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| FAQ - Frequently Asked
Questions
- Wie kann man feststellen, ob eine Oberfläche
semitransparent ist?
- Was versteht man unter Semitransparenz / Volumenstreuung?
- Welche Auswirkungen hat Semitransparenz?
- Kann auf Kunststoff gemessen werden?
- Kann auf Glas gemessen werden?
- Was versteht man unter rotationssymmetrischer Triangulation?
- Warum ist das rotationssymmetrische Triangulationsverfahren
systembedingt überlegen?
- Was sind Sekundärreflexionen? |
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| Wie kann man feststellen,
ob eine Oberfläche semitransparent ist? |
Durch visuellen Vergleich der Messfleckgröße
mit einer nicht semitransparenten Referenzfläche, z.B. mattschwarz
eloxiertes Aluminium. Je größer der Messfleck
erscheint, je größer ist die Semitransparenz.
Durch visuelle Beobachtung der Eindringtiefe des Laserstrahls
an einer Kante des Werkstücks.
Laser so ausrichten, daß er gerade streifend an der Kante
entlang leuchtet. |
Dann Laser ca. 0,5 - 2 mm von der Kante weg auf die "Hochfläche"
strahlen lassen. Kante von der Seite beobachten (dabei direkte Reflektion
von der Oberfläche, z.B. mit einer Visitenkarte abschatten.
Bei semitransparenten Materialien sieht man die Lichtkante im Material.
Je tiefer und breiter der Lichtkegel desto größer die
Semitransparenz. |
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| Was versteht man unter Semitransparenz
/ Volumenstreuung? |
Semi bedeutet, daß das auftreffende Laserlicht nicht
nur direkt von der Oberfläche reflektiert wird, sondern mehr
oder weniger tief in das Material eindringt (daher Semitransparenz) |
und im Inneren des Materials reflektiert wird (daher Volumenstreuung
im Gegensatz zu Oberflächenstreung). |
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| Welche Auswirkungen hat Semitransparenz? |
| Der Messfleck wird mehr oder weniger stark vergrößert.
Dadurch sinkt zum einen die laterale Auflösung zum andern
verändert sich die Tasterkennlinie (Linearität).
Bei bestimmten Formen der Semitransparenz kommt es zusätzlich
zu einem Offset auf den Messwert, da der Messfleck quasi
unter der Oberfläche liegt.
Abhilfe: Gegen schlechte laterale Auflösung gibt es lediglich
die Möglichkeit, das Werkstück mit Coating Spray zu
beschichten. |
Gegen Nichtlinearität kann der Taster materialspezifisch
kalibriert werden (z.B. mit W&B DAQ).
Da die Linearitätsabweichungen in Richtung Messbereichsrand
stärker werden und in Messbereichsmitte nahezu "0"
sind, soll der Messbereich möglichst nur in einem mehr
oder weniger kleinen Bereich um die Messbereichsmitte genutzt
werden. |
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| Kann auf Kunststoff gemessen
werden? |
Ja, jedoch abhängig von dessen Materialeigenschaften.
Volumenstreuung / Semitransparenz und Glanz nur mit spezieller
Kalibrierung oder erhöhter Messunsicherheit. |
Bei stark glänzender oder durchscheinender oder gar transparenter
Kunststoffoberfläche muß die Oberfläche mit Coating
Spray beschichtet werden. |
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| Kann auf Glas gemessen werden?
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| In der Regel nein. Der Laser mißt üblicherweise durch
das "transparente" Glas durch. Bei Spezialfällen
ist eine Auswertung der Reflektion an der |
Glasoberfläche möglich. In der Regel sind diese Lösungen
aber sehr empfindlich gegen Veränderungen der Messbedingungen,
so daß keine industrielle Stabilität einfach gewährleistet
werden kann. |
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| Was versteht man unter rotationssymmetrischer
Triangulation? |
| Das rotationssymmetrische Triangulationsverfahren beruht auf
dem bekannten Laser-Triangulations-Verfahren. Wie bei diesem wird
das Licht einer Laserdiode zu einem Messstrahl gebündelt,
der auf der Oberfläche den Messfleck (mit Messmarke)
erzeugt. Im Gegensatz zum einfachen Triangulationsverfahren wird
die vom Messfleck reflektierte Strahlung nicht nur von einer
seitlich angeordneten Linse, d.h. aus einer Raumrichtung empfangen
und ausgewertet, sondern eine von W&B patentierte |
Linsenanordnung empfängt das reflektierte Licht kegelförmig
rings um den Sendestrahl herum.
Wie schon bei der Triangulation wird auch von W&B Sensoren nicht
die Intensität der Empfangsstrahlung zur Abstandsbestimmung
verwendet, sondern der Ort der Abbildung der Messmarke auf
dem Empfänger. Dadurch ist das Verfahren in weiten Bereichen
unabhängig von der Helligkeit der Messoberfläche. |
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| Warum ist das rotationssymmetrische
Triangulationsverfahren systembedingt überlegen? |
Optische Mittelung: Durch die allseitige Betrachtung wird die
optische Abbildung der Messmarke bereits optisch gemittelt.
Dadurch wird die Abhängigkeit von den Reflexionseigenschaften
der Oberfläche (unterschiedlicher optischer Eindruck von
der Messmarke je nach Betrachtungswinkel) stark minimiert.
Keine Abschattungseffekte an Kanten und Nuten: Selbst wenn ein
Teil des Empfangskegels durch Kanten abgeschattet wird, genügt
meist der verbleibende Teil der Empfangsstrahlung für eine
zuverlässige Abstandsbestimmung. |
Die Absolutgenauigkeit auch auf geneigten Flächen mit
Tastkugelradius = 0 und ohne Abhängigkeit von
der Sensor-Drehlage: Durch den rotationssymmetrischen Aufbau des
Sensors bezogen auf die Sendestrahlachse kann die Drehlage nicht
wie bei einfachen Triangulationssensoren einen Einfluß auf
das Messergebnis haben. Effekte wie die elliptische Verzerrung
der Messmarke auf schiefen Flächen werden durch die allseitige
Betrachtung und Auswertung durch Mittelung nahezu eliminiert. |
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| Was sind Sekundärreflexionen?
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Normalerweise treffen die im Messfleck von der Oberfläche
des Werkstückes reflektierten Strahlen direkt in die Empfangsoptik.
In der Nähe von Kanten kann es nun vorkommen, daß ein
Teil der im Messfleck reflektierten Strahlen eine benachbarte
Stelle des Werkstückes trifft, von dort wieder reflektiert
wird (= Sekundärreflexion) und diese zum zweiten Mal reflektierten
Strahlen in die Empfangsoptik treffen.
Bei speziellen Anordnungen, z.B. bei Gewinden, kann es sogar vorkommen,
daß der Taster mehr Energie von der Sekundärreflexion
als von der Primärreflexion empfängt.
Da die ausgenutzte Strahlung dann nicht oder nicht nur vom Messfleck
kommt, treten zum Teil erhebliche Messfehler auf. |
Durch Integration zusätzlicher Empfänger und Auswerteelektronik
mit neuer Option /P können viele dieser Fehlerzustände
erkannt, aber nicht korrigiert werden. Die entsprechenden Messungen
werden als ungültig markiert.
Die Sensitivität gegen solche Sekundärreflexionen hängt
neben dem optisch/ mechanischen Design auch von der gewünschten
Helligkeitsdynamik oder besser von der Einstellung der dunkelsten
noch mebaren Fläche ab.
Eine Einstellung für sehr dunkle Flächen macht das System
sehr empfindlich und damit auch empfindlich gegenüber Sekundärreflexionen. |
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