Technologien -- Berührungslose Messtechnik

Die berührungslosen Messgeräte von Marposs beruhen auf vier Arten optischer Techniken:

• SCHATTENKANTENPRINZIP: Der Schatten, den die Kanten des Prüflings werfen, wird durch einen präzise angeordneten Lichtstrahl auf eine Reihe linear angeordneter Photodioden (CCD) geworfen. Die Übergänge von Dunkel nach Hell und von Hell nach Dunkel werden am CCD-Sensor lokalisiert. Das CCD-Signal wird elektronisch ausgelesen, mithilfe von Algorithmen in Sub-Pixel-Auflösung verarbeitet und mit dem Dimensionswert des Schattenbereichs in Beziehung gesetzt.
• REFLEKTOMETRIE: Eine optoelektronische Vorrichtung enthält einen faseroptischen Sensor, der ein divergentes optisches Strahlenbündel auf ein Ziel sendet. Das Ziel reflektiert den Lichtstrahl zum Sensor zurück. Der Sensor überträgt das reflektierte Strahlenbündel über zwei getrennte Kanäle zu zwei Photodioden. Die Intensität des Signals, das die zwei Photodioden erfassen, hängt vom Abstand der Fläche und von der Anordnung der Fasern in den zwei Kanälen ab. Durch entsprechende elektronische Verarbeitung wird der Abstand der Fläche vom Sensor bestimmt.
• INTERFEROMETRIE: Eine optoelektronische Vorrichtung, die einen faseroptischen Sensor enthält, sendet ein fokussiertes optisches Strahlenbündel auf ein Ziel. Das Ziel reflektiert den Lichtstrahl zum Sensor zurück. Der Sensor überträgt das reflektierte Strahlenbündel durch dieselbe Faser zu einem Spektrometer. Dieses reflektierte optische Strahlenbündel besteht aus miteinander interferierenden Strahlen, die sowohl von der Außenfläche des Ziels als auch von den inneren Schichten des Ziels, die der einfallende Strahl erreichen kann, stammen. Durch entsprechende elektronische Verarbeitung werden die Werte der Dicke der Zwischenschicht bestimmt oder gegebenenfalls der Weg vom Sensor zur Außenfläche sowie zu den Oberflächen der Zwischenschichten des Ziels.
• CHROMATISCH-KONFOKALE MESSUNG: Eine optoelektronische Vorrichtung sendet ein Strahlenbündel mit chromatischer Aberration auf das Ziel. Das Ziel reflektiert den Lichtstrahl zum Sensor zurück. Der Sensor überträgt das reflektierte Strahlenbündel durch dieselbe Faser zu einem Spektrometer. Das reflektierte optische Strahlenbündel besteht aus Strahlen, die sowohl von der Außenfläche des Messobjekts als auch von den inneren Schichten des Ziels, die der einfallende Strahl erreichen kann, stammen. Die Intensität des reflektierten Lichts ist bei den Wellenlängen, die auf die Oberflächen fokussiert sind, am stärksten. Durch entsprechende elektronische Verarbeitung werden die Werte der Dicke der Zwischenschicht oder der Weg vom Sensor zur Außenfläche sowie zu den Oberflächen der Zwischenschichten des Ziels bestimmt.

Bei Marposs wird auch Wirbelstromtechnik für berührungslose Verschiebungsmessungen genutzt.

• Das primäre, zeitvariable magnetische Feld einer mit Strom versorgten Spule induziert Ströme in das leitende Material des Ziels, das davor positioniert ist. Dadurch wird ein sekundäres, zeitvariables magnetisches Feld erzeugt. Durch entsprechende Verarbeitung der gegenseitigen Interaktion zwischen dem primären und dem sekundären Magnetfeld wird ein elektrisches Signal erzeugt, das den Abstand zwischen der Spule und dem Ziel angibt.