Berührungsfreie Dickenmessung mit Laser-Triangulation

CALIX misst die Dicke auf den verschiedensten Oberflächen – von glänzenden Blechen bis zu mattschwarzen Gummioberflächen. Max Mandt-Merck, Vertrieb Messtechnik bei LAP Laser, ist begeistert von der jüngsten Produkt-Generation: „Es ist uns gelungen, die herausragenden Produktfeatures wie beispielsweise berührungsfreie Dickenmessung und Material- und Temperaturunabhängigkeit noch robuster zu verpacken. CALIX ist das einzige System am Markt, dass durch Temperaturstabilität und gleichzeitige mechanische Entkoppelung driftfreies Messen erlaubt. Und das sogar mit mehr als verdoppelter Gabelweite von jetzt 200 Millimetern.“   Die Vorteile des Laser-Messsystems in der Produktion sind: · Größere Genauigkeit hilft, Material und teure Rohstoffe einzusparen
· Praktisch wartungsfreie Technologie
· Aufwändige Strahlenschutzmaßnahmen entfallen
· Fehleranfällige manuelle Messungen sind Vergangenheit   Ein weiterer Grund, der für das System spricht, ist der geringe Installationsaufwand. Das Laser-Messsystem ist leicht und kompakt gebaut und somit gut geeignet, radiometrische und Röntgenmesssysteme, beispielsweise im Rahmen von Modernisierungsmaßnahmen, rasch zu ersetzen.   Genauer als radiometrische Systeme
Die CALIX-Sensoren von LAP erreichen problemlos die Präzision der bisher unter anderem in Walzwerken verwendeten radiometrischen Systeme und übertreffen diese in vielen Fällen. Die neuen Systeme sind so kompakt, dass sie ohne Umbaumaßnahmen in bestehende Bandanlagen integriert werden können. Gleichzeitig reduzieren sie den Aufwand für Strahlenschutz auf Null.   Die LAP-Systeme arbeiten im Gegensatz zu radiometrischen und Röntgenmesssystemen unabhängig von Materialeigenschaften. Sie benötigen keine regelmäßige Inline-Kalibrierung und brauchen nur selten gewartet zu werden. Das System misst die Dicke des durchlaufenden Bandes inline mit einer Genauigkeit ab +/- 1 µm. Die Messwerte werden online numerisch und grafisch visualisiert, Toleranzüberschreitungen werden sofort gemeldet.   Materialunabhängiges und temperaturstabiles Messen
Da LAP für CALIX ein optisches Verfahren verwendet, arbeitet die Messung materialunabhängig: Materialkennwerte brauchen nicht – wie es beispielsweise bei der radiometrischen Dickenmessung mit sehr häufigen Online-Kalibrierungen erforderlich ist – auf das Messsystem adaptiert zu werden. Besonders ausgebildete Kalibrierexperten, zum Beispiel für unterschiedliche Stahlqualitäten, sind damit nicht mehr nötig. Somit entfällt die zeitraubende Pflege der Materialkennwerte in Tabellen.  Fehler durch falsch eingegebene Materialkennwerte entstehen erst gar nicht mehr.   Die materialunabhängige Messung bringt es auch mit sich, dass eine versteckte, materialbedingte Fehlerfortpflanzung aufgrund von Materialinhomogenitäten des Bandmaterials nicht auftreten kann. Auch das „Dickenrauschen“ radiometrischer Systeme oder das von Isotopen-Systemen bekannte Quellrauschen treten nicht auf.   Während bei der optischen Dickenmessung bisher aufwändige Temperaturkompensationen oder häufige Kalibrierungen erforderlich waren, ist die Messgenauigkeit von CALIX auch bei wechselnden Umgebungstemperaturen frei von messbarer Drift. Das Ergebnis: CALIX braucht während des Betriebes nicht in regelmäßigen Abständen vor Ort kalibriert zu werden. Ebenso erübrigt sich die von anderen optischen Systemen bekannte halbautomatische Kalibrierung mit einem Referenzband, das in Produktionspausen mit einem Ausleger in den Strahlengang gefahren wird. Darüber hinaus ist CALIX über sehr große Zeitabstände wartungsfrei.   Das System kann bei Arbeiten an der Produktionslinie mit geringem Aufwand herausgefahren werden, auch das Traversieren über die gesamte Bandbreite ist einfach möglich.   Die wichtigsten Produktfeatures des Messsystems im Überblick: · Berührungsfreie Dickenmessung
· Material- und Temperaturunabhängigkeit
· Thermisch und mechanisch isoliert montierter Innenrahmen
· Mehr als verdoppelte Gabelweite von jetzt 200 Millimetern
· Robuste Bauweise – innen wie außen
· Driftfreie Komponenten   „Zusammen genommen stehen diese Produktfeatures für höchste Genauigkeit und Messwertstabilität“, so Vertriebsingenieur Mandt-Merck.     Das technische Prinzip
CALIX arbeitet nach dem absolut messenden Laser-Triangulationsverfahren; die Dicke des Bandes wird aus der Differenz zweier Laser-Abstandsmessungen berechnet, deshalb ist die Messung materialunabhängig.   LAP erzielt die hohe Genauigkeit durch die speziell entwickelte Anordnung mehrerer CCD-Zeilenkameras. Durch dieses Messprinzip ist die Genauigkeit über den gesamten Messbereich konstant, außerdem muss der Messbereich während der Messung nicht umgeschaltet zu werden.   Digitale Signalprozessoren passen die Auswertung an die Oberflächenstruktur des Bandes an. So misst CALIX auf matten Oberflächen ebenso genau wie auf glänzenden. Dabei ist die Leistung des Lasers mit 1 mW (Laserklasse 2) so gering, dass kein Laserschutzbeauftragter benannt werden muss. Gleichzeitig reduziert CALIX den Aufwand für den Schutz vor ionisierender Strahlung auf Null. Autor: Max Mandt-Merck, Vertrieb Messtechnik bei LAP Laser, Lüneburg