Lasermessgeräte.
Anwendungen und Einsatzgebiete
Unsere Kunden kennen die Einsatzgebiete und Möglichkeiten von Lasermessgeräten. Denn schließlich arbeiten sie seit Jahren mit diesen Instrumenten. Alle anderen, die zufällig oder ganz gezielt auf unsere Webseite gelangten, möchten wir hier einen kleinen und verständlichen Einblick in eine komplexe Technik, um dem einen oder anderen vielleicht Denkanstöße zum Einsatz von Lasermessgeräten in seinem Unternehmen, geben.
Funktionsweise eines HeNe-Lasers
Ein Laser (akronym für light amplification by stimulated emission of radiation) zeichnet sich durch hohe Qualität und Gerichtetheit des von ihm emittierten Lichts aus. Ein Helium-Neon Laser verwendet als Medium im Resonator eine Helium-Neon Atmosphäre. Die Abmessungen des Resonators begünstigen das Entstehen von stehenden Wellen mit gewisser Wellenlänge, wodurch es zu Übergängen zwischen den quantenmechanischen Erregungszuständen des Resonatormediums kommen kann (Stimulation). Durch ständiges Zuführen von Energie wird das entstehende Licht (Emission) im Resonator vertausendfacht (Amplifikation). Der Resonator besitzt ein Emissionsende, an dem der reflektierende Spiegel „nur“ eine Reflektivität von 99,9% besitzt. Hier treten 0,1% der Strahlungsdichte durch eine Apertur aus und können dann vom Experimentator/Endnutzer verwendet werden.
Natürlich existieren dutzende von technischen Tricks bei der Konstruktion, um den reibungslosen Ablauf in einem modernen Laser zu ermöglichen. Diese sind meist durch Patente geschützt und das Know-how wird von den Entwicklern von Lasersystemen streng behütet.
Eigenschaften und Anwendung
Das Laserlicht von HeNe-Lasern zeichnet sich durch hohe Kohärenz aus und besitzt eine Wellenlänge von 632,8 nm. Für optische Verfahren genügen bereits wenige mW Ausgangsleistung. Berührungslose Messverfahren wie optische Längenmessung sind besonders geeignet für empfindliche Messobjekte und schnelle Messungen und spielen eine wichtige Rolle in der Qualitätssicherung und in vielen Bereichen der industriellen Fertigung. Michael Lannert (M.Sc. Physics, wissenschaftlicher Mitarbeiter TU Darmstadt)
So funktioniert ein Lasermessgerät (Laserscanner)
Der Laserstrahl verlässt die HeNe-Laserröhre durch einen halbdurchlässigen Spiegel. Danach trifft er auf einen rotierenden Spiegel, der auf der Motorwelle vom Scannermotor sitzt . Hierdurch entsteht ein „Vorhang“ aus Laserlicht. Der „Vorhang“ ist an dieser Stelle je Zeiteinheit unlinear. Daher wird er durch eine Linse (Kollimator) geleitet.
Ein Kollimator (lat.: colineare; „geradeaus zielen, richten; urspr. falsch gelesen als collimare) dient zur Erzeugung eines parallelen Strahlenverlaufs, also zur Kollimation. In der technischen Optik wird bei Verwendung sichtbaren Lichtes mit einem Kollimator auch eine Mess-Skala im Unendlichen abgebildet. (Quelle: WIKIPEDIA)
Am Ausgang der Linse bewegt sich der Strahl nun linear als Mess-Skala. Jetzt kommt das Fenster der Sendeseite. Hernach folgt die eigentliche Messelinie an der der Prüfling zu liegen kommen muss. Auf der Empfangsseite trifft der Strahl das Empfangsfenster und dann eine Sammellinse in deren Brennpunkt eine Fotodiode ist. Dort wird ein elektronisches Signal erzeugt und dann ausgewertet. Der Prüfling bzw. das zu messende Objekt verursacht im „Vorhang“ einen Schatten. Aus der Dauer des Schattens errechnet das Messgerät die eigentliche Dimension. Diese kann angezeigt und über eine V24 (RS 232) ausgegeben werden.
Quelle: www.aeroel.it
Anwendungsgebiete Lasermessgeräte:
Lasermessgeräte werden in vielen Bereichen eingesetzt und zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften aus:
- schnelle und exakte Werte (unabhängig vom Faktor Mensch)
- Dokumentation der Messwerte über die Schnittstelle
- Bauteile mit höchster Präzision: z.B. Dämpfungskolben mit 2,9876 mm. Diese werden in 0,5µm Schritten einsortiert (klassiert)
- Prüfen von Passstiften in der Fertigung
- Prüfen von dünnwandigen Teilen, da taktiles Messen zum Verformen führt
- PKD-Werkzeuge (Polykristalliner Diamant PKD) dürfen nur mit optischen Geräten vermessen werden, da das Messen mit der Mikrometerschraube den Kristall stumpf macht
- Wellen in elektrischen Zahnbürsten:
Sollmaß = 1,406 mm - Durchmesser von Kanülen und Katheter in
der Medizintechnik - Durchmesser vom Draht bzw. Dicke
der Lackschicht