AT514987B1 - Messkopf - Google Patents

Abstract

Messkopf (1) mit einem Messkopfoberteil (17) zur Prüfung von Proben (2), wobei am Messkopf (1) eine Prüfebene (14) vorgesehen ist und am Messkopfoberteil (17) zumindest drei räumlich zueinander geneigte durchgängige Bohrungen (4, 5, 6) vorgesehen sind, deren Achsen sich in einem Prüfpunkt (3) in der Prüfebene (14) schneiden.

Description

Beschreibung

MESSKOPF

[0001] Die gegenständliche Erfindung betrifft einen Messkopf zur Prüfung von Proben, wobeiam Messkopf eine Prüfebene vorgesehen ist und am Messkopfoberteil zumindest drei räumlichzueinander geneigte durchgängige Bohrungen vorgesehen sind, deren Achsen sich in einemPrüfpunkt in der Prüfebene schneiden.

[0002] Bei Qualitätsprüfungen aber auch Entwicklungsarbeiten in unterschiedlichen Sparten derIndustrie wie z.B. Pigmenterzeugung, Papierindustrie, Folien, Druckindustrie, Fertigung vonsicherheitsrelevanten Produkten wie Wertpapiere, Banknoten und Debit Karten, aber auch fürmedizinische, biologische, biochemische und viele weitere Anwendungen werden eine Reihevon Prüf- und Analysenverfahren eingesetzt. Aus nachvollziehbaren Gründen nehmen dabei dieoptischen Mess- und Prüfmethoden eine besondere Stellung ein, da sie ein nahezu zerstö¬rungsfreies Untersuchen beziehungsweise Prüfen etwaiger Proben erlauben. Einige dieserAnwendungen erfordern eine einfache, aber äußerst exakte Positionierung der Messvorrich¬tung, um an einem gewünschten Messpunkt wiederholt unterschiedliche Messungen durchzu¬führen zu können.

[0003] Im Bereich der optischen Prüfmethoden wird die Wechselwirkungen von Licht mit der zuprüfenden Oberfläche beziehungsweise dem zu prüfenden Material zur Beurteilung herangezo¬gen. Dabei wird oftmals Licht mit verschiedensten Wellenlängen, also in einem breiten, spektra¬len Fenster vom Infrarot- bis zum UV-Bereich für die Prüfung genutzt. Je nach zu untersuchen¬dem Material wird aus diesem spektralen Fenster der geeignetste Bereich oder auch die geeig¬netste Lichtwellenlänge genutzt, um gewünschte Effekte hervorzurufen. Diese Effekte könnenbeispielsweise Reflexion und/oder Absorption, Transmission, Lumineszenzen wie beispielswei¬se Fluoreszenz, und andere Effekte umfassen. Das Eintreten, oder auch Ausbleiben, der erwar¬teten oder gewünschten Effekte erlaubt Aussagen über das geprüfte Material zu treffen.

[0004] Da die erwähnten Effekte oftmals materialabhängig, und in diesem Zusammenhangauch lichtwellenlängenabhängig sind, ist es im Zuge der Prüfung vorteilhaft, über mehrereLichtquellen zu verfügen.

[0005] In diesem Zusammenhang zeigt die DE 10 2011 100 507 A1 ein mobiles optischesAnalysegerät dessen Aufgabe darin besteht, eine möglichst große Vielzahl von verschiedenenoptischen Analysemethoden zur Verfügung zu stellen. Dazu umfasst das Analysegerät dreiLichtquellen, wobei die ausgeleuchteten Bereiche zumindest einen gemeinsamen Teilbereichaufweisen. Als erste Lichtquelle ist eine Weißlicht-Leuchtdiode angeführt, die sich im Kopfbe¬reich des Analysegeräts befindet und deren primäre Aufgabe darin besteht, den Beobachtungs¬bereich auszuleuchten. Weiters werden Laserdioden angeführt, deren emittiertes Licht vorallem der Anregung von Fluoreszenz an der Probenoberfläche dient. Das Analysegerät um¬fasst, neben der Möglichkeit der spektralen Analyse, eine Vorrichtung zur Aufnahme des Bildes,beispielsweise einen CCD Chip oder CMOS-Kamerachip.

[0006] Als nachteilig ist anzusehen, dass die Weißlicht-Leuchtdiode direkt im Kopfbereich desAnalysegerätes untergebracht ist. Im Zuge des Betriebs kommt es zu starken Erwärmung derLeuchtdiode. Dabei ist zu beachten, dass die emittierten Wellenlängen und auch die Helligkeitder Leuchtdioden stark temperaturabhängig sind, weshalb es im Zuge der Erwärmung zu einerentsprechenden Drift kommt. Als weiterer Nachteil ist zu sehen, dass die für die Fokussierungnotwendigen optischen Linsen, direkt im Messkopf angeordnet sind. Da die Linsen ein Teil derStrahlführung im Strahlengang des zu analysierenden Licht sind, sind die Anforderungen an dieLinsenaufnahme entsprechend hoch. Ungenaue Sitzoberflächen führen zu unerwünschtenSchräglagen der optischen Elemente und zu damit verbundenen unerwünschten Brechungsef¬fekten und/oder Fehllagen entsprechender Fokusse. Gerade bei der Nutzung von Laserstrah¬lung kann eine falsche Fokuslage ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellen. UnerwarteteBereiche können von Streu- und Reflexionsstrahlung erreicht werden und dem menschlichen

Auge erheblichen Schaden zufügen. Aus diesem Grund ist der Bearbeitungsaufwand der Lin¬senaufnahme verhältnismäßig hoch. Weiters ist für den gezeigten Messkopf keine definierteAuflagefläche vorgesehen. Die Größe der Bereiche welche von den unterschiedlichen Licht¬quellen ausgeleuchtet werden, ist jedoch vom Abstand der Prüfoberfläche zu den verwendetenoptischen Linsen abhängig. Eine Veränderung des Abstandes hat somit eine Veränderung derLichtintensität an der Probenoberfläche zur Folge, wodurch wiederum die Reproduzierbarkeitder Messung leidet. Sind die optischen Linsen unter einem gewissen Winkel im Messkopf an¬geordnet, verändert sich auch die Lage des ausgeleuchteten, beziehungsweise zu prüfendenBereichs auf der Prüfoberfläche mit deren Abstand zu Messkopf.

[0007] Es ist daher die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung einen Messkopf mit möglichsteinfachem Aufbau auszubilden welcher die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.

[0008] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass am Messkopfoberteil, an seiner der Prüfebenezugewandten Seite, ein Auflageelement angeordnet ist.

[0009] Die räumliche Anordnung der zueinander geneigten Bohrungen erlaubt es, verschiedeneLichtquellen oder Beobachtungseinrichtungen platzsparend in den Messkopfoberteil einzukop¬peln. Da sich die Achsen der Bohrungen in einem Punkt schneiden, ist eine hundertprozentigeÜberdeckung der beleuchten und beobachteten Bereiche beziehungsweise des Prüfpunktssichergestellt. Da es nur einen, durch den Schnittpunkt der Bohrungsachsen festgelegten Prüf¬punkt gibt, ist das Positionieren und somit die Reproduzierbarkeit einer Prüfung entsprechendvereinfacht. Durch das Auflageelement ist die Lage der Probe zur Prüfebene festgelegt undsichergestellt das die Oberfläche einer zu untersuchende Probe in der Prüfebene liegt.

[0010] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest eine weitere, räumlich geneig¬te, durchgängige Bohrung am Messkopfoberteil vorgesehen ist, deren Achse durch den Prüf¬punkt verläuft. Die weitere Bohrung erlaubt es, neben den bereits genutzten Lichtquellen, derenLicht über die anderen Bohrungen an die Probenoberfläche gelangt, eine weitere Lichtquellezur Beleuchtung der Probenoberfläche zu nutzen. Der gezeigte Messkopf erlaubt es daher,durch Zuleitung des Lichts unterschiedlichster Lichtquellen zur Probenoberfläche, eine Reiheunterschiedlicher Analyseverfahren anzuwenden.

[0011] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die zumindest drei Bohrungen und/oderdie weitere Bohrung auf ihrer der Prüfebene abgewendeten Seite jeweils eine Aufnahme füreinen Lichtleiter aufweisen. Bei Verwendung standardisierter Aufnahmen kann der Messkopf¬oberteil ohne jegliche Vorbereitung einfach an bestehende Messgeräte adaptiert, und für diesegenutzt werden.

[0012] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Messkopfoberteil und das Aufla¬geelement gelenkig miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Messkopfoberteil einfachbeiseite geklappt werden, um etwaige Proben schnell und einfach am Messkopfoberteil zupositionieren.

[0013] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Auflageelement relativ zum Mess¬kopfoberteil, normal auf die Prüfebene, verschiebbar ist. Dadurch ist der Abstand zwischen demMesskopfoberteil und dem Auflageelement entsprechend justierbar und kann an Proben unter¬schiedlicher Dicke angepasst werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dassam Auflageelement eine durchgängige Bohrung vorgesehen ist, deren Achse durch den Prüf¬punkt verläuft. Wird beispielsweise der Messkopfoberteil mit dem Auflageelement auf einerBeleuchtungseinrichtung wie beispielsweise einem Lichttisch, oder auch auf einer anderenLichtquelle positioniert, gelangt das Licht durch die Bohrung im Auflageelement auf die ihmzugewandte Probenoberfläche. Das gegebenenfalls durch die Probe hindurchscheinende Lichtkann in weitere Folge für die Untersuchung der Transmissionseigenschaften der Probe heran¬gezogen werden.

[0014] Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die am Auflageelement vorgesehenedurchgängige Bohrung normal auf die Prüfebene steht. Das von einer eventuell genutztenBeleuchtungseinrichtung ausgesendete Licht, trifft somit mit dessen Hauptausbreitungsrichtung normal auf die Probenoberfläche auf. Dies erlaubt es die maximale Intensität einer eventuellgenutzten Beleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise einem Lichttisch, oder auch auf eineranderen Lichtquelle, ohne entsprechende Umlenkoptiken vorsehen zu müssen, nutzen zukönnen.

[0015] Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Bohrung durch das Auflageelement auf ihrer derPrüfebene abgewendeten Seite eine Aufnahme für einen Lichtleiter aufweist. Über diese Auf¬nahme kann eine Lichtquelle oder ein damit verbundener Lichtleiter direkt an das Auflageele¬ment des Messkopfes angeschlossen werden.

[0016] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im Messkopfoberteil zumindesteine weitere, zu den anderen Bohrungen räumlich geneigte, durchgängige, zusätzliche Bohrungvorgesehen ist, dass sich die Achse der zusätzlichen Bohrung im Prüfpunkt mit den Achsen deranderen Bohrungen schneidet und dass diese weitere Bohrung eine Beobachtungseinheitaufnimmt. Dies erlaubt es, den Prüfpunkt exakt zu beobachten und so ein wiederholtes Positio¬nieren zu erlauben. Ist die Beobachtungseinheit mit einem entsprechenden Speicher ausgestat¬tet, ist weiters eine entsprechende Dokumentation der Prüfung möglich.

[0017] Weiters ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Beobachtungseinheit durch eine optischeLinse ausgebildet wird. Mit geringstem Aufwand kann damit der Prüfpunkt mit freiem Augeerkannt und der Messkopf je nach Vergrößerung der optischen Linse entsprechend genaupositioniert werden. Da die optische Linse lediglich der Beobachtung des Prüfpunkt dient, sinddie Anforderungen der Linsenaufnahme gering, wobei ein sicherer Halt der optischen Linsegewährleistet sein muss. Die Linse muss es erlauben das Licht, welches von der Probe imPrüfpunkt reflektiert oder emittiert wird, so umzulenken, dass unabhängig vom Winkel der Boh¬rung in welcher die Linse angeordnet ist, der Prüfpunkt beobachtet werden kann. Das Materialder optischen Linse sollte so gewählt sein, dass das menschliche Auge beim Beobachten kei¬nen Schaden nimmt.

[0018] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass am Messkopf ein Hohlraumvorgesehen ist und die Prüfebene innerhalb des Hohlraums liegt. Dies erlaubt es, beispielswei¬se flüssige Proben in einem geeigneten Behälter innerhalb des Messkopfoberteiles und/oderdes Auflageelementes so anzuordnen, dass die Prüfebene die Probe schneidet beziehungswei¬se der Prüfpunkt innerhalb der Probe liegt, um beispielsweise das Transmissionsvermögen derFlüssigkeit zu prüfen.

[0019] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1bis 5 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausge¬staltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt [0020] Fig.1 den erfindungsgemäßen Messkopf im Grundriss, [0021] Fig.2 eine Schnittdarstellung des Messkopfes, [0022] Fig.3 einen Grundriss des Messkopfes in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, [0023] Fig.4 eine Schnittdarstellung des Messkopfes in einer besonders vorteilhaften Ausge¬ staltung, [0024] Fig.5 eine Schnittdarstellung in welcher der Messkopfoberteil und das Auflageelement einen Hohlraum aufweisen.

[0025] Figur 1 und Figur 2 zeigen den erfindungsgemäßen Messkopfoberteil 17 des Messkop¬fes 1 welcher für optische Prüfmethoden Anwendung findet, im Grundriss und in einer Schnitt¬darstellung entlang der Linie ll-ll im Grundriss. Der Messkopfoberteil 17 weist eine Prüfebene14, in welcher ein Prüfpunkt 3 liegt, auf. Die Probe 2 kann beispielsweise Wertpapiere, Bankno¬ten, lackierte Oberflächen oder ähnliches, aber auch biologisches Material und Flüssigkeitenumfassen. Das Anwendungsgebiet ist jedoch beliebig erweiterbar, da nahezu alle Werkstoffeund Oberflächen durch optische Prüfmethoden zerstörungsfrei geprüft werden können. DieWahl der Lage des Prüfpunktes 3 beziehungsweise der Prüfebene 14 in Bezug auf die Probe 2,richtet sich nach der zu untersuchenden Probe 2. Beispielsweise ist denkbar dass im Zuge der

Untersuchung eines Kunstobjektes bestimmte Färb- oder Oberflächenbereiche einer optischenPrüfung unterzogen werden, wonach auch die Lage des Prüfpunktes 3 an der Probenoberflä¬che entsprechend gewählt werden kann. Dabei muss die Prüfebene 14 nicht direkt an einer derOberflächen des Messkopfoberteils 17 anliegend gewählt sein. Wie Figur 1 zeigt kann die Prüf¬ebene 14 beziehungsweise der Prüfpunkt 3 auch vom Messkopfoberteil 17 beabstandet sein.Ist die Prüfebene 14 direkt an einer der Oberflächen des Messkopfoberteiles 17 vorgesehen,kann die Messung durch direktes Auflegen des Messkopfoberteiles 17 mit der entsprechendenOberfläche auf die Probe erfolgen. Der Messkopfoberteil 17 weist eine erste Bohrung 4 auf,deren Achse durch den Prüfpunkt 3 verläuft. Über diese erste Bohrung 4 wird dem Prüfpunkt 3das Licht einer ersten Lichtquelle zugeführt. Weiters weist der Messkopfoberteil 17 eine weitereBohrung 5 auf, deren Achse sich mit der Achse der Bohrung 4 im Prüfpunkt 3 schneidet. Überdiese zweite Bohrung 5 kann dem Prüfpunkt 3 im Bedarfsfall das Licht einer weiteren, zweitenLichtquelle zugeführt werden. Über eine dritte Bohrung 6 kann am Messkopfoberteil 17 einAnalysegerät, wie beispielsweise ein Spektrometer angeschlossen werden. Je nach Messauf¬gabe können selbstverständlich auch andere Analysegeräte zur Anwendung kommen. DieAchse der dritten Bohrung 6 schneidet sich mit den beiden Achsen der ersten Bohrung 4 undder zweiten Bohrung 5 ebenfalls im Prüfpunkt 3.

[0026] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass über die erste Bohrung 4 einer eingefärbtenProbe 2 im Prüfpunkt 3 das Licht einer Halogenlampe als erste Lichtquelle zugeführt wird. Dasvon der Halogenlampe ausgesendete Licht wird im Prüfpunkt 3 von der Oberfläche der Probe 2unter anderen in die dritte Bohrung 6 reflektiert. Ein daran angeschlossenes Analysegerät er¬laubt es beispielsweise, das reflektierte Spektrum in seine spektralen Anteile zu zerlegen undsomit Aussagen über die, für das Einfärben der Probe 2, verwendeten Pigmente zu treffen.

[0027] Die Verwendung einer Halogenlampe als erste Lichtquelle ist dabei nur beispielhaftgenannt. Um einen möglichst breiten Bereich des optischen Spektrums abdecken zu könnenkann beispielsweise auch eine Quecksilberdampflampe oder eine entsprechende Hochleis-tungs-LED als erste Lichtquelle dienen. Grundsätzlich kann die Art der Lichtquelle frei gewähltwerden und richtet sich nach der zu untersuchenden Probe 2 beziehungsweise, bei Verwen¬dung eines Spektrometers als Analysegerät, nach dem zu untersuchenden Spektralbereich. Jenach zu untersuchender Probe 2 und zu erwartenden Ergebnissen, steht es dem Fachmann freieine geeignete Auswahl für die erste Lichtquelle zu treffen. Ein erwartetes Ergebnis kann indiesem Zusammenhang ein gewisser Verlauf des Spektrums des an der Probe reflektiertenLichts darstellen. Dieser Verlauf ermöglicht es beispielsweise Aussagen über verwendete Farb¬pigmente zu treffen.

[0028] Da eine Reihe optischer Effekte von der Wellenlänge des Lichtes abhängig sind, mitwelcher eine Probe 2 beleuchtet, beziehungsweise deren Moleküle angeregt werden, kann derProbe 2 im Prüfpunkt 3 über die Bohrung 5 das Licht einer zweiten Lichtquelle zugeführt wer¬den. Diese zweite Lichtquelle kann beispielsweise durch eine Laserdiode gebildet werden,wobei wiederum auch andere Lichtquellen denkbar sind. Dies erlaubt es, je nach Auswahl derLaserdiode oder einer anderen Lichtquelle, verschiedenste Wellenlängen vom Infrarot- bis zumUV-Bereich für die Untersuchung der Probe 2 zu nutzen.

[0029] Beispielsweise ist denkbar, dass die Oberfläche der Probe 2 durch Beleuchtung miteiner bestimmten, ausgesuchten Wellenlänge zur Lumineszenz angeregt wird. Das durch dieLumineszenz gebildete, emittierte Licht steht über die Bohrung 6 für eine weitere Analyse zurVerfügung.

[0030] Vorteilhaft wird das durch die Lumineszenz emittierte Spektrum auf das emittierte Spekt¬rum einer Normlichtlampe bezogen. Da für die Normlichtlampe die Anteile der drei GrundfarbenRot, Grün und Blau bekannt und als RGB-Werte angegeben sind, eignet sich diese als Aus¬gangsbasis für die Beurteilung des durch Lumineszenz erzeugten Spektrums. Durch das Rück¬beziehen auf das Licht der Normlichtlampe, können somit auch dem durch Lumineszenz emit¬tierten Spektrum entsprechende RGB-Werte zugeordnet werden. Der Vergleich unterschiedli¬cher Messungen wird somit durch die Möglichkeit auch Ergebnisse einer Lumineszenzmessung mit farbmetrischen Werten zu versehen, erleichtert. Ist auch die Bestrahlungsstärke der Norm¬lichtlampe bekannt, können in gleicher Weise die Ergebnisse einer Lumineszenzmessung mitradiometrischen Werten beispielsweise in W/m2 versehen werden. Ob die Probe 2, bezie¬hungsweise deren Oberfläche zur Lumineszenz angeregt werden konnte, hängt stark von derverwendeten Wellenlänge, der verwendeten Lichtquelle und der Zusammensetzung der Probe2 beziehungsweise deren Oberfläche ab. Wiederum steht es dem Fachmann frei, je nach zuuntersuchende Probe 2 und je nach erwarteten Ergebnissen, eine geeignete Auswahl für diezweite Lichtquelle zu treffen.

[0031] Der Messkopfoberteil 17 bietet über die Bohrung 4 und die Bohrung 5 die Möglichkeitunterschiedliche Lichtquellen für die Beleuchtung der Probe 2 im Prüfpunkt 3 heranzuziehen,ohne die Lage des Messkopfoberteils 17 relativ zur zu untersuchenden Probe 2 zu verändern.Dies stellt sicher, dass unterschiedliche Prüfmethoden, welche mit der Verwendung unter¬schiedlicher Lichtquellen einhergehen, auf ein und denselben Prüfpunkt 3 angewendet werdenkönnen. Nur dies erlaubt einen besonders aussagekräftigen Vergleich der von einer Probe 2reflektierten beziehungsweise emittierten Spektren.

[0032] Das Beleuchten oder auch Anregen der Probe 2 kann mit beiden Lichtquellen gleichzei¬tig erfolgen. Sollten sich jedoch dadurch negative Wechselwirkungen ergeben, können diebeiden Lichtquellen auch getrennt voneinander, nacheinander oder auch abwechselnd genutztwerden.

[0033] Da über die Bohrungen 4 und 5 die Winkel unter welchen das Licht der entsprechendenLichtquellen auf die Probe 2 trifft, und über die Bohrung 6 der Winkel unter welchem das vonder Probe 2 reflektierte und/oder emittierte Licht dem Analysegerät zugeführt wird vorgegebensind, ist eine maximale Reproduzierbarkeit der Messung gegeben.

[0034] Dazu ist es unerheblich über welche Bohrungen 4, 5 oder 6 einer Probe 2 Licht zuge¬führt wird, beziehungsweise über welche der Bohrungen 4, 5 oder 6 das von der Probe 2 reflek¬tierte und/oder emittierte Licht dem Analysegerät zugeführt wird. Die beschriebene „Belegung“der Bohrungen 4, 5 und 6 ist in diesem Zusammenhang als beispielhaft zu verstehen.

[0035] Die Auswahl der Winkel unter welchen die Bohrungen 4, 5 und 6 angeordnet sind, rich¬tet sich nach dem Anwendungsgebiet, wobei zu beachten ist, dass für manche Messeaufgabengenormte Beleuchtungswinkel vorgesehen sind.

[0036] Grundsätzlich kann die Zu- und Abfuhr des entsprechenden Lichtes über Lichtleitererfolgen, welche am Messkopfoberteil 17 beziehungsweise an oder in den entsprechendenBohrungen befestigt werden. Dazu können an den Bohrungen 4, 5 und 6 auf ihren der Prüfebe¬ne 14 abgewendeten Seiten, entsprechende Aufnahmen für die Lichtleiter vorgesehen sein.Beispielhaft sei die Verbindung beziehungsweise Aufnahme mittels bekannter SMA -Verbinderngenannt. Diese Art der Lichtzufuhr beziehungsweise der Aufnahme ist jedoch lediglich beispiel¬haft und schließt andere Möglichkeiten, beispielsweise die direkte Montage geeigneter Licht¬quellen und/oder die Verbindung mittels anderer, geeigneter Aufnahmen nicht aus. Wird eineoder mehrere der Bohrungen 4, 5 oder 6 nicht genutzt, beziehungsweise sind keine entspre¬chenden Lichtleiter angeschlossen, können die entsprechenden Bohrungen 4, 5 oder 6 mittelsAbdeckkappen oder ähnlichem verschlossen werden.

[0037] In Figur 3 und Figur 4 ist der Messkopf 1 im Grundriss und in einer Schnittdarstellungentlang der Linie IV-IV im Grundriss in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dargestellt.

[0038] Wie erkennbar ist, ist am Messkopfoberteil 17 eine weitere, räumlich geneigte, durch¬gängige Bohrung 7 vorgesehen, deren Achse durch den Prüfpunkt 3 verläuft. Die weitere Boh¬rung 7 erlaubt es, wie auch die Bohrung 4 und die Bohrung 5, der Probe 2 das Licht einer weite¬ren Lichtquelle zuzuführen. Die Achse der Bohrung 7 schneidet sich mit den Achsen der Boh¬rungen 4, 5 und 6 ebenfalls im Prüfpunkt 3. Die Prüfebene 14 beziehungsweise der Prüfpunkt 3ist bei der dargestellten Variante direkt an einer der Oberflächen des Messkopfoberteiles 17vorgesehen. Daher steht im Zuge einer Messung der Messkopfoberteil 17 direkt mit der Probe 2in Kontakt so dass der Prüfpunkt 3 entsprechend auf der Oberfläche der Probe 2 zum Liegen kommt. Wie bereits erwähnt, sind optische Effekte, wie beispielsweise Lumineszenz, stark vonder zu untersuchenden Probe beziehungsweise deren Oberfläche und von der Wellenlänge dergenutzten Lichtquelle abhängig. Die weitere Bohrung 7 erlaubt es somit, neben den beidenLichtquellen, deren Licht über die Bohrungen 4 und 5 an die Probenoberfläche gelangt, eineweitere Lichtquelle zu deren Beleuchtung zu nutzen. Der gezeigte Messkopfoberteil 17 erlaubtes daher, durch Zuleitung des Lichts unterschiedlichster Lichtquellen zur Probenoberfläche,eine Reihe unterschiedlicher Analyseverfahren anzuwenden. Falls die zusätzliche Bohrung 7nicht genutzt wird, kann auch diese, wie bereits beschrieben, mittels Abdeckkappen oder ähnli¬chem verschlossen werden.

[0039] Weiters ist eine weitere, räumlich geneigte, durchgängige, zusätzliche Bohrung 8 imMesskopfoberteil 17 vorgesehen, deren Achse ebenfalls durch den Prüfpunkt 3 verläuft. Diezusätzliche Bohrung 8 kann eine Beobachtungseinheit aufnehmen, welche es erlaubt den Prüf¬punkt 3 zu observieren. Dies erleichtert beispielsweise die Positionierung des Messkopfes 1 aufder Probe 2. Als Beobachtungseinheit kann beispielsweise eine optische Linse 12 mit entspre¬chend der Vergrößerung, oder auch das Objektiv einer Kamera vorgesehen sein. Die optischeLinse 12 kann beispielsweise, um ein Positionieren zu erleichtern, als Vergrößerungslinseausgeführt sein. Weiters muss es die Linse 12 erlauben, das Licht, welches die Probe 2 imPrüfpunkt 3 reflektiert oder emittiert, so umzulenken, dass unabhängig vom Winkel der zusätzli¬chen Bohrung 8, in welcher die Linse 12 angeordnet ist, der Prüfpunkt 3 beobachtet werdenkann. Zu beachten ist, dass eventuell genutzte Laserstrahlung auch durchaus außerhalb dessichtbaren Bereiches liegen kann und Reflexionen oder Streuungen dem menschlichen Augemassive Verletzungen zufügen können. Daher kann in vorteilhafter Weise das Material, odereine etwaige Beschichtung der optischen Linse 12 so gewählt werden, dass bei der Beobach¬tung der Probe 2 das menschliche Auge keinen Schaden nimmt. Andernfalls wäre das Trageneiner entsprechenden Schutzbrille notwendig. Ist als Beobachtungseinheit beispielsweise eineKamera vorgesehen, wird dadurch auch die Dokumentation der Messung ermöglicht.

[0040] Weiters ist ein Auflageelement 9, welches mit dem Messkopfoberteil 17 in besondersvorteilhafter Weise über das Gelenk 10 verbunden ist, erkennbar. Das Auflageelement 9 istdabei an der der Prüfebene 14 zugewandten Seite des Messkopfoberteiles 17 angeordnet. Einezu untersuchende Probe 2 wird zwischen Auflageelement 9 und dem Messkopfoberteil 17platziert. Das Auflageelement 9 kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass es relativ zumMesskopfoberteil 17, normal auf die Prüfebene 14, verschiebbar ist. Dadurch ist der Abstandzwischen dem Messkopfoberteil 17 und dem Auflageelement 9 entsprechend justierbar undkann an Proben 2 unterschiedlicher Dicke angepasst werden. Dazu kann beispielsweise dasGelenk 10 über ein Langloch 15 mit dem Auflageelement 9 verbunden sein. Dadurch, dassMesskopfoberteil 17 und Auflageelement 9 normal auf die Prüfebene 14 zueinander verscho¬ben werden können, kann sichergestellt werden, dass sowohl der Messkopfoberteil 17, als auchdas Auflageelement 9 vollflächig auf der Probe 2 aufliegt. Die Verstellbarkeit über ein Langloch15 ist lediglich beispielhaft genannt und schließt andere Möglichkeiten natürlich nicht aus. DieKombination des Messkopfoberteiles 17 und des Auflageelements 9 stellt somit sicher, dass dieOberfläche einer zu untersuchenden Probe 2 in der Prüfebene 14 liegt. Das Auflageelement 9ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung dargestellt, bei der es eine durchgängige Bohrung 11aufweist, deren Achse durch den Prüfpunkt 3 verläuft und besonders vorteilhaft normal auf diePrüfebene 14 steht.

[0041] Wird der, zwischen Messkopfoberteil 17 und Auflageelement 9 angeordneten, Probe 2über die Bohrung 11 Licht zugeführt, kann auch das Transmissionsvermögen der Probe 2 be¬stimmt werden. Dazu gelangt lediglich der durch die Probe 2 durchscheinende, transmittierteLichtanteil beispielsweise in die Bohrung 6, wodurch in weiterer Folge der transmittierte Lichtan¬teil einem Analysegerät zugeführt werden kann.

[0042] Lichtzufuhr kann dadurch erfolgen dass an der Bohrung 11 die Aufnahme für einenLichtleiter vorgesehen ist, über welchen der Probe 2 auf ihrer der Prüfebene 14 abgewendetenSeite Licht zugeführt werden kann.

[0043] Selbstverständlich ist auch die Anordnung auf einer anderen Lichtquelle wie beispiels¬weise einem Lichttisch, welcher eine durchgehend lichtemittierende Oberfläche darstellt, denk¬bar. Dazu wird ebenfalls die Probe 2 zwischen Messkopfoberteil 17 und Auflageelement 9angeordnet, wobei sich jedoch der Messkopfoberteil 17 mit dem Auflageelement 9 und derProbe 2 auf der Oberfläche des Lichttisches befindet. Durch die Bohrung 11 im Auflageelement9 gelangt das Licht, wie bereits beschrieben, an die der Prüfebene 14 abgewendeten Seite derProbe 2. Wiederum gelangt lediglich der durchscheinende Lichtanteil beispielsweise in dieBohrung 6, wobei jener transmittierte Lichtanteil in weiterer Folge einem Analysegerät zugeführtwerden kann. Der Lichttisch ist als alternative Lichtquelle für die Bestimmung des Transmissi¬onsvermögens der Probe 2 lediglich beispielhaft genannt und schließt andere geeignete Licht¬quellen nicht aus.

[0044] Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung, in welcher am Messkopf 1 ein Hohlraum 13 vorge¬sehen ist. Dieser Hohlraum 13 wird durch eine Ausnehmung 131 im Messkopfoberteil 17 undeine Ausnehmung 132 im Auflageelement 9 gebildet. Die beiden Ausnehmungen 131 und 132bilden somit am Messkopf 1 einen gemeinsamen Hohlraum 13 aus, innerhalb dessen die Prüf¬ebene 14 beziehungsweise der Prüfpunkt 3 liegt.

[0045] Dies erlaubt es, beispielsweise eine Probe 2 in Form einer Flüssigkeit innerhalb einesgeeigneten Behälters 16 so am Messkopf 1 anzuordnen, dass die Prüfebene 14 und somit derPrüfpunkt 3 innerhalb der Probe 2 liegt. Auf diese Weise wird es ermöglicht auch das Transmis¬sionsvermögen von Flüssigkeiten zu bestimmen. Dabei kann beispielsweise der Hohlraum 13auch hermetisch abgeschlossen sein, um die Flüssigkeit direkt in den Messkopf 1 einzubringen.Dadurch kann auf die Verwendung eines für die Flüssigkeit geeigneten Behälters 16 verzichtetwerden. In diesem Fall muss selbstverständlich eine entsprechende Öffnung im Messkopf 1zum Füllen beziehungsweise zum Entleeren vorgesehen sein. Dafür können selbstverständlichauch die im Messkopf 1 bereits vorhandenen Bohrungen wie beispielsweise die Bohrungen 4,5, 6, 7, 8 dienen.

[0046] Selbstverständlich kann auch lediglich der Messkopfoberteil 17 einen Hohlraum 13 oderdas Auflageelement 9 einen Hohlraum 13 aufweisen, wobei sichergestellt sein muss, dass diePrüfebene 14 und somit der Prüfpunkt 3 innerhalb der flüssigen Probe 2 zum Liegen kommt.

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. Messkopf (1) mit einem Messkopfoberteil (17) zur Prüfung von Proben (2), wobei amMesskopf (1) eine Prüfebene (14) vorgesehen ist und am Messkopfoberteil (17) zumindestdrei räumlich zueinander geneigte durchgängige Bohrungen (4, 5, 6) vorgesehen sind, de¬ren Achsen sich in einem Prüfpunkt (3) in der Prüfebene (14) schneiden, dadurch ge¬kennzeichnet, dass am Messkopfoberteil (17), an seiner der Prüfebene (14) zugewandtenSeite, ein Auflageelement (9) angeordnet ist.
2. 2. Messkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere,räumlich geneigte, durchgängige Bohrung (7) am Messkopfoberteil (17) vorgesehen ist, de¬ren Achse durch den Prüfpunkt (3) verläuft.
3. 3. Messkopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest dreiBohrungen (4, 5, 6) und/oder die weitere Bohrung (7) auf ihrer der Prüfebene (14) abge¬wendeten Seite jeweils eine Aufnahme für einen Lichtleiter aufweisen.
4. 4. Messkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass derMesskopfoberteil (17) und das Auflageelement (9) gelenkig miteinander verbunden sind.
5. 5. Messkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dasAuflageelement (9) relativ zum Messkopfoberteil (17), normal auf die Prüfebene (14), ver¬schiebbar ist.
6. 6. Messkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass amAuflageelement (9) eine durchgängige Bohrung (11) vorgesehen ist, deren Achse durchden Prüfpunkt (3) verläuft.
7. 7. Messkopf (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die am Auflageelement(9) vorgesehene durchgängige Bohrung (11) normal auf die Prüfebene (14) steht.
8. 8. Messkopf (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (11)durch das Auflageelement (9) auf ihrer der Prüfebene (14) abgewendeten Seite eine Auf¬nahme für einen Lichtleiter aufweist.
9. 9. Messkopf (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass im Messkopfoberteil (17) zumindest eine weitere, zu den anderen Bohrungen (4, 5, 6,7) räumlich geneigte, durchgängige, zusätzliche Bohrung (8) vorgesehen ist, dass sich dieAchse der zusätzlichen Bohrung (8) im Prüfpunkt (3) mit den Achsen der anderen Bohrun¬gen (4, 5, 6) schneidet und dass diese zusätzliche Bohrung (8) eine Beobachtungseinheitaufnimmt.
10. 10. Messkopf (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtungseinheitdurch eine optische Linse (12) ausgebildet wird.
11. 11. Messkopf (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,dass am Messkopf (1) ein Hohlraum (13) vorgesehen ist und die Prüfebene (14) innerhalbdes Hohlraums (13) liegt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen