(57)【要約】  本発明は、ストランド形状の物体に測定放射線を放射するための少なくとも１つの送信装置を備える、ストランド形状の物体の直径および／または外側輪郭を決定するためのデバイスであって、測定放射線は、ストランド形状の物体によって反射され、少なくとも１つの送信装置によって放射され、ストランド形状の物体によって反射される測定放射線を受信するための少なくとも１つの受信装置をさらに備え、少なくとも１つの受信装置によって受信された測定放射線に基づいてストランド形状の物体の直径および／または外側輪郭を決定するように設計された評価装置を備え、ストランド形状の物体を少なくとも部分的に取り囲み、ストランド形状の物体によって反射された測定放射線の全部または一部を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射器を備えることを特徴とする、デバイスに関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストランド形状の物体（１０）に測定放射線（１８）を放射するための少なくとも１つの送信装置を備える、前記ストランド形状の物体（１０）の直径および／または外側輪郭を決定するためのデバイスであって、
前記測定放射線（１８）は、前記ストランド形状の物体（１０）によって反射され、
前記少なくとも１つの送信装置によって放射され、前記ストランド形状の物体（１０）によって反射される前記測定放射線（１８）を受信するための少なくとも１つの受信装置をさらに備え、
前記少なくとも１つの受信装置によって受信された前記測定放射線（１８）に基づいて前記ストランド形状の物体（１０）の直径および／または外側輪郭を決定するように設計された評価装置（３０）を備え、
前記ストランド形状の物体（１０）を少なくとも部分的に取り囲み、前記ストランド形状の物体（１０）によって反射された前記測定放射線（１８）の全部または一部を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射器（１２）を備えることを特徴とする、デバイス。
【請求項２】
少なくとも１つの送信装置および少なくとも１つの受信装置が実質的に同じ場所に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
少なくとも１つの送信装置および少なくとも１つの受信装置が少なくとも１つのトランシーバ（１４）によって形成されることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ストランド形状の物体（１０）の周囲にわたって分布するように配置された複数の送信装置と、前記ストランド形状の物体（１０）の周囲にわたって分布するように配置された複数の受信装置とを備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ストランド形状の物体（１０）の周囲にわたって分布するように配置された少なくとも３つの送信装置と、
前記ストランド形状の物体（１０）の周囲にわたって分布するように配置された少なくとも３つの受信装置とを備え、
前記評価装置は、前記少なくとも３つの受信装置によって受け取られた前記測定放射線の比較から、前記ストランド形状の物体（１０）上の表面の欠陥の位置を判定するように設計されていることを特徴とする、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
少なくとも２つの受信装置および前記少なくとも２つの受信装置の間に配置された少なくとも１つの送信装置を備え、
前記評価装置が、前記受信装置が受信した前記測定放射線の時間的比較から前記ストランド形状の物体の表面の欠陥の位置を判定するように設計されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１つの再帰反射器（１２）が、少なくとも部分的に断面が円形であるように設計されていることを特徴とする、請求項１から６の一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つの再帰反射器（１２）の断面が少なくとも部分的に円形から逸脱することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つの再帰反射器（１２）が、半径方向に互いに対してオフセットされるように、好ましくは階段状にオフセットされるように配置された複数の反射器部分を備えることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの再帰反射器（１２）が複数の反射器部分を備え、
前記複数の反射器部分が前記少なくとも１つの送信装置および前記少なくとも１つの受信装置に対して非対称になるように配置されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記複数の反射器部分が、それぞれ断面が円形であることを特徴とする、請求項９または１０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの送信装置によって放射される前記測定放射線（１８）がテラヘルツ放射線またはギガヘルツ放射線であることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストランド形状の物体に測定放射線を放射するための少なくとも１つの送信装置を備える、ストランド形状の物体の直径および／または外側輪郭を決定するためのデバイスであって、測定放射線は、ストランド形状の物体によって反射され、少なくとも１つの送信装置によって放射され、ストランド形状の物体によって反射される測定放射線を受信するための少なくとも１つの受信装置をさらに備え、少なくとも１つの受信装置によって受信された測定放射線に基づいてストランド形状の物体の直径および／または外側輪郭を決定するように設計された評価装置を備えるデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のデバイスでは、送信装置から放射された測定放射線は、例えば、金属管などのストランド状の物体によって反射され、前記測定放射線の一部は、例えば、送信装置と同じ場所に配置された受信装置に戻る。評価装置は、遅延時間測定に基づいて、送信および受信装置からストランド状の物体の表面までの距離を測定することができる。例えば、この測定をストランド状の物体の反対側から実行すると、管の直径を決定することができる。この種のデバイスで使用される送信装置は、より大きな放射角度を有し、放射された測定放射線の大部分は、ストランド形状の物体によって空間内の異なる方向に反射されるため、受信装置に到達せず、したがって、 評価を提供することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、上記説明された先行技術から進んで、本発明の目的は、簡単な方法で、ストランド形状の物体の外側輪郭をより包括的に測定することが可能である前述のタイプのデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、独立請求項１の主題を通じて目的を解決する。有利な実施形態は、従属請求項、明細書、および図面にて開示されている。
【０００５】
前述のタイプのデバイスに関して、本発明は、ストランド形状の物体を少なくとも部分的に取り囲み、ストランド形状の物体によって反射された測定放射線の全部または一部を再帰反射する少なくとも１つの再帰反射器を備えるという点において目的を解決する。
【０００６】
測定対象のストランド形状の物体は、例えば、実質的に円柱状の外側輪郭を有してもよい。少なくとも１つの送信装置によって放射される測定放射線に対して実質的に不透明でもよい。例えば、ストランド形状の物体は、金属管、特に鋼管などの管状物体でもよい。 しかしながら、同様に、例えば、金属ボルトのような中実のストランド形状の物体でもよい。ストランド形状の物体は、送信および受信装置の測定領域を通って長手方向に運ばれ、その過程で測定されてもよい。この目的のために、本発明によるデバイスは、適切な運搬装置を備えてもよい。
【０００７】
本発明によれば、円周方向に測定対象のストランド形状の物体を少なくとも部分的に取り囲む少なくとも１つの再帰反射器を備える。再帰反射器は、特に放射装置および受信装置を除いて、円周方向に実質的に完全に測定対象の物体を取り囲んでもよい。測定対象のストランド形状の物体は、特に、少なくとも１つの再帰反射器に対して同心円状に配置されてもよい。電磁測定放射線は、少なくとも１つの送信装置によって、測定対象のストランド形状の物体の方向に放射され、ストランド形状の物体によって少なくとも部分的に反射される。すでに説明したように、少なくとも１つの送信装置は、特定の放射角度で測定放射線を放射する。測定放射線のごく一部、すなわち、０°の入射角で、すなわち、ストランド状の物体の外側輪郭に垂直に入射する部分は、それによって同じ０°の反射角で、すなわち、もう一度垂直に反射して戻される、例えば、少なくとも１つの送信装置と同じ場所に配置された少なくとも１つの受信装置に直接反射し戻される。しかしながら、少なくとも１つの送信装置によって放射され、ストランド形状の物体に入射する測定放射線の大部分は、実質的に入射角≠０°を有し、同様に反射角≠０°で物体によって反射される。
【０００８】
本発明によれば、特に、先行技術においてしばしば考慮されないか、または評価することが非常に困難である測定放射線のこの部分は、少なくとも１つの再帰反射器に衝突する。再帰反射器に衝突する測定放射線の少なくとも一部は、それによって再帰反射される。 本発明による再帰反射器は、実質的に入射方向および反射器の向きに関係なく、実質的に放射が来た方向に入射放射線の少なくとも一部を反射する。したがって、≠０°の反射角でストランド形状の物体によって反射された放射部分は、それらが再帰反射器に向かう途中で先に反射されたストランド形状の物体の同じ表面領域に少なくとも部分的に反射し戻される。したがって、ストランド形状の物体へのこれらの放射部分の（２番目の）入射角は、先の反射角に対応する。したがって、これらの放射部分は、少なくとも１つの送信装置に反射し戻され、同じ（第２の）反射角で同じ場所に配置された少なくとも１つの受信装置に反射し戻される。要約すると、このようにして、従来の反射器が使用された場合に受信装置に戻らない放射部分は、少なくとも１つの受信装置に戻ることができ、したがって、それらが再帰反射器に衝突したとき簡単な方法で検出および評価することができる。したがって、少なくとも１つの送信装置によって放射される測定対象のストランド状の物体の表面領域において、外側の輪郭を包括的に検出することができる。本発明によれば、再帰反射器がすべての入射放射部分を再帰反射する必要はない。代わりに、再帰反射器に入射する放射線の一部だけが反射され、来た方向と同じ方向に戻ることも考えられるが、入射する放射線の別の部分は他の方向に反射されるため、状況によっては評価に使用できない。元の方向に再帰反射された入射放射線の部分が評価に十分な強度を有する場合に限り容認できる。
【０００９】
すでに説明したように、評価装置は、例えば、少なくとも１つの送信装置が放出した時間と少なくとも１つの受信装置が受信した時間との間の測定放射線の遅延時間を測定してもよい。送信および受信装置および再帰反射器の空間内の位置が既知であるため、送信装置によって放射されたストランド状の物体の外側輪郭までの距離を決定することができる。特に、これにより、放射領域の外側輪郭、例えば、事前定義された形状からの逸脱、例えば、円を正確に判定することが可能になる。このようにして、測定装置までの距離が変化するため、へこみや隆起など表面の欠陥を確実に検出することができる。ストランド形状の物体の直径もまた、特に送信および受信装置とストランド形状の物体の表面との間の距離が反対側から測定される場合に決定することができる。この種の評価自体は知られている。
【００１０】
再帰反射器は、隣接する反射器でもよい。しかしながら、複数の個別に分離した反射器部分から形成されてもよい。例えば、三面鏡の形状のいわゆるコーナリフレクタは、例えば、再帰反射器と見なしてもよい。互いにある角度で配置された２つの鏡を有するコーナリフレクタもまた考慮されてもよい。再帰反射箔なども考えられる。すでに述べたように、入射放射線の少なくとも一部を原点に反射して戻す反射器も考慮されてもよい。例えば、表面が非常に粗い反射器または球面を有する反射器が考えられる。
【００１１】
すでに述べたように、少なくとも１つの送信装置および少なくとも１つの受信装置は、実質的に同じ場所に配置されてもよい。 したがって、送信装置の送信領域と受信装置の受信領域は実質的に同一でもよい。 これにより、測定結果の評価が容易になる。
【００１２】
特に実用的な実施形態によれば、少なくとも１つの送信装置および少なくとも１つの受信装置は、少なくとも１つのトランシーバによって形成されてもよい。この場合、送信および受信装置は１つの構成要素に組み合わされ、したがって、同じ場所に手軽に配置される。特に、すべての送信装置およびすべての受信装置は、それぞれの場合にトランシーバによって対で形成されてもよい。
【００１３】
別の実施形態によれば、ストランド状の物体の周囲にわたって分布するように配置された複数の送信装置と、ストランド状の物体の周囲にわたって分布するように配置された複数の受信装置とを備えてもよい。例えば、測定対象のストランド状の物体の周囲にわたって均等に分布するように配置されてもよい。上記の実施形態により、ストランド状の物体の全周を確実に覆うことができ、したがって、外側輪郭を完全に測定することができ、直径を様々な点で測定することができる。その結果、楕円形などを確実に検出することができる。特に、受信装置と同じ数の送信装置を対で互いに割り当ててもよく、その結果、１つの受信装置は、それぞれの場合に１つの割り当てられた送信装置から測定放射線を受信する。この場合、１つの送信装置および１つの受信装置は、それぞれの場合に実質的に同じ場所に対で配置されてもよい。同様に、それぞれの場合に送信装置および受信装置を形成するトランシーバの数は、送信または受信装置の数に対応してもよい。例えば、少なくとも３つの送信装置および少なくとも３つの受信装置、特に３つのトランシーバを備えてもよい。３つの送信装置および３つの受信装置、特に３つのトランシーバを備える場合、これらを互いに対して１２０°の角距離で配置することができる。この種の配置は、一方では、全体の外側輪郭を確実に検出することができ、他方では、特に、受信装置に割り当てられた送信装置以外の複数の送信装置からの測定放射線の受信によって引き起こされる送信および受信装置の相互干渉を確実に防止するため有利である。
【００１４】
すでに述べたように、ストランド形状の物体の周囲にわたって分布するように配置された少なくとも３つの送信装置と、ストランド形状の物体の周囲にわたって分布するように配置された少なくとも３つの受信装置、例えば、少なくとも３つのトランシーバを備えてもよい。さらに、評価装置は、少なくとも３つの受信装置が受信した測定放射線の比較から、ストランド形状の物体上の表面の欠陥の位置を判定するように設計されてもよい。すでに説明したように、少なくとも３つの送信および受信装置を使用することにより、ストランド状の物体の全周を確実に覆うことができ、したがって、外側輪郭を完全に測定することができる。へこみや隆起などの表面の欠陥は、測定装置または複数の装置で対応する測定信号を生成し、表面の欠陥によって反射された測定放射線を検出する。例えば、３つの送信および受信装置が、ストランド形状の物体の周囲にわたって、例えば、それぞれの場合に１２０°の距離で、円周方向に実質的に完全に測定対象の物体を取り囲む再帰反射器と組み合わせて、特に送信および受信装置を除いて分布するように配置される場合、表面の欠陥によって反射された放射線は、３つの受信装置のうちの２つによって受信され得るが、３つの受信装置のうちの３つ目によって受信され得ない。次に、少なくとも３つの受信装置からの測定データの比較に基づいて、評価装置は、どの受信装置が表面の欠陥を検出するかを確実に識別することができ、これにより表面の欠陥の位置を確認することができる。
【００１５】
別の実施形態によれば、少なくとも２つの受信装置および少なくとも２つの受信装置の間に配置された少なくとも１つの送信装置を備えてもよく、評価装置が、受信装置が受信した測定放射線の時間的比較からストランド形状の物体の表面の欠陥の位置を判定するように設計されてもよい。表面の欠陥が少なくとも２つの受信装置の第１または第２に近いかどうかに応じて、表面の欠陥に近い受信装置は、表面の欠陥から離れた受信装置の前に、表面の欠陥によって反射された測定放射線を受信することになる。したがって、受信装置からの測定信号の時間的比較もまた、表面の欠陥の位置を判定するために使用することができる。また送信装置は、トランシーバの一部であってもよい。特に、受信装置は、送信装置に対して対称的に、すなわち、特に送信装置から同じ（角）距離に配置されてもよい。これにより、例えば、完全に円形であるストランド状の物体の表面の場合、受信装置からの測定信号が同一であるため、評価が容易になる。
【００１６】
上記の実施形態において、ならびに本発明による他の実施形態のいくつかまたはすべてにおいて、受信装置および／または送信装置を位相同期方式で作動させることが有利または必要であってもよい。特に、少なくとも１つの送信装置によって放射される測定放射線の周波数が、例えば鋸歯状周波数変調によって変調される場合、受信装置および／または送信装置を周波数同期方式で作動させることも有利または必要であってもよい。位相同期および／または周波数同期作動は、それ自体、当業者に知られている。
【００１７】
別の実施形態によれば、少なくとも１つの再帰反射器は、少なくとも部分的に断面が円形であるように設計されてもよい。特に、断面が実質的に完全に円形であってもよい。 例えば、少なくとも１つの再帰反射器は、円の形状を有してもよい。例えば、再帰反射器を、ストランド形状の物体の長手方向軸に実質的に垂直に位置する平面に配置してもよい。したがって、ストランド形状の物体の外側輪郭が完全に円形の断面を有する場合、再帰反射器の各部分は、ストランド形状の物体の外側輪郭から同じ距離にある。このようにして、ストランド形状の物体の事前定義された円形の断面形状からの逸脱を、特に簡単な方法で特定することができる。
【００１８】
しかしながら、少なくとも１つの再帰反射器の断面が、少なくとも部分的に円形から逸脱することも可能である。さらに、少なくとも１つの再帰反射器が、半径方向に互いに対してオフセットされるように、好ましくは段階状にオフセットされるように配置された複数の個別の反射器部分を備えることも可能である。複数の反射器部分は、それぞれ断面が円形であってもよい。しかしながら、断面が円の形状から逸脱する形状を有することがあってもよい。したがって、反射器部分は、それぞれ再帰反射である。半径方向のオフセットは、ストランド形状の物体の長手方向軸に関連する。したがって、異なる反射器部分、特に互いに隣接して配置された反射器部分は、測定対象のストランド形状の物体、例えば円柱状の物体の表面から異なる距離にある。この実施形態によって、ストランド形状の物体の外側輪郭の様々な領域を、特に信頼できる方法で計量的に識別することができる。例えば、均一な半径および完全に円形の断面を有する再帰反射器の場合、それぞれの場合において例えば、円柱状のストランド形状の物体の外側輪郭の２つの表面領域が同じ入射角を有し、それにより放射線を測定するために反射角を有するという問題がある。これにより、同一の遅延時間を有し、それにより同時に受信装置に衝突する前記放射部分をもたらす。したがって、表面領域の１つに欠陥を含むために遅延時間の偏差が発生した場合、２つの表面領域のどちらに欠陥があるかを判別することは不可能である。この問題は、再帰反射器の対応する実施形態のために、そのような放射部分の遅延時間が意図的に互いに対して変えられるという点で、上記の実施形態によって解決される。したがって、送信および受信装置の位置に関して、特に、再帰反射器の非対称の実施形態が考えられる。特に、少なくとも１つの再帰反射器は、複数の分離した反射器部分を備えてもよく、反射器部分によって反射された放射部分の遅延時間が、互いに対して意図的に変えられるように、複数の反射器部分が少なくとも１つの送信装置および少なくとも１つの受信装置に対して、例えば、円形の円周線に沿って非対称になるように配置される。特に、非対称の配置とは、例えば、測定されるストランドに対して同心である円形経路上に配置される反射器部分が、少なくとも１つの送信装置および少なくとも１つの受信装置から異なる角距離にあることを意味する。したがって、同じ入射角およびストランド形状の物体の表面部分によって同じ反射角で測定放射線が放射された反射器部分を、ストランド状の物体が均一の外径を有する場合反射器部分が異なる時間に放射エコーを生成するため、半径方向に互いに対してオフセットされるように配置される場合と同様に信頼できる方法で計量的に識別することができる。 
【００１９】
別の特に実用的な実施形態によれば、少なくとも１つの送信装置によって放射される測定放射線は、テラヘルツ放射線またはギガヘルツ放射線であってもよい。テラヘルツまたはギガヘルツ周波数範囲での測定放射線、例えばレーダー周波数範囲での測定放射線は、本発明による測定に特によく適している。この種の送信および受信装置は、特に鋼管の製造中に発生する高温、汚れ、蒸気の生成などに関して、干渉の影響をほとんど受けない。したがって、製造パラメータを変更することによって望ましくない幾何学的不一致に可能な限り迅速に対応することが可能であるように測定対象のストランド状の物体を、製造直後に測定することが可能である。一例として、この時点で、鋼管は高温であり、同時に、例えば水を使用して定期的に冷却される。これにより、強い蒸発が発生し、光学測定装置に適さない測定環境につながる。
【００２０】
本発明の例示的な実施形態は、図に基づいて以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるデバイスを断面図で示す。
【図２】図１のデバイスの再帰反射器を部分的に拡大した図を示す。
【図３】本発明による測定結果の評価を説明するために別の断面図を示す。
【図４】本発明による測定結果の評価を説明するために別の断面図を示す。
【図５】本発明による測定結果の評価を説明するために別の断面図を示す。
【図６】測定対象のストランド状の物体への入射角にわたってプロットした測定放射線によってカバーされた距離のグラフを示す。
【図７】本発明の別の例示的な実施形態によるデバイスを断面図で示す。
【図８】図７によるデバイスの測定パルスを経時的にプロットしたグラフを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
同一の参照符号は、別段の指示のない限り、図の同一の物体を指す。
【００２３】
図１は、ストランド形状の物体１０を示しており、この例では、鋼管１０などの金属管１０を断面で示している。ストランド形状の物体１０は、図１において、本発明によるデバイスによってその長手方向軸の方向に紙面に垂直に運ばれる。本発明によるデバイスは、この目的のための対応する運搬装置を備え得る。図示の例では、ストランド形状の物体１０は、断面が円形の外側輪郭を有する。ストランド形状の物体１０は、同じく断面が円形である再帰反射器１２によって囲まれている。ストランド形状の物体１０は、再帰反射器１２に対して実質的に同心円状に配置されている。図示の例では、再帰反射器１２は、それぞれがテラヘルツ放射線またはギガヘルツ放射線のための送信装置および受信装置を備えるトランシーバ１４（図示の例では３つ）用の測定開口部を除いて、ストランド形状の物体１０を円周方向に実質的に完全に取り囲んでいる。図示の例では、トランシーバ１４は、これらの距離のうちの２つについては、参照符号１６によって、図１に示されるように、それぞれの場合に１２０°の角距離で、再帰反射器１２の円周、したがってストランド形状の物体１０の周囲にわたって均等に分布するように配置されている。
【００２４】
図１に多数の矢印で示されているように、各トランシーバ１４の送信装置は、特定の放射角度（図示の例では約４０°）で測定放射線１８を放射する。この測定放射線１８の実質的にすべては、図１に一群列の矢印によって示されるように、ストランド形状の物体１０の表面によって反射される。ストランド形状の物体１０への入射角≠０°の場合、ストランド形状の物体１０の表面によって反射された測定放射線は、対応する反射によって同じ反射角≠０°で再帰反射器１２に到達する。各放射部分は、再帰反射器によって同じ方向に反射して戻され、すなわち、測定放射線が以前に反射されたストランド形状の物体１０の表面上の点に戻る。したがって、ストランド形状の物体１０の表面でもう一度反射された後、測定放射線は、元の経路に沿ってトランシーバ１４に戻り、したがって関連する受信装置に戻り、そこで測定結果として検出される。
【００２５】
図２は、再帰反射器１２の１つの可能な実施形態の拡大図を示している。図示の例では、前述の再帰反射器は、再帰反射器１２の内側を形成し、それぞれが互いに対して９０°の角度で配置された２つの反射鏡２０、２２を備える一群列のコーナー反射器として実装される。図２に矢印２４で示されるように、測定放射線が再帰反射器１２に到達すると、反射鏡２０、２２への入射角に関係なく、図２の矢印２６と２８に示すように、測定放射線は先に入って来たときと同じ方向に反射鏡２０、２２の両方によって反射される。明確にするために、再帰反射器１２の円形の曲率は、図２の拡大図には示されていない。
【００２６】
図１の本発明によるデバイスは、ケーブル（図示せず）を介してトランシーバ１４に接続されている評価装置３０をさらに備える。特に、トランシーバ１４の受信装置の測定結果は、評価装置３０に付与され、これらの結果に基づいて、特に、トランシーバ１４および再帰反射器１２の空間内の位置が既知である場合の測定放射線１８の遅延時間測定に基づいて、評価装置３０は、ストランド形状の物体１０の直径および／または外側輪郭を計算的に決定することができる。
【００２７】
これは、明確にするために、トランシーバ１４のうちの１つだけが示されている図３から図６を参照してより詳細に説明される。単に例示目的で選択された図３に示す例に見られるように、ストランド形状の物体１０は５００ｍｍの直径を有し、再帰反射器１２は１５００ｍｍの直径を有する。図３では、ストランド形状の物体１０に垂直に衝突する放射部分３２は、０°の入射角により再帰反射器１２に反射されることなく、放射トランシーバ１４、特にトランシーバ１４の受信装置に直接反射されて戻るのを見ることができる。したがって、図示の例では、トランシーバ１４によって放射されてからトランシーバ１４によって受信されるまでの間に前述の放射部分３２によってカバーされる距離は、２．００ｍ（２０００ｍｍ）である。
【００２８】
図４および図５に見られるように、カバーされる距離は、ストランド形状の物体１０への入射角および再帰反射器１２への対応する反射が増加するにつれて増加する。これは、図４の放射部分について矢印３４、３６で示されている。図示の例では、トランシーバ１４によって放出されてからトランシーバ１４によって受信されるまでの間にこの放射部分によってカバーされる距離は、２．０５ｍ（２０５０ｍｍ）である。図５では、これは他の一連の放射部分全体で示され、ストランド状の物体１０にほぼ接線方向に入射する極端な場合、カバーされる距離は２．８０ｍ（２８００ｍｍ）に増加する。これは、図６のグラフでも確認でき、ここでは、ミリメートル単位でカバーされる総距離（長さ）が入射角にわたって度単位でプロットされている。したがって、この距離の増加は、測定信号の評価中に評価装置３０によって考慮に入れることができる。結果として、完全に円形のストランド形状の物体１０についてそれぞれの場合に予想される距離からの偏差、したがって測定された遅延時間を使用して、表面の欠陥を特定することができる。
【００２９】
図７は、本発明によるデバイスのさらなる例示的な実施形態を示す。明確にするために、ここでは１つのトランシーバ１４のみを示す。もちろん、複数のトランシーバを提供し、Ｕ字形状の物体１０の周囲にわたって分布させてもよい。この例示的な実施形態では、再帰反射器は、複数の別個の再帰反射器部分ＲＲ１、ＲＲ２、ＲＲ３およびＲＲ４を含む。再帰反射器部分ＲＲ１、ＲＲ２、ＲＲ３およびＲＲ４は、円形の円周線３８上でトランシーバ１４に対して非対称に分布するように配置されている。その結果、異なる再帰反射器部分ＲＲ１、ＲＲ２、ＲＲ３およびＲＲ４によって反射された放射部分は、一定の直径を有するストランド形状の物体１０の場合でさえ、トランシーバ１４の受信装置によって異なる時間に受信される。その結果、評価の間、放射部分を確実に判別することができる。これは、図８のグラフに示され、このグラフでは、送信または受信された放射の強度が時間の経過とともにプロットされている。参照符号４０は、トランシーバ１４の送信パルスを示し、参照符号４２は、ストランド形状の物体１０からトランシーバ１４に直接反射して戻される放射部分の受信された放射エコーを示す。参照符号４４、４６、４８および５０は、それぞれの反射器部分ＲＲ１、ＲＲ２、ＲＲ３およびＲＲ４によって反射して戻された放射部分の放射エコーを示す。この結果は、例えば、円周線３８上のトランシーバ１４に対して、例えば対称に配置された再帰反射器部分が半径方向に互いにオフセットされた場合、すなわち、円周線３８上にすべてが配置されたわけではない場合にも達成できた。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ストランド形状の物体
１２  再帰反射器
１４  トランシーバ
１６  角距離
１８  測定放射線
２０  反射鏡
２２  反射鏡
２４  矢印
２６  矢印
２８  矢印
３０  評価装置
３２  放射部分
３４  矢印
３６  矢印
３８  円周線
４０  送信パルス
４２  放射エコー
４４  放射エコー
４６  放射エコー
４８  放射エコー
５０  放射エコー
【図１】
2021535358.tif 000003
【図２】
2021535358.tif 000004
【図３】
2021535358.tif 000005
【図４】
2021535358.tif 000006
【図５】
2021535358.tif 000007
【図６】
2021535358.tif 000008
【図７】
2021535358.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
2021535358.tif 000011
2021535358.tif 000012
2021535358.tif 000013
2021535358.tif 000014
2021535358.tif 000015