Dickenmessung

Dickenmessung mittels Lasersensoren

Zum Einsatz kommen hierbei punktuelle OPTImess Lasertrian­gulations­sensoren, OPTIscan Lasertriangulationsscanner oder Lichtschnittsensoren und OPTIline Schattenmesssysteme. Bei der Laser­triangulation wird ein Laserpunkt, bzw. bei Scannern und Lichtschnitt­sensoren eine Linie, auf dem Material abgebildet. Dieser Punkt wird über eine unter einem Winkel angeordnete Empfänger­optik auf einem Detektor abgebildet. Dies kann ein PSD- (Position Sensitive Device) oder CCD- (Charge Coupled Device) Detektor sein.

Der PSD-Detektor bietet die höhere Messfrequenz (Bandbreite), der CCD-Detektor weist dagegen ein geringeres Rauschen und somit eine höhere Empfindlichkeit auf. Durch das selektive Auslesen der Bildpunkte ist auch eine genaue Trennung zwischen Oberflächen­reflektion und Reflektion aus dem Material heraus möglich. Dies ist besonders bei teiltransparenten Materialien wichtig.

Lineare Dickenmessung mit OPTIscan oder Lichtschnitt sensoren

Beim Triangulationsscanner wird das Prinzip des punktuellen Lasersensors über ein Spiegelsystem im Sensor über eine Strecke ausgelenkt.

Beim Triangulationsscanner wird das Prinzip des punktuellen Lasersensors über ein Spiegelsystem im Sensor über eine Strecke ausgelenkt.

Zusätzlich zur Abstandsinformation fällt hier noch die seitliche Position als Messwert an, so dass die Dicke oder das Dickenprofil entlang der gescannten Linie aufgenommen wird. Ähnlich wie beim Laserscanner erfolgt die Messung beim Lichtschnittsensor entlang einer Linie, nur dass hier die Linie durch optische Aufweitung eines Laserpunktes erzeugt wird. Die von der Objektoberfläche diffus gestreute Linie wird auf einem CCD-Matrix-Detektor (ähnlich einer CCD-Kamera) abgebildet.

Beim Schattenprinzip wird eine Laserlinie parallelen Lichts erzeugt und auf einer gegenüberliegenden CCD-Zeile abge­bildet. Wird Material in den Messspalt eingebracht, führt dies zu einer teilweisen Abschattung der Laserlinie auf dem Detektor. Zur Dickenmessung ist es hierbei erforderlich, dass das zu messende Material über eine Walze umgelenkt wird. Die vom Schatten­messsystem erfasste Differenz zwischen Walze (Nullpunkt) und Materialoberflä­che ist die Materialdicke.

Die Vorteile der Lasermesstechnik für die Dickenmessung sind:

  • kein Materialkontakt
  • unabhängig von der Farbe des Materials durch Regelung der Laserleistung
  • unabhängig von der Zusammensetzung des Materials
  • hohe Ortsauflösung durch kleinen Messfleck
  • hohe Messfrequenz (bis 50 kHz)
  • großer Abstand vom Material möglich
  • Messungen von heißen Oberflächen möglich

Eingeschränkt ist die Messung auf voll transparenten Materialien. Diese ist nur mit einem speziellen Lasersensor, der in Direktreflektion arbeitet, möglich.