。
[0009] 本发明的优选实施例披露在从属权利要求中。
[0010] 本发明的方法和系统提供了几个优点。由温度和电子元件的老化引起的误差以及由旋转速度的变化引起的误差能够得到补偿。
附图说明
[0011] 下面参考附图通过优选实施例对本发明进行更详细的描述，其中：
[0012] 图1A示出了稠度变送器；
[0013] 图1B示出了到达接收器的信号脉冲和在两个不同温度下检测到的信号脉冲；
[0014] 图2A示出了断续器结构，其中通过去除一个断续器齿形成断续器基准；
[0015] 图2B示出了到达检测器的脉冲光辐射；
[0016] 图2C示出了到达检测器的脉冲光辐射；
[0017] 图3A示出了在断续器齿内制成的断续器基准；
[0018] 图3B示出了到达检测器的脉冲光辐射；
[0019] 图3C示出了到达检测器的脉冲光辐射；
[0020] 图4A示出了在轮内制成的断续器基准；
[0021] 图4B示出了到达检测器的脉冲光辐射；
[0022] 图5A示出了包括断续器齿的基准结构；
[0023] 图5B示出了到达基准检测器的脉冲光辐射；
[0024] 图6示出了两者都具有两片的光源和光接收器；
[0025] 图7示出了光耦合器，其中光束被分成两个不同的路径；
[0026] 图8示出了光耦合器，其中光束被分成两个不同的路径且在两个不同的接收器单元被检测；和
[0027] 图9是方法的流程图。
具体实施方式
[0028] 图1A示出了旋转稠度变送器，该旋转稠度变送器例如能够测量包含木质纤维的悬浮液的稠度。所述测量装置以这样的方式包括两个轴，即内轴102，也称为测量轴，位于外轴100内。例如，在外轴100和内轴102两者的端部可以具有螺旋桨状结构104，106以便在测量室内混合悬浮液。电机110可以旋转外轴100，也称为驱动轴。两个轴在相同的方向上旋转，且通过电磁体152提供的磁耦合，外轴100和内轴102相对于彼此的回转被保持为恒定，尽管依赖于测量的悬浮液的稠度的切割和摩擦力试图相对于外轴100回转内轴102。外轴100和内轴102之间的回转，也可以称为偏移，是指外轴100和内轴102从预定初始位置的回转。通常，利用轴承彼此弯曲地安装的外轴100和内轴102可以至多回转预定的程度，所述预定的程度可以至多为几度。
[0029] 所述回转能够用包括例如光耦合器的光学测量装置光学地测量到。所述测量装置可以包括光源112、光接收器114、和断续器结构150。断续器结构150又可以包括装备有断续器齿(图1中没有示出)的两个类似的轮116，118。外轴100可以旋转第一轮116，且内轴102可以旋转第二轮118。当轮116，118随外轴100和内轴102旋转时，断续器齿旋转用作光发射器112和光接收器114之间的信号的断续器且形成到接收器的脉冲信号。代替光源，也可以使用能够发射电磁辐射、粒子辐射、超声波等作为信号113的其他一些信号源112。接收器114又可以作为检测器，该检测器对由发射器发射的信号敏感。当外轴100和内轴102相对于彼此是无旋转的，即是同相的，所述轮的断续器齿可以汇聚。然而，当外轴
100和内轴102之间形成回转时，所述轮的断续器齿相应地相对于彼此移位。这个相位移位改变光信号的脉冲比。由此，回转与脉冲比成正比，利用所述脉冲比，信号处理单元120可以控制供给到电磁体的电流。
[0030] 在稠度测量中，可以以这样的方式用转矩测量，即，用由信号处理单元120控制的电流，在电磁体152的线圈内产生电磁场，该电磁场具有与测量螺旋桨的转矩相应的反转矩。可以尽力将反转矩保持在驱动轴100和测量轴102之间的回转为零或另一个预定值的量级。然后，稠度能够由电流的强度确定，只要稠度和转矩之间的相关性也是已知的。所述回转能够用带齿的轮测量，因为两个轮之间的相移作为回转的函数改变。相移能够通过用光耦合器测量脉冲比确定。然而，光耦合器电子元件的有限的上升和下降时间以及它们的温度依赖性在测量中引起误差，尤其是当温度或轮的旋转频率改变时。光耦合器电子元件的老化也引起误差。
[0031] 图1B示出了在不同温度下的检测信号。竖轴示出了自由刻度下的强度而横轴示出了自由刻度下的时间。连续线160示出了接收器在两个不同温度下已经检测到的光信号。线162示出了由接收器在室温下检测到的信号，虚线164示出了由接收器例如在70摄氏度下检测到的信号。图1B示出了当温度变化时，检测到的信号的上升和下降时间可以具有不同的长度且可以以不同的方式变化。
[0032] 现在让我们参考图2A更紧密地审视断续器结构150。断续器结构可以包括两个轮116，118，两个轮116，118都包括至少一个断续器齿200。所述至少一个断续器齿可以形成在轮的外轮缘上。例如，每个轮可以沿整个外轮缘上或外轮缘的一部分上具有所需数量的断续器齿200。例如，可以大约有100个断续器齿。每个断续器齿的宽度可以比轮之间的回转引起的最大容许和预定的偏移大。如果这个条件满足，断续器齿相对于彼此不移位到它们整个宽度的程度。
[0033] 断续器结构的一个轮被紧固到旋转稠度计的一个轴上且另一个轮被紧固到另一个轴上。
[0034] 让我们初始假定在测量装置的轴之间没有回转，轮116，118是同相位的，即，轮118完全在轮116的后面，从而在图2A中轮118的齿从轮116后面不能够看到。图2A可以看作是代表了其中测量装置的轴已经回转从而轮118的齿没有完全在轮116的齿后面的情形。断续器结构的断续器齿200用于当旋转稠度计的轴旋转时截断由光源发射到光检测器的光辐射202。当轮116，118的齿200由于轴的回转而相对于彼此移位时，由光检测器检测到的脉冲的持续时间也改变。在所讨论的情况下，因为相互交错的断续器齿200使得断续器齿之间的光学间隙变窄，因此脉冲缩短。测量的脉冲时间也由温度和测量电子元件的老化等改变，在没有基准测量的情况下，这无法从测量结果中消除。
[0035] 在提供的解决方案中，断续器结构包括断续器基准204，所述断续器基准被布置为通过截断独立于轴之间的回转的光辐射提供至少一个预定持续时间的光脉冲。在其中轮116，118的旋转速度已知的情况下用作基准的此光脉冲的持续时间是预定的和已知的。然而，如果持续时间与预定的持续时间不同，测量结果能够被校正。
[0036] 在图2A的情况下，断续器基准204通过从轮116上去除一个断续器齿而被实施。然后，预定持续时间的光脉冲由基准间隙212提供。基准间隙212的宽度是轮118的一个断续器齿206的宽度与轮118的齿206和210之间的断续器齿的间隙208的和。
[0037] 在提供的解决方案中，可以去除一个以上的断续器齿。然后，可以在轮的外轮缘的不同侧去除几个连续的断续器齿或几个单个的断续器齿。然而，操作与上述仅去除一个断续器齿的情况相同。
[0038] 让我们利用图2B和2C审视当使用图2A的断续器结构和没有回转的情况下断续器齿汇聚的假定时，到达检测器的脉冲光辐射220。在图2B所示的情况下，轮116，118完全重叠，且由于在此示例中断续器齿和它们的间隙都相等，正向脉冲222的持续时间与反向脉冲224的长度相等。正向脉冲222和反向脉冲224都可以用作测量脉冲，该测量脉冲能够用于指示轴之间的回转。正向脉冲(或反向脉冲)的长度然后能够与正向和反向脉冲的总长度进行比较，即，能够测量脉冲比。测量脉冲的周期能够被考虑包括正向脉冲222和反向脉冲224。这种测量周期的长度利用能够仅从上升边测量，在此情况下，两个上升沿之间的间距与周期对应。可选的，测量周期的长度能够仅从下降沿测量。截断信号这里是指在正向脉冲222期间，光辐射到达检测器，且在反向脉冲224期间，辐射没有到达检测器或者与正向脉冲22期间相比更少的辐射到达检测器的事实。为此，断续器结构的断续器齿引起信号的有规则水平的变化，且检测到的信号的强度或能量根据截断变化。正向脉冲222和反向脉冲224的相对持续时间也可以是不同长度的。
[0039] 当所述轮已经相对于彼此移位时，如图2A所示，反向脉冲224的长度已经增加，如图2C所示。当断续器齿的宽度与断续器齿之间的间隙不同时这也适用。如果将被测量的悬浮液绕测量装置轴以这样的方式旋转，即断续器齿朝着断续器齿之间的间隙移动越来越多，也就是说，轮之间的偏移增加，即使没有轴的回转，在断续器齿没有完全会聚的情况下，反向脉冲也加长。即使脉冲的长度改变，与测量脉冲相关的循环长度也不改变。另外，如果旋转速度不改变，即使测量脉冲的持续时间改变，在基准测量中使用的由正向脉冲228和反向脉冲230形成的基准脉冲对226的长度也不改变，因为正向脉冲228和反向脉冲230的长度未改变，而无论回转如何。轮118的断续器齿206和断续器齿之间的间隙208形成基准脉冲对226，其中断续器齿之间的间隙208是不变的。当旋转速度未改变时，基准脉冲对226和正向脉冲230及反向脉冲228的持续时间由此也不改变。因此，即使旋转速度改变，当利用旋转速度校正时，用作基准的正向脉冲230和反向脉冲228的持续时间也将保持不变。
[0040] 当所述轮以反向脉冲的持续时间不是可能最短的、即在轮之间存在预定的偏移的方式紧固到没有回转的测量装置轴上时，如果由正被测量的悬浮液引起的测量装置轴回转降低了轮之间的偏移，当轴在测量期间旋转时，反向脉冲的持续时间可以缩短。例如，一个实施可以为：当在测量装置轴之间没有回转时，反向脉冲的持续时间可以尽可能地长。考虑到这样的解决方案，可以想到图2C示出了没有引起回转的取样的测量信号且图2B示出了轴的回转大时的测量信号。
[0041] 图3A示出了其中断续器基准204被如下实施。在轮118的一个断续器齿305内，制出回转间隙300，回转间隙的宽度与轮116，118之间的最大可能偏移(即测量装置轴之间的最大回转)对应。回转间隙300可以比一个断续器齿大。轮116又具有断续器齿304内的进入间隙302，断续器齿304与具有回转间隙的轮118的至少一个断续器齿306对应。进入间隙302在标记为虚线的位置可以不具有测量装置轴回转，但是当测量装置的轴相对于彼此旋转时，进入间隙302可以移位到回转间隙300内的标记位置。因为轴之间的回转和轮的相对偏移都不影响进入间隙302的尺寸，进入间隙302给检测器提供在旋转速度保持不变时其持续时间保持不变的基准脉冲。
[0042] 图3B和图3C示出了有断续器齿和一个进入间隙提供给检测器的脉冲串。在两幅图中，断续器齿和间隙示出为具有相同的尺寸，且为了简单目的，假定进入间隙在断续器齿的中间。其他方案也是可行的。在图3B的示例中，由检测器检测的光信号310包含相同长度的正向脉冲312和反向脉冲314。还示出了由进入间隙302引起的正向脉冲316。
[0043] 在图3C中，轮116，118之间的偏移已经使得反向脉冲314变得比正向脉冲312更长。然而，无论正向脉冲和反向脉冲以及它们的脉冲比如何，由进入间隙提供的参考正向脉冲316在旋转速度未变化期间不变化。
[0044] 图4A示出了断续器基准204，断续器基准204与图3A所示对应，除了代替在断续器齿上在轮的某些其他位置具有回转间隙300。图4A还示出了两个断续器基准。类似地，进入间隙302位于轮的某些其他位置而不是在断续器齿上。另一个区别是断续器齿之间的间隙现在象窗口，因为断续器齿200不是位于轮的外轮缘上的凸起。
[0045] 如果利用特定的检测器检测到基准脉冲，基准信号400能够如图4B所示。然后，检测器接收基准脉冲402，基准脉冲402的持续时间受进入间隙302的尺寸和轮的旋转速度影响。因为进入间隙的尺寸是恒定的，因此当旋转速度保持不变时，基准脉冲的持续时间保持不变。
[0046] 图5A示出了其中意图作为基准的光脉冲由比其他断续器齿长的断续器齿500形成。除了一个长的断续器齿500或者代替长的断续器齿500，可以存在几个连续延伸的、以规则间隔或不规则间隔隔开的断续器齿。测量基准的光束502仅撞击延伸的断续器齿，而利用撞击所有断续器齿的光束504测量断续器齿的相对偏移。
[0047] 如果利用特定的检测器检测到基准脉冲，基准信号506能够如图5B所示，然后，检测器接收基准脉冲508，基准脉冲508的持续时间受断续器齿的宽度和轮的旋转速度影响。因为断续器齿的宽度恒定，因此当旋转速度保持不变时基准脉冲508的持续时间保持不变。在此方案中，用作基准脉冲的脉冲是反向脉冲。
[0048] 图5A和图1示出了用于测量轮的旋转速度的一个方案。标记元件510能够被紧固到轮116(或118)上，且标记检测器512检测其移动。标记元件510可以是在轮的每个旋转期间穿过标记检测器512的磁体。穿过标记元件510在标记检测器512中引起脉冲冲量，且连续脉冲冲量之间的间隔是一个回转的持续时间。标记检测器512将由标记元件510引起的脉冲冲量转换成电信号并且将该信号输送到进行处理单元120，信号处理单元120使用所述信号以便确定轮的回转时间tk和旋转频率fs。可以存在几个标记元件且它们可以以其他方式操作而不是以磁性方式操作。也能够利用由两个或更多个测量脉冲形成的周期的持续时间确定轮的旋转速度。所述旋转速度然后能够基于一个周期来确定，所述一个周期从上升沿到上升沿或从下降沿到下降沿测量。为此，需要知道断续器齿的宽度和断续器齿之间的间隙。因此，所述旋转速度能够由一个以上的周期确定。还能够通过确定所有脉冲(反向和正向脉冲)的总时间测量一个回转所需的时间确定所述旋转速度。然后，需要知道断续器齿的数量以便在测量中考虑正确数量的脉冲。还能够利用断续器基准结构204确定轮的旋转速度。那么，例如，能够测量一个回转所需的时间作为一个断续器结构的连续检测之间的时间。
[0049] 图1中示出的光源112可以包括几个发射器单元而不是一个发射器单元，且光接收器114可以包括几个接收器单元而不是一个接收器单元。图6示出了两个发射器单元600，602和两个检测器604，606。从用在测量回转中的发射器单元600，光束113可以通过断续器结构150传播到用在测量回转中的检测器604，且从基准发射器单元602，光束608可以通过断续器结构150传播到第二基准检测器606。这个方案至少适于图4A到5B中的情况。
[0050] 图7示出了其中一个发射器单元700将一个光束朝着断续器结构150发射，但是在断续器结构150之前，光束由分束器702分成两个光束。第一光束可以直接通过断续器结构150传播到检测器704，而第二光束能够利用第一反射器元件706导向断续器结构150，此后，第二光束能够利用第二反射器元件708和第二分束器710与第一光束组合用于传播到检测器704。
[0051] 在图8中，来自于发射器单元112的光束由分束器702分成两个光束。第一光束可以通过断续器结构150传播到第一检测器604。第二光束可以利用发射器元件707通过断续器结构150传播到基准检测器606。反射器元件可以为平面镜或棱镜。
[0052] 图6和图8可以与图4A或5A中的方案对应。在图6-图8中，第一光束可以是测量断续器齿相对于彼此的偏移的光束，且第二光束可以是测量基准的光束，或者第二光束可以是测量断续器齿相对于彼此的偏移的光束，而第一光束是测量基准的光束。
[0053] 现在让我们审视基于所提出的硬件描述的测量方法。影响光耦合器的操作的N个断续器齿200形成接收器脉冲，所述接收器脉冲的脉冲比根据齿的相对位置的变化而改变。让我们用HI标记正向脉冲而用LO标记反向脉冲。至少一个基准结构形成预定长度的脉冲，而不管断续器齿之间的关系如何。由此当轮的旋转速度恒定时，基准脉冲的长度仅由于温度变化和测量装置的电子元件的老化而改变。
[0054] 旋转稠度计的旋转参数能够从一个回转中的脉冲的持续时间确定，所述旋转参数可以是旋转频率或旋转速度。例如，回转时间，即回转的持续时间，是N个正向脉冲和N个反向脉冲的总持续时间。例如能够在工厂在预定的条件下(测量夹具)测量旋转频率。那么，旋转频率fs是：
[0055] Fs＝1/tk
[0056] 其中tk是轮的回转时间。所述回转时间能够利用基准脉冲或单独的回转测量确定，如结合图5A的描述。也能够通过计算确定或简单地假定来限定旋转频率。当电网的频率为50Hz时，轴的旋转频率例如可以为大约6.5Hz，且当电网的频率为60Hz时，轴的旋转频率为大约7.7Hz。如果旋转频率位于其中装置正常工作的范围内，那么装置就是可操作的。
[0057] 当将旋转稠度计发射器安装到它的实际测量位置时，旋转速度能够与在预定条件下测量的一个旋转速度进行比较。频率校正值fk能够相对于预定条件如下计算出：
[0058] fk＝fs/fm，
[0059] 其中fm是在实际测量位置测量的旋转频率。在标准条件下，电网的交流电频率可以例如为50Hz。电网的频率可以影响由电机驱动的轴的旋转速度。例如，在实际测量位置，电网的交流电频率可以为60赫兹，在这种情况下，测量装置的轴可以以不同于标准条件下的速度旋转。
[0060] 为了在校正误差中能够使用基准脉冲的持续时间，必须在最后回转的脉冲中发现它。让我们首先审视由图2A中的基准结构形成的基准脉冲对226。可以通过审查最后N个脉冲且找出脉冲的最长正向部分230或最短的反向部分找出基准脉冲的正向和反向部分。让我们用FEFHI标记找出的基准脉冲的正向部分的持续时间且用REFLO标记基准脉冲的反向部分228的持续时间。然后，让我们用SUMHI标记回转中所有脉冲(包括基准脉冲)的正向部分的总和且用SUMLO标记反向部分的相应总和。
[0061] 由回转中参考齿以外的齿提供的信号的持续时间tr是正向和反向脉冲部分的总和：
[0062] tr＝(SUMHI-REFHI)+(SUMLO-REFLO)
[0063] 当在实际测量条件下测量稠度时，基准脉冲的正向部分的持续时间可以与标准条件(校正的旋转速度)下如下变化：
[0064] ΔREFHI＝REFHI-fk*REFHIS
[0065] 其中ΔREFHI是变化且REFHIS是标准条件下测量的REFHI。如果由于温度、老化等没有变化，那么ΔREFHI为零。
[0066] 所有脉冲的持续时间与基准脉冲的方式相同的方式变化。当脉冲比被计算出时，乘以标准齿的数量的所述脉冲持续时间变化必须从由所有标准齿形成的脉冲的持续时间的总和推导出。那么校正的脉冲比Cf为：
[0067]
[0068] 其中Cf是校正的脉冲比。在此公式中，项ΔREFHI·N既考虑旋转速度也考虑由于温度、温度变化和老化等引起的脉冲的长度的变化。
[0069] 基准脉冲ΔREFHI的持续时间的变化是预定条件的畸变。测量脉冲的长度也相应地畸变且需要被校正。然后，所述畸变能够从测量脉冲的长度导出。上述校正通过使用脉冲信号的正向部分(HI、REFHI、REFHIS、SUMHI)完成。所述校正还能够利用脉冲信号的反向部分(LO、REFLO、REFLOS、SUMLO)而不是正向部分进行。
[0070] 在图3A到5B所示的例子中，处理能够相应地如下进行。当旋转速度或回转时间定义在标准条件下和实际测量位置时，可以计算与标准条件(校正的旋转速度)相比基准脉冲的持续时间REF变化了多少：
[0071] ΔREF＝REF-fk*REF
[0072] 其中ΔREF是变化且REF是在标准条件下测量的REF。如果旋转速度没有变化且没有其他变化，变化ΔREF为零。
[0073] 脉冲比Cf现在能够如下形成：
[0074]
[0075] 其中PULSE是测量的脉冲的持续时间且PULSE＝HI+LO。
[0076] 例如，所述结果通过测量全部回转的脉冲而被平均。全部回转的正向和反向部分的持续时间的总和SUMPULSE为：
[0077] SUMPULSE＝SUMHI+SUMLO
[0078] 在此例子中，脉冲的持续时间的总和tr至少近似等于回转时间tk，在此情况下，在下面的公式中能够用回转时间tk替代tr。那么校正的脉冲比Cf为：
[0079]
[0080] 其中SUMPULSE是将被测量的正向或反向脉冲的持续时间，Cf是校正的脉冲比，且N是将被测量的正向或反向脉冲的数量。
[0081] 图9示出了方法的流程图。在步骤900，截断发射器和接收器之间的信号且形成测量脉冲。在步骤902，截断发射器和接收器之间的信号且形成基准脉冲。在步骤904，测量至少一个基准脉冲的长度。在步骤906，确定基准脉冲的长度的变化。在步骤908，至少一个测量脉冲的长度被校正用于稠度测量。
[0082] 尽管根据附图参考示例描述了本发明，明显的是本发明并不限于上述示例，而是在所附权利要求的范围内可以以多种方式变化。
