DE102004025801B4 - Method for absolute shape measurement of rotating objects - Google Patents

Method for absolute shape measurement of rotating objects Download PDF

Info

Publication number
DE102004025801B4
DE102004025801B4 DE200410025801 DE102004025801A DE102004025801B4 DE 102004025801 B4 DE102004025801 B4 DE 102004025801B4 DE 200410025801 DE200410025801 DE 200410025801 DE 102004025801 A DE102004025801 A DE 102004025801A DE 102004025801 B4 DE102004025801 B4 DE 102004025801B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measurement
measured
velocity
time
periodicity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200410025801
Other languages
German (de)
Other versions
DE102004025801A1 (en
Inventor
Patentinhaber gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200410025801 priority Critical patent/DE102004025801B4/en
Publication of DE102004025801A1 publication Critical patent/DE102004025801A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004025801B4 publication Critical patent/DE102004025801B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2408—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures for measuring roundness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01P3/366—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light by using diffraction of light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target

Abstract

Verfahren zur absoluten Formmessung von rotierenden Körpern, bei dem – die momentane Position z(t) eines Oberflächenpunktes des rotierenden Körpers im Messvolumen durch Auswertung von zwei Doppler-Frequenzverschiebungen berührungslos gemessen wird, – gleichzeitig die momentane Tangentialgeschwindigkeit U(t) des Oberflächenpunktes durch Auswertung derselben zwei Doppler-Frequenzverschiebungen berührungslos gemessen wird, – die mittlere Winkelgeschwindigkeit <ω> des rotierenden Körpers ohne Inkrementalgeber gemessen wird und zwar in der Weise, dass a) eine Periodizität der gemessenen Position oder b) eine Periodizität der gemessenen Tangentialgeschwindigkeit oder c) eine Periodizität der Streulichtleistung oder d) die Kombination aus a) bis c) ausgewertet wird, – aus z(t), U(t) und <ω> die momentane Winkelgeschwindigkeit ω(t) und weiter die Form des Körpers berechnet wird.Method for the absolute shape measurement of rotating bodies in which - the current position z (t) of a surface point of the rotating body in the measuring volume is measured without contact by evaluating two Doppler frequency shifts, - at the same time the current tangential velocity U (t) of the surface point is measured by evaluating the same two Doppler frequency shifts are measured without contact, - the mean angular velocity <ω> of the rotating body is measured without an incremental encoder in such a way that a) a periodicity of the measured position or b) a periodicity of the measured tangential velocity or c) a periodicity of the Scattered light power or d) the combination of a) to c) is evaluated, - the instantaneous angular velocity ω (t) and the shape of the body are calculated from z (t), U (t) and <ω>.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur absoluten Formvermessung von rotierenden Körpern.The invention relates to a method and a device for absolute shape measurement of rotating bodies.

Die Formvermessung von einem Rotationskörper kann mittels einer absoluten Positionserfassung in Kombination mit einer Erfassung der Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit erfolgen.The shape measurement of a rotation body can be done by means of an absolute position detection in combination with a detection of the speed and angular velocity.

Präzise Abstands- und Geschwindigkeitsmessungen sind sowohl bei der Prozessüberwachung als auch in der Fertigungsmesstechnik von großer Bedeutung. Zur Abstandsmessung an bewegten technischen Oberflächen werden heute vielfach noch taktile Verfahren eingesetzt, bei denen die Oberflächenform über die mechanische Auslenkung eines Tasters bestimmt wird, der während der Bewegung des Testobjektes leicht auf die Oberfläche gedrückt wird. Taktile Verfahren haben jedoch allgemein den Nachteil, dass empfindliche Oberflächen durch die Berührung des Tasters beschädigt werden können. Außerdem sind nur relativ geringe Objektgeschwindigkeiten möglich.Precise distance and speed measurements are of great importance in process monitoring as well as in production metrology. For distance measurement on moving technical surfaces tactile methods are still often used in which the surface shape on the mechanical deflection of a probe is determined, which is lightly pressed onto the surface during the movement of the test object. However, tactile methods generally have the disadvantage that delicate surfaces can be damaged by the touch of the probe. In addition, only relatively low object speeds are possible.

Aus diesem Grund werden bei der Prozessüberwachung und in der Fertigungsmesstechnik zunehmend auch optische Messverfahren eingesetzt. Diese sind berührungslos und zeichnen sich im Allgemeinen durch ihre hohe Datenrate aus.For this reason, optical measuring methods are increasingly being used in process monitoring and in production metrology. These are non-contact and are generally characterized by their high data rate.

Stand der TechnikState of the art

Optische Verfahren wie Fokus-Sensing, Shearing-Interferometrie [1] und vor allem Triangulation [2, 3] – ein weit verbreitetes Verfahren für Abstandsmessung in der Industrie – haben gemeinsam, dass ihre Messgenauigkeit durch kohärentes Rauschen (Speckle-Rauschen) prinzipiell begrenzt ist [4]. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass bei diesen Sensoren die Abstandsmessung in eine Ortsmessung auf der Oberfläche eines Photodetektors überführt wird. Bei der Triangulation gibt es außerdem das Problem der Abschattung, da für eine hohe Ortsauflösung im Bereich von einem Mikrometer ein großer Triangulationswinkel von ca. 40° notwendig ist [2, 5].Optical methods such as focus-sensing, shearing interferometry [1] and above all triangulation [2, 3] - a widely used method for distance measurement in industry - have in common that their measuring accuracy is limited in principle by coherent noise (speckle noise) [4]. This is due to the fact that in these sensors, the distance measurement is converted into a location measurement on the surface of a photodetector. In triangulation, there is also the problem of shading, as for a high spatial resolution in the range of one micrometer, a large triangulation angle of about 40 ° is necessary [2, 5].

Diese Probleme können mit Laufzeitverfahren oder Zwei-Wellenlängen-Interferometrie vermieden werden. Allerdings haben diese Verfahren andere Nachteile. Bei Laufzeitverfahren wäre eine Messung mit einer Zeitauflösung von ca. 10–14 Sekunden nötig (Femtosekundenlasertechnik), um 1 μm Ortsauflösung zu erreichen [6]. Dies ist technisch aufwendig und weist geringe Datenraten auf. Zwei-Wellenlängen-Interferometrie hat einen begrenzten Eindeutigkeitsbereich. Klassische Interferometrie ist außerdem speziell an rauhen Oberflächen problematisch, da durch den Speckle-Effekt statistische Phasenfluktuationen auftreten.These problems can be avoided with run-time or two-wavelength interferometry. However, these methods have other disadvantages. In the case of a transit time method, a measurement with a time resolution of approximately 10 -14 seconds would be necessary (femtosecond laser technique) to achieve 1 μm spatial resolution [6]. This is technically complex and has low data rates. Two-wavelength interferometry has a limited range of uniqueness. Moreover, classical interferometry is problematic especially on rough surfaces, since statistical phase fluctuations occur due to the speckle effect.

Eine weitere Technik ist die Weißlicht-Interferometrie (Kohärenzradar), was eine Art Kombination aus konventioneller Interferometrie und einer Laufzeitmessung darstellt [6,7]. Bei diesem Verfahren ist die Messunsicherheit unabhängig von der Beobachtungsapertur und liegt etwa in der Größenordnung der Rauheit der Oberfläche [1, 6]. Auch können Abschattungseffekte, wie sie bei der Triangulation auftreten, minimiert werden. Da bei diesem Messverfahren aber eine mechanische Bewegung z. B. eines Referenzspiegels notwendig ist, ist die erreichbare Messrate relativ gering, was wiederum In-Prozess Messungen vor allem bei großen Objektgeschwindigkeiten erschwert.Another technique is white-light interferometry (coherence radar), which is a kind of combination of conventional interferometry and time-of-flight measurement [6,7]. In this method, the measurement uncertainty is independent of the observation aperture and is approximately in the order of magnitude of the roughness of the surface [1, 6]. Also shading effects, as they occur in triangulation, can be minimized. Since in this measurement method but a mechanical movement z. B. a reference mirror is necessary, the achievable measurement rate is relatively low, which in turn makes it difficult in-process measurements, especially at high object speeds.

Bezüglich der Geschwindigkeitsmessung hat sich die Laser-Doppler-Velozimetrie (LDV) in der industriellen Anwendung seit Jahren als präzises und robustes Messverfahren bewährt. Beispielsweise kann die Länge verschiedener, verhältnismäßig langer Materialien wie z. B. Kabel, Rohre, Folien, Dachpappe, heißer Stahl, Kunststoffprofile, u. v. m. über eine kontinuierliche Messung der Vorschubgeschwindigkeit des Messgutes bestimmt werden [8]. In früherer Zeit wurden hierfür taktile, abrollende Verfahren eingesetzt, bei denen die Länge durch das Abrollen des Messgutes über ein Messrad mit bekanntem Umfang ermittelt wurde. Dabei traten allerdings viele Arten von Messfehlern auf, wie z. B. durch Ausdehnung des Messgutes aufgrund der Andruckkraft des Messrades oder Schlupffehler durch unzureichenden Reibkraftschluß zwischen Messrad und Messgut, die beim berührungslosen optischen Messen vermieden werden können (siehe die etablierte Längenmessung, basierend auf der Integration der Geschwindigkeit, von Dachpappe mit LDV-Sensoren der Firma Jenoptik). Daher lässt sich mit einem Laser-Doppler-Velocimeter auch bei hohen Messgutgeschwindigkeiten eine wesentlich höhere Messgenauigkeit erreichen.In terms of speed measurement, laser Doppler velocimetry (LDV) has been used in industrial applications for many years as a precise and robust measuring method. For example, the length of different, relatively long materials such. As cables, pipes, films, roofing felt, hot steel, plastic profiles, u. v. m. be determined by a continuous measurement of the feed rate of the material to be measured [8]. In the past, tactile, rolling-off methods were used in which the length was determined by rolling the material to be measured via a measuring wheel of known size. However, many types of measurement errors occurred, such. B. by extension of the material to be measured due to the pressing force of the measuring wheel or slip error due to insufficient frictional engagement between the measuring wheel and the material to be measured, which can be avoided in non-contact optical measurement (see the established length measurement, based on the integration of the speed of roofing felt with LDV sensors of the company Jenoptik). Therefore, with a laser Doppler velocimeter, a much higher measuring accuracy can be achieved even at high speeds.

Alle oben genannten optischen Sensoren haben gemeinsam, dass mit einem Sensor jeweils immer nur eine einzige Messgröße, z. B. Ort oder Geschwindigkeit, gemessen werden kann. Um jedoch die Form von rotierenden Werkstücken oder Bauteilen zu ermitteln, muss sowohl der Abstand (Ort) als auch die (Winkel-)Geschwindigkeit an der Oberfläche des Messobjektes bestimmt werden (siehe unten). Dies ist bislang mit einem einzigen Sensor nicht möglich.All the above-mentioned optical sensors have in common that with a sensor in each case only a single parameter, eg. As location or speed, can be measured. However, the form of To determine rotating workpieces or components, both the distance (location) and the (angular) speed at the surface of the measurement object must be determined (see below). This is not possible with a single sensor so far.

Aufgabenstellung und LösungsprinzipTask and solution principle

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Bestimmung von Abstand und Geschwindigkeit mit einem einzigen Sensor zu ermöglichen.It is an object of the invention to allow the determination of distance and speed with a single sensor.

Das Prinzip des neuartigen Profilsensors basiert auf dem Verfahren der Laser-Doppler-Velozimetrie (LDV), bei dem im Kreuzungsbereich zweier kohärenter Laserstrahlen ein Interferenzstreifensystem erzeugt wird, das das Messvolumen darstellt. Durchquert nun ein Streuobjekt mit der Geschwindigkeit U das Messvolumen senkrecht bzgl. der Interferenzstreifen, so ist das Streulicht mit einer Dopplerfrequenz f moduliert, die proportional zur Objektgeschwindigkeit ist. Mit Hilfe des Streifenabstandes d lässt sich somit die Geschwindigkeit des Streuobjektes aus der gemessenen Dopplerfrequenz des Streulichtes gemäß der Beziehung: U = f·d berechnen. Damit erhält man jedoch zunächst eine Geschwindigkeitsverteilung über das gesamte Messvolumen.The principle of the novel profile sensor is based on the method of laser Doppler velocimetry (LDV), in which an interference fringe system is generated at the intersection of two coherent laser beams, which represents the measurement volume. Now traverses a scattering object with the velocity U, the measurement volume perpendicular with respect to the interference fringes, the scattered light is modulated with a Doppler frequency f, which is proportional to the object speed. With the aid of the strip spacing d, the velocity of the scattering object can thus be calculated from the measured Doppler frequency of the scattered light according to the relationship: U = f · d. However, this initially gives a velocity distribution over the entire measurement volume.

Das Prinzip des neuartigen Laser-Doppler-Profilsensors basiert nun auf der Erzeugung zweier Interferenzstreifensysteme mit unterschiedlichem Gradienten des Streifenabstandes ∂di(z)/∂z, i = 1,2, innerhalb desselben Messvolumens [9, 10].The principle of the novel laser Doppler profile sensor is now based on the generation of two interference fringe systems with different gradients of the fringe spacing ∂d i (z) / ∂z, i = 1.2, within the same measuring volume [9, 10].

Durch die Verwendung zweier verschiedener Laser-Wellenlängen (Wellenlängen-Multiplexing) oder Frequenzen (Frequenz-Multiplexing) oder Laser-Polarisationen oder Laser-Pulskämmen wird eine getrennte Signalauswertung für die beiden Kanäle sichergestellt.By using two different laser wavelengths (wavelength multiplexing) or frequencies (frequency multiplexing) or laser polarizations or laser pulse combs a separate signal evaluation for the two channels is ensured.

Ausführungsbeispielembodiment

In der Praxis können hierfür zum Beispiel zwei Laserdioden 1 und 2 mit verschiedenen Emissionswellenlängen λ1 ≠ λ2 über einen dichroitischen Spiegel 3 vereinigt werden, siehe . Mit Hilfe eines Beugungsgitters 4 erfolgt eine Aufspaltung in zwei kohärente Teilstrahlen, wobei dafür die +1. und –1. Beugungsordnung genutzt und andere Beugungsordnungen ausgeblendet werden. Alternativ kann zur Strahlteilung ein Prisma verwendet werden. Die Teilstrahlen werden dann über zwei Linsen in Anordnung eines Kepler-Teleskops zur Überschneidung gebracht. Das Streulicht 11 z. B. von dem technischen Messobjekt (Prüfling) 10 wird in den Sensor zurückreflektiert und über einen Strahlteiler 5 der Detektionseinheit zugeführt. Hier wird es über einen weiteren dichroitischen Spiegel 3 wieder in die beiden Wellenlängen λ1 und λ2 aufgespalten und mittels zweier schneller Photodetektoren 7 und 8 detektiert. Die elektrischen Signale werden in einen Personal Computer (PC) 9 eingelesen und dort ausgewertet.In practice, for example, for this purpose, two laser diodes 1 and 2 with different emission wavelengths λ 1 ≠ λ 2 via a dichroic mirror 3 to be united, see , With the help of a diffraction grating 4 there is a split into two coherent sub-beams, for which the +1. and -1. Diffraction order used and other diffraction orders are hidden. Alternatively, a prism can be used for beam splitting. The partial beams are then brought to overlap by means of two lenses in the arrangement of a Kepler telescope. The scattered light 11 z. B. of the technical test object (test object) 10 is reflected back into the sensor and via a beam splitter 5 fed to the detection unit. Here it is about another dichroic mirror 3 again split into the two wavelengths λ 1 and λ 2 and by means of two fast photodetectors 7 and 8th detected. The electrical signals are sent to a personal computer (PC) 9 read in and evaluated there.

Alternativ zum beschriebenen Wellenlängenmultiplexing kann ein Laserstrahl auch mit Hilfe von Strahlteilern und Akusto-Optischen Modulatoren (AOM) derart in 4 Teilstrahlen aufgespalten werden, dass aufgrund der unterschiedlichen Differenzfrequenzen zwischen jeweils zwei Teilstrahlen eine elektrische Trennung der beiden Kanäle durch Mischung und Filterung des detektierten Streulichtsignals möglich ist (Frequenzmultiplexing).As an alternative to the described wavelength division multiplexing, a laser beam can also be split into 4 sub-beams with the aid of beam splitters and acousto-optic modulators (AOM) such that an electrical separation of the two channels is possible by mixing and filtering the detected scattered light signal due to the different difference frequencies between each two sub-beams is (frequency multiplexing).

Die Signalverarbeitung der elektrischen Ausgangssignale der Photodetektoren erfolgt z. B. im Frequenzbereich, z. B. indem die zwei kontinuierlichen Streulichtsignale mit Hilfe einer Kurzzeit-FFT (Sliding-FFT, S-FFT) in zeitabhängige Spektren transformiert werden. Nach der Entfernung der DC-Pedestel mit einem Hochpass werden die beiden Dopplerfrequenzen f1 und f2 durch das anfitten von Gaußfunktionen an die Spektren ermittelt. Somit können die beiden Dopplerfrequenzen f1 und f2 für die beiden Kanäle getrennt voneinander bestimmt werden.The signal processing of the electrical output signals of the photodetectors is z. B. in the frequency domain, z. B. by the two continuous scattered light signals using a short-term FFT (sliding FFT, S-FFT) are transformed into time-dependent spectra. After removal of the DC pedestals with a high pass, the two Doppler frequencies f 1 and f 2 are determined by applying Gaussian functions to the spectra. Thus, the two Doppler frequencies f 1 and f 2 can be determined separately for the two channels.

Die momentane Position z des Streuteilchens innerhalb des Messvolumens erhält man aus dem Quotienten der beiden Dopplerfrequenzen:

Figure 00050001
The instantaneous position z of the scattering particle within the measuring volume is obtained from the quotient of the two Doppler frequencies:
Figure 00050001

Dieser Quotient q(z) ist unabhängig von der Geschwindigkeit U und lässt sich mit Hilfe der Beziehung f = U/d in ein Verhältnis der ortsabhängigen Streifenabstände di(z), i = 1,2, überführen. Somit kann die Position des Streuobjektes über eine Kalibrationsfunktion q(z) aus den beiden gemessenen Dopplerfrequenzen berechnet werden. Zur eindeutigen Bestimmung der Position ist dabei eine monotone Kalibrationsfunktion nötig. Dies kann durch die Generierung von zwei Streifensystemen mit entgegengesetzter Steigung des Streifenabstandes d über dem Ort z erreicht werden. Dazu müssen die Positionen der Strahltaillen für die beiden Wellenlängen vor bzw. hinter das Messvolumen verschoben werden. Aufgrund der Wellenfrontkrümmung des Gaußschen Strahls wird, wie in dargestellt, ein konvergierendes und ein divergierendes Interferenzstreifensystem erzeugt.This quotient q (z) is independent of the velocity U and can be converted by means of the relationship f = U / d into a ratio of the position-dependent fringe spacings d i (z), i = 1,2. Thus, the position of the Scattering object via a calibration function q (z) can be calculated from the two measured Doppler frequencies. For unambiguous determination of the position, a monotone calibration function is necessary. This can be achieved by generating two strip systems of opposite slope of the strip spacing d over the location z. For this, the positions of the beam waists for the two wavelengths must be shifted in front of or behind the measuring volume. Due to the wavefront curvature of the Gaussian beam, as in shown, a converging and a diverging interference fringe system generated.

Mit Hilfe der so ermittelten Position z lassen sich die zugehörigen Streifenabstände d1(z) und d2(z) bestimmen. Zusammen mit den gemessenen Dopplerfrequenzen f1 und f2 kann somit die Geschwindigkeit U des Messobjektes gemäß U(z) = f1(U, z)·d1(z) = f2(U, z)·d2(z) (2) berechnet werden. Basierend auf den beiden Gleichungen (1) und (2) kann somit sowohl die Position als auch die Geschwindigkeit eines Streuobjektes, das sich durch das Messvolumen hindurchbewegt, ohne Einfluss der Variation der Interferenzstreifenabstände über der Position z präzise ermittelt werden.With the help of the thus determined position z, the associated strip spacings d 1 (z) and d 2 (z) can be determined. Thus, together with the measured Doppler frequencies f 1 and f 2 , the velocity U of the measurement object can be determined according to U (z) = f 1 (U, z) * d 1 (z) = f 2 (U, z) * d 2 (z) (2) be calculated. Based on the two equations (1) and (2), both the position and the velocity of a scattering object moving through the measurement volume can thus be determined precisely without the influence of the variation of the interference fringe spacings over the position z.

Es werden hierfür zunächst die Streifenabstände als Funktion der Position z für beide Kanäle ermittelt (siehe ). Die Kalibrationsfunktion q(z) ergibt sich dann gemäß Gleichung (1) aus dem Quotienten von d1(z) und d2(z) (vgl. ). Zu jedem Zeitpunkt werden nun die beiden Dopplerfrequenzen f1 und f2 gemäß obiger Beschreibung aus der S-FFT der beiden Messsignale bestimmt. Aus deren Verhältnis lässt sich gemäß Gleichung (1) der aktuelle Wert von q(z) berechnen. Über die Kalibrationsfunktion aus kann hierauf die momentane Position z des Messobjektes ermittelt werden. Mit Hilfe der Position z und den zuvor gemessenen Funktionen d1(z) und d2(z) nach können danach die aktuellen Interferenzstreifenabstände bestimmt werden, woraus sich dann über Gleichung (2) die momentane Geschwindigkeit des Messobjektes berechnen lässt. Die gesamte Signalverarbeitungskette für beide Messkanäle ist in noch einmal skizziert.For this purpose, the strip distances as a function of the position z are first determined for both channels (see ). The calibration function q (z) then results according to equation (1) from the quotient of d 1 (z) and d 2 (z) (cf. ). At each point in time, the two Doppler frequencies f 1 and f 2 are now determined from the S-FFT of the two measurement signals as described above. From their ratio can be calculated according to equation (1), the current value of q (z). About the calibration function off can then be determined the current position z of the measured object. Using the position z and the previously measured functions d 1 (z) and d 2 (z) after Then, the current interference fringe spacing can be determined, from which the instantaneous velocity of the measured object can then be calculated via Equation (2). The entire signal processing chain for both measurement channels is in again outlined.

Somit kann mit diesem Sensor der zeitliche Verlauf der Position z(t) als auch der Geschwindigkeit U(t) z. B. eines rotierenden Messobjektes gleichzeitig und mit einer einzigen Messung ermittelt werden.Thus, with this sensor, the time course of the position z (t) and the speed U (t) z. B. a rotating object to be measured simultaneously and with a single measurement.

Durch die gleichzeitige Messung von Abstand (Position) und Geschwindigkeit ist es möglich, die gesamte Form von rotierenden Werkstücken oder Bauteilen mit einem einzigen Sensor absolut und in Echtzeit zu bestimmen. Das Vorgehen hierbei ist wie folgt: Zunächst wird der Mittelwert der Rotationsfrequenz des Messobjektes <fR> als Grundfrequenz der Fouriertransformierten des gemessenen zeitlichen Objektabstandes z(t) oder der Geschwindigkeit U(t) mittels geeigneter Signalverarbeitungstechniken ermittelt. Dies ist in der Praxis in der Regel möglich, da die zu vermessenden Werkstücke oder Bauteile im Allgemeinen nicht ideal rund sind bzw. nicht exakt zentrisch rotieren, wodurch das gemessene Positionssignal z(t), das die Radiusänderungen bzgl. der Drehachse widerspiegelt, sowie auch das Geschwindigkeitssignal U(t) eine entsprechende Charakteristik aufweisen, die sich bei jeder Objektumdrehung periodisch wiederholt und in der sich die Objektform bzw. die Exzentrizität niederschlägt. Bei ideal zentrisch rotierenden zylindrischen Bauteilen können auch direkt die von den beiden Photodetektoren detektierten Streulichtsignale spektral ausgewertet werden, die aufgrund der Oberflächenrauheit oder Welligkeit realer Bauteile Amplitudenschwankungen aufweisen (bedingt durch Schwankungen der Streulichtleistung), die sich ebenfalls mit der Objektdrehzahl fR periodisch wiederholen. Alternativ sowie bei ideal runden und zentrisch rotierenden Bauteilen kann <fR> auch direkt vom Inkrementgeber der Maschine gewonnen werden. Es wird der mittlere Objektradius <R> wie folgt berechnet. Für den Mittelwert der Tangentialgeschwindigkeit <U> an der Objektoberfläche gilt: 〈U〉 = 〈ω·R〉 = 2π〈fR〉〈R〉. (3) By simultaneously measuring distance (position) and speed, it is possible to determine the entire shape of rotating workpieces or components with a single sensor in absolute and real time. The procedure here is as follows: First, the mean value of the rotational frequency of the measurement object <f R > is determined as the fundamental frequency of the Fourier transform of the measured temporal object distance z (t) or the velocity U (t) by means of suitable signal processing techniques. This is generally possible in practice, since the workpieces or components to be measured are generally not ideally round or do not rotate exactly centrically, as a result of which the measured position signal z (t), which reflects the changes in radius with respect to the axis of rotation, as well as the speed signal U (t) have a corresponding characteristic which repeats periodically with each object revolution and in which the object shape or the eccentricity is reflected. In the case of ideally centrically rotating cylindrical components, the scattered light signals detected by the two photodetectors can also be evaluated spectrally, which have amplitude fluctuations due to the surface roughness or waviness of real components (due to fluctuations in the scattered light power), which also repeat periodically with the object rotational speed f R. Alternatively, as well as ideally round and centrically rotating components, <f R > can also be obtained directly from the incremental encoder of the machine. The mean object radius <R> is calculated as follows. For the mean value of the tangential velocity <U> at the object surface: <U> = <ω · R> = 2π <f R ><R>. (3)

Diese Gleichung gilt unter der Annahme, dass die Rotationsfrequenz fR und der Objektradius R unkorreliert sind. Mit dem Mittelwert <U> der gemessenen Tangentialgeschwindigkeit U(t) lässt sich somit der mittlere Objektradius <R> berechnen als

Figure 00060001
This equation is valid under the assumption that the rotational frequency f R and the object radius R are uncorrelated. With the mean value <U> of the measured tangential velocity U (t), the mean object radius <R> can thus be calculated as
Figure 00060001

Die momentane Winkelgeschwindigkeit ω(t) des Messobjektes ergibt sich damit zu

Figure 00070001
wobei dr(t) = z(t) – <z> der gemessenen Position minus deren Mittelwert entspricht. Der aktuelle Drehwinkel φ(t) lässt sich durch zeitliche Integration der Winkelgeschwindigkeit gemäß
Figure 00070002
bestimmen. Somit kann schließlich die Form des Messobjektes durch folgende Beziehung beschrieben werden:
Figure 00070003
The instantaneous angular velocity ω (t) of the measurement object thus results
Figure 00070001
where dr (t) = z (t) - <z> corresponds to the measured position minus its mean value. The current rotation angle φ (t) can be determined by temporal integration of the angular velocity according to
Figure 00070002
determine. Thus, finally, the shape of the measurement object can be described by the following relationship:
Figure 00070003

Eine verallgemeinerte Darstellung wird mit bekannten Methoden der Differentialgeometrie ermöglicht.A generalized representation is made possible with known methods of differential geometry.

Vorteile des neuen Messverfahrens:Advantages of the new measuring method:

Mit dem in dieser Erfindung vorgestellten Laser-Doppler-Profilsensor ist es erstmals möglich, sowohl Abstand als auch Geschwindigkeit und damit die Form von rotierenden Werkstücken oder Bauteilen mit einem einzigen Sensor absolut und in Echtzeit zu messen. Das Messverfahren zeichnet sich außerdem dadurch aus, dass es schnell, präzise und berührungslos arbeitet und dass es auch bei großen Objektgeschwindigkeiten zuverlässig einsetzbar ist. Somit können Formabweichungen bzw. Verschleiß an rotierenden Werkstücken oder Bauteilen im Prozess bestimmt werden. Dadurch eröffnet dieser Sensor neue Perspektiven bei der Prozessüberwachung und in der Fertigungsmesstechnik.With the laser Doppler profile sensor presented in this invention, it is possible for the first time to measure absolutely absolutely and in real time both distance and speed and thus the shape of rotating workpieces or components with a single sensor. The measurement process is also characterized by its fast, precise and non-contact operation and its reliable use even at high object speeds. Thus, form deviations or wear on rotating workpieces or components in the process can be determined. This sensor opens up new perspectives in process monitoring and in production metrology.

Bezüglich der Ortsmessung vereinigt der Laser-Doppler-Profilsensor die Vorteile verschiedener herkömmlicher optischer Abstandssensoren. Im Gegensatz zu Verfahren wie Fokus-Sensing, Shearing-Interferometrie oder Triangulation wird die Messgenauigkeit dieses Sensors in reduzierter Weise durch kohärentes Rauschen (Speckle-Rauschen) beeinflusst [4]. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass beim Laser-Doppler-Profilsensor die Abstandsmessung nicht in eine Ortsmessung auf der Oberfläche eines Photodetektors überführt wird, sondern dass zu jedem Zeitpunkt über die gesamte Detektorfläche und damit über alle erfassten Speckles integriert wird. Wie bei den Verfahren der Mehr-Wellenlängen-Interferometrie könnte somit die Messunsicherheit an rauhen Oberflächen so klein wie die Rauheit der Oberfläche sein und zwar unabhängig von der Beobachtungsapertur. Außerdem können Beleuchtung und Beobachtung koaxial erfolgen, da die Richtung der Streulichtdetektion bei differenziellen LDV-Systemen prinzipiell keine Rolle spielt. Damit können Abschaffungseffekte, wie sie bei der Triangulation auftreten, verringert werden. Da der neuartige Laser-Doppler-Profilsensor ferner keine mechanisch bewegten Teile enthält und wegen der hohen Bandbreite der verwendeten Photodetektoren, sind im Gegensatz zur Mehr-Wellenlängen-Interferometrie Echtzeitmessungen auch bei sehr großen Objektgeschwindigkeiten möglich.With regard to location measurement, the laser Doppler profile sensor combines the advantages of various conventional optical distance sensors. In contrast to methods such as focus-sensing, shearing interferometry or triangulation, the measuring accuracy of this sensor is influenced in a reduced manner by coherent noise (speckle noise) [4]. This results from the fact that in the laser Doppler profile sensor, the distance measurement is not transferred to a position measurement on the surface of a photodetector, but that is integrated at any time over the entire detector surface and thus over all detected speckles. As with the methods of multi-wavelength interferometry, the measurement uncertainty on rough surfaces could thus be as small as the roughness of the surface, regardless of the observation aperture. In addition, illumination and observation can be coaxial, since the direction of the scattered light detection in differential LDV systems in principle does not matter. Thus ablation effects, such as occur in triangulation, can be reduced. Further, because the novel laser Doppler profile sensor does not include any mechanical moving parts and because of the high bandwidth of the photodetectors used, in contrast to multi-wavelength interferometry, real-time measurements are possible even at very high object speeds.

Literaturverzeichnisbibliography

  • [1] HÄUSLER, G.; HERRMANN, J. M.: Range sensing by shearing interferometry: influence of speckle. In: Applied Optics. Vol. 27, No. 22, November 1988, S. 4631–4637[1] HÄUSLER, G .; HERRMANN, J. M .: Range sensing by shearing interferometry: influence of speckle. In: Applied Optics. Vol. 27, no. 22, November 1988, pp. 4631-4637
  • [2] DORSCH, R. G.; HÄUSLER, G.; HERRMANN, J. M.: Laser triangulation: fundamental uncertainty in distance measurement. In: Applied Optics. Vol. 33, No. 7, März 1994, S. 1306–1314[2] DORSCH, R. G .; HÄUSLER, G .; HERRMANN, J. M .: Laser triangulation: fundamental uncertainty in distance measurement. In: Applied Optics. Vol. 33, no. 7, March 1994, pp. 1306-1314
  • [3] CLARKE, T. A.: The development of an optical triangulation pipe profiler. In: Wichmann (Hrsg.): Optical 3-D Measurement Techniques III(1995), S. 331–340[3] CLARKE, T.A .: The development of an optical triangulation pipe profiler. In: Wichmann (ed.): Optical 3-D Measurement Techniques III (1995), pp. 331-340
  • [4] HÄUSLER, G.; ETTL, P.; SCHENK, M. et al.: Limits of Optical Range Sensors and How to Exploit Them. In: ASAKURA, T. (Hrsg.): Int. Trends in Optics and Photonics, ICO IV, Springer Series in Optical Sciences, Vol 74. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1999.[4] HÄUSLER, G .; ETTL, P .; SCHENK, M. et al .: Limits of Optical Range Sensors and How to Exploit Them. In: ASAKURA, T. (ed.): Int. Trends in Optics and Photonics, ICO IV, Springer Series in Optical Sciences, Vol. 74. Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 1999.
  • [5] KLEIN, H.: Berührungslose Digitalisierung freigeformter Oberflächen mit Hilfe eines optischen Abstandssensors. Berichte aus der Produktionstechnik, Band 26, Shaker Verlag, 2003.[5] KLEIN, H .: Non-contact digitization of free-form surfaces using an optical distance sensor. Reports from Production Engineering, Volume 26, Shaker Verlag, 2003.
  • [6] DRESEL, T.; HÄUSLER, G.; VENZKE, H.: Three-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar. In: Applied Optics. Vol. 31, No. 7, März 1992, S. 919–925[6] DRESEL, T .; HÄUSLER, G .; VENZKE, H .: Three-dimensional sensing of rough surfaces by coherence radar. In: Applied Optics. Vol. 31, no. 7, March 1992, pages 919-925
  • [7] KEMPE, A.; SCHLAMP, S.; RÖSGEN, T. et al.: A low-coherence interferometric tipclearance probe. In: GALA e. V.: Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik, 11. Fachtagung, 9.–11. September 2003, PTB Braunschweig, S. 52.1–52.8[7] KEMPE, A .; SCHLAMP, S .; RÖSGEN, T. et al .: A low-coherence interferometric tip clearance sample. In: GALA e. V .: Laser Methods in Flow Measurement, 11th Conference, 9.-11. September 2003, PTB Braunschweig, p. 52.1-52.8
  • [8] ZERVOS, P.: Zur berührungslosen Längenmessung mit Hilfe des Doppler-Effektes. In: PTB-Mitteilungen 88 (1978), S. 193–197[8] ZERVOS, P .: For non-contact length measurement with the aid of the Doppler effect. In: PTB Communications 88 (1978), pp. 193-197
  • [9] CZARSKE, J.: Laser Doppler velocity profile sensor using a chromatic coding. In: Mess. Sci. Technol. 12 (2001), p. 52–57[9] CZARSKE, J .: Laser Doppler velocity profile sensor using a chromatic coding. In: Mess. Sci. Technol. 12 (2001), p. 52-57
  • [10] CZARSKE, J.; BÜTTNER, L.; RAZIK, T. et al.: Boundary layer velocity measurements by a loser Doppler profile sensor with micrometer spatial resolution. In: Meas. Sci. Technol. 13 (2002), S. 1979–1989[10] CZARSKE, J .; BÜTTNER, L .; RAZIK, T. et al.: Boundary layer velocity measurements by a loose Doppler profile sensor with micrometer spatial resolution. In: Meas. Sci. Technol. 13 (2002), pp. 1979-1989

Claims (6)

Verfahren zur absoluten Formmessung von rotierenden Körpern, bei dem – die momentane Position z(t) eines Oberflächenpunktes des rotierenden Körpers im Messvolumen durch Auswertung von zwei Doppler-Frequenzverschiebungen berührungslos gemessen wird, – gleichzeitig die momentane Tangentialgeschwindigkeit U(t) des Oberflächenpunktes durch Auswertung derselben zwei Doppler-Frequenzverschiebungen berührungslos gemessen wird, – die mittlere Winkelgeschwindigkeit <ω> des rotierenden Körpers ohne Inkrementalgeber gemessen wird und zwar in der Weise, dass a) eine Periodizität der gemessenen Position oder b) eine Periodizität der gemessenen Tangentialgeschwindigkeit oder c) eine Periodizität der Streulichtleistung oder d) die Kombination aus a) bis c) ausgewertet wird, – aus z(t), U(t) und <ω> die momentane Winkelgeschwindigkeit ω(t) und weiter die Form des Körpers berechnet wird.Method for absolute shape measurement of rotating bodies, in which The instantaneous position z (t) of a surface point of the rotating body in the measuring volume is measured without contact by evaluation of two Doppler frequency shifts, At the same time the instantaneous tangential velocity U (t) of the surface point is measured without contact by evaluating the same two Doppler frequency shifts, - The average angular velocity <ω> of the rotating body without incremental encoder is measured in such a way that a) a periodicity of the measured position or b) a periodicity of the measured tangential velocity or c) a periodicity of the scattered light power or d) the combination of a) to c) is evaluated, From z (t), U (t) and <ω> the instantaneous angular velocity ω (t) and further the shape of the body is calculated. Verfahren zur absoluten Positions- und Geschwindigkeitsmessung von bewegten technischen Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass – mindestens zwei physikalisch unterscheidbare Interferenzstreifensysteme mit unterschiedlichen Gradienten der Streifenabstände ∂di(z)/∂z, i = {1, 2}, erzeugt werden, wobei z die Ortskoordinate in Richtung der Interferenzstreifen und d1,2(z) die beiden Streifenabstandsverläufe entlang dieser Koordinate z bezeichnen, – mindestens zwei Doppler-Frequenzverschiebungen für eine Positionsmessung entlang einer Ortskoordinate, die der Streifenrichtung entspricht, ausgewertet werden, – mit einem Neutralfilter oder einem Polarisationsfilter oder einem Isolator oder einem Zirkulator Rückreflexe von der technischen Oberfläche in den oder die verwendeten Laser unterdrückt werden, – mit einer beugungsoptischen, reflektiven oder faseroptischen Strahlteilung kohärente Strahlen erzeugt werden, – mit einer Kalibration die Position z und die Tangentialgeschwindigkeit U der bewegten technischen Oberfläche berechnet werden, – mit einer zeitaufgelösten Frequenzmessung eine zeitaufgelöste Positionsmessung z(t) durchgeführt wird, die zusätzlich zur Messung der Tangentialgeschwindigkeit U der Oberfläche durch Bildung der Ableitungen dz(t)/dt und d2z(t)/dt2 auch eine Geschwindigkeitsmessung sowie eine Beschleunigungsmessungen entlang der z-Koordinate erlaubt, – mit einer zeitlichen Integration der gemessenen Doppler-Frequenzverschiebungen bzw. der daraus errechneten Größen z(t) und U(t), was einer zeitlichen Mittelwertbildung entspricht, der Einfluss des Speckle-Effekts sowie lokaler Änderungen der Reflektivität auf die Messgenauigkeit reduziert werden, – mit einer Heterodyn- oder Homodyn-Technik eine richtungssinnempfindliche Messung durchgeführt wird.Method for the absolute position and velocity measurement of moving technical surfaces, characterized in that - at least two physically distinguishable interference fringe systems with different gradients of the fringe spacings ∂d i (z) / ∂z, i = {1, 2} are generated, wherein z the spatial coordinate in the direction of the interference fringes and d 1,2 (z) denote the two fringe spacing courses along this coordinate z, - at least two Doppler frequency shifts are evaluated for a position measurement along a spatial coordinate corresponding to the fringe direction, - with a neutral filter or a Polarization filters or an isolator or a circulator back reflections from the technical surface into which the laser (s) used are suppressed, - coherent beams are generated with a diffraction-optical, reflective or fiber-optic beam splitting, - the position z and the tangentia with a calibration lgeschwindigkeit U of the moving technical surface are calculated, - is performed with a time-resolved frequency measurement, a time-resolved position measurement z (t), in addition to the measurement of the tangential velocity U of the surface by forming the derivatives dz (t) / dt and d 2 z (t) / dt 2 is also a speed measurement and acceleration measurements along the z-coordinate allowed, - with a temporal integration of the measured Doppler frequency shifts or the calculated values z (t) and U (t), which corresponds to a temporal averaging, the influence the speckle effect and local changes in reflectivity are reduced to the accuracy of measurement, - is carried out with a heterodyne or homodyne technique, a direction sensitive measurement. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitaufgelöste Frequenzmessung entweder basierend auf Zeitbereichstechniken wie Hilbert-Transformation, Quadratur-Demodulation, Schwellwertverfahren (Nullstellen-Zähler), etc. oder mittels Frequenzbereichstechniken wie Kurzzeit-Fast-Fourier-Transformation, Wavelet-Transformation, Wigner-Ville-Transformation, fraktionale Fouriertransformation, etc. realisiert wird.Method according to Claim 2, characterized in that the time-resolved frequency measurement is based either on time-domain techniques such as Hilbert transform, quadrature demodulation, threshold value method (zero counter), etc. or by means of frequency domain techniques such as short-time fast Fourier transformation, wavelet transformation, Wigner-Ville transformation, fractional Fourier transformation, etc. is realized. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit mehreren Photodetektoren verschiedene Streulichtanteile der einzelnen Interferenzstreifensysteme erfasst werden.A method according to claims 2 and 3, characterized in that with a plurality of photodetectors different scattered light components of the individual interference fringe systems are detected. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit mehr als zwei Messkanälen eine mehrkomponentige Messung durchgeführt wird.A method according to claims 2 to 4, characterized in that with more than two measuring channels a multi-component measurement is performed. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Überwachung in der Produktionstechnik wie bei Schleif-, Fräs-, Drehprozessen erreicht wird, oder – eine Vermessung der Position von bewegten Objekten erreicht wird und mit zwei Messungen in Opposition die Bestimmung der Dicke ermöglicht wird, oder – eine Vermessung der Position von rotierenden Objekten ermöglicht wird und mit einer Referenzposition sich die Spaltbreite zwischen zwei Objekten bestimmen lässt, oder – eine Vermessung der Form von rotierenden Körpern z. B. in Turbo-Maschinen on-line und in-situ ermöglicht wird. A method according to claims 1 to 5, characterized in that - monitoring in the production technology as in grinding, milling, turning processes is achieved, or - a measurement of the position of moving objects is achieved and with two measurements in opposition, the determination of the thickness is possible, or - a measurement of the position of rotating objects is made possible and with a reference position, the gap width between two objects can be determined, or - a measurement of the shape of rotating bodies z. B. in turbo-machines on-line and in-situ is made possible.
DE200410025801 2004-05-26 2004-05-26 Method for absolute shape measurement of rotating objects Expired - Fee Related DE102004025801B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410025801 DE102004025801B4 (en) 2004-05-26 2004-05-26 Method for absolute shape measurement of rotating objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410025801 DE102004025801B4 (en) 2004-05-26 2004-05-26 Method for absolute shape measurement of rotating objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004025801A1 DE102004025801A1 (en) 2005-12-22
DE102004025801B4 true DE102004025801B4 (en) 2012-01-05

Family

ID=35433054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410025801 Expired - Fee Related DE102004025801B4 (en) 2004-05-26 2004-05-26 Method for absolute shape measurement of rotating objects

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004025801B4 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006031142B4 (en) * 2006-07-05 2012-02-16 Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Method and device for three-dimensional measurement and detection of the complete object surface of a spherical measurement object such as a sports ball
DE102007031535B4 (en) 2007-06-29 2009-10-01 Technische Universität Dresden Laser Doppler sensor and method for measuring rotating solids
DE102010049672B3 (en) * 2010-10-20 2012-02-16 Technische Universität Dresden Laser Doppler line distance sensor for three-dimensional shape measurement of moving solids
DE102010053726B4 (en) 2010-11-30 2012-11-29 Technische Universität Dresden Device for non-incremental position and shape measurement of moving solids
DE102013110632B4 (en) * 2013-09-26 2016-09-08 Schenck Rotec Gmbh Method for measuring the expansion of a rotating rotor
CN109633203B (en) * 2018-12-17 2022-02-08 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 Object turns to detection device based on vortex light rotation Doppler effect

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4822164A (en) * 1987-09-30 1989-04-18 Eaton Corporation Optical inspection device and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4822164A (en) * 1987-09-30 1989-04-18 Eaton Corporation Optical inspection device and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Czarske, L. Büttner, T. Razik, H. Müller: Ortsaufgelöste Laser-Doppler-Geschwindigkeitsprofilmessung von Grenzschichtströmungen. In: tm - Technisches Messen, 70, 2003, 2, 59 - 65. *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004025801A1 (en) 2005-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004037137B4 (en) Method and device for distance measurement
DE19721843C1 (en) Interferometric measuring device
DE4108944A1 (en) Contactless measurement of surface shape of diffusely scattering objects e.g. semiconductor wafers - using interferometric arrangement for three=dimensional measurement with minimal coherence length and illumination aperture angle less than observation aperture angle
DE2348272B2 (en) Interferometric device for detecting changes in length
EP0126475A1 (en) Process and device for the contactless measuring of the position in situ and/or of the profiles of rough surfaces
EP2810017A1 (en) Multiscale distance measurement with frequency combs
Pfister et al. Laser Doppler profile sensor with sub-micrometre position resolution for velocity and absolute radius measurements of rotating objects
WO1990010191A1 (en) Polarization interferometer
DE112018007955T5 (en) Device for measuring the position of a movable mirror of an interferometer and Fourier transform infrared spectrometer
DE102005042954B4 (en) Apparatus and method for determining velocity profiles in arbitrarily directed flows
DE102004025801B4 (en) Method for absolute shape measurement of rotating objects
DE19628200A1 (en) Device and method for performing interferometric measurements
DE102010006749B4 (en) Measuring device for measuring at least one change in position and / or at least one change in angle and a method for dynamically measuring at least one change in position and / or an angle change
WO2012100763A1 (en) Method for determining velocities in flows and phase-frequency-velocity field sensor
DE102010062842B9 (en) Method and device for determining the absolute position of an object
DE102006007573B4 (en) Method and device for 3D geometry detection of object surfaces
DE4233336C2 (en) Method and device for detecting focus deposits
DE60304222T2 (en) METHOD FOR MEASURING CONTOUR PREVENTIONS
WO2022117767A2 (en) Method and device for doppler characterisation of a molten bath
DE102019001275A1 (en) Interferometric distance measurement based on transit time differences
Zhang Laser interference 3-D sensor with line-shaped beam based multipoint measurements using cylindrical lens
EP2463615B1 (en) Sensor system for detecting the shape, diameter and/or roughness of a surface
DE102014208630B3 (en) Arrangement for the simultaneous position and velocity measurement of fast moving rough surfaces with multimode fibers and diffractive optics
EP3794309B1 (en) Contactless optical extensometer
DE102008020584B3 (en) Object&#39;s upper surface area testing method, involves determining phases of wave fronts with wavelengths, and detecting synthetic wave front, which corresponds to different reciprocal value of wavelengths of phases

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20120406

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141202