DE19947819B4

DE19947819B4 - Verfahren zur Durchführung einer Referenzmessung

Info

Publication number: DE19947819B4
Application number: DE19947819A
Authority: DE
Inventors: Peter Schwarz
Original assignee: BYK Gardner GmbH
Current assignee: BYK Gardner GmbH
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2019-10-06
Also published as: US6498648B1; JP2001153802A; JP4712175B2; DE19947819A1

Abstract

Verfahren zur Durchführung einer Referenzmessung mittels einer optischen Vorrichtung, die wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle umfaßt, deren Licht in einem vorbestimmten Winkel auf eine Meßfläche, die Teil der zu messenden Oberfläche ist, gerichtet ist, sowie wenigstens eine erste optische Meßeinrichtung, welche in einem vorbestimmten Winkel zu dieser Meßfläche ausgerichtet ist, und welche einen Anteil des von der Meßfläche reflektierten Lichts aufnimmt, wobei diese erste optische Meßeinrichtung wenigstens einen Photosensor aufweist, welcher ein elektrisches Meßsignal ausgibt, das für das reflektierte Licht charakteristisch ist, wenigstens eine zweite optische Meßeinrichtung, welche in einem vorbestimmten Winkel zu dieser Meßfläche ausgerichtet ist, und welche einen Anteil des von der Meßfläche reflektierten Lichts aufnimmt, wobei diese zweite optische Meßeinrichtung wenigstens einen Photosensor aufweist, welcher ein elektrisches Meßsignal ausgibt, das für das reflektierte Licht charakteristisch ist, eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die wenigstens eine Prozessoreinrichtung und wenigstens eine Speichereinrichtung aufweist, die den Meßablauf steuert und die...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Referenzmessung bzw. zur Rekalibrierung eines optischen Meßgeräts zur Bestimmung der Qualität von Oberflächen.
Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt geworden, mit denen die Qualität von Oberflächen unterschiedlichster Produkte bestimmt werden kann. Die Qualität einer Oberfläche ist bei vielen Produkten ein entscheidendes Merkmal für den Gesamteindruck des Produkts, so daß der Qualität der Produktoberflächen oft eine besondere Bedeutung zukommt. Deshalb werden Meßgeräte eingesetzt, um die visuellen Eigenschaften einer Oberfläche qualitativ und quantitativ zu bestimmen.
Diese Meßgeräte werden insbesondere, aber nicht nur, in Produktionsumgebungen Staub und anderen Verschmutzungen ausgesetzt, so daß die Optiken derartiger Geräte im Laufe der Zeit verschmutzen, was die Transmissionseigenschaften verändert und zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen kann. Deshalb werden herkömmliche Vorrichtungen in regelmäßigen Abständen gewartet.
Ein weiteres Problem bei der Bestimmung von Oberflächen ist, daß einzelne Elemente in den Vorrichtungen altern. Insbesondere bei Verwendung von thermischen Lichtquellen, die mit Glühwendeln ausgestattet sind, verdampft im Laufe der Zeit ein Teil der Glühwendel, der sich dann auf dem Inneren des umgebenden Glaskolbens niederschlägt und die Transmissionscharakteristik des Glaskolbens verändert, so daß das von der Lichtquelle emittierte Licht, durch Alterung bedingt, eine spektrale Veränderung aufweist.
Durch Vibrationen, Stöße u. dgl. ausgelöst, kann sich die Position der lichtausstrahlenden Elemente und der Sensoren zueinander ändern, so daß sich die geometrischen Verhältnisse innerhalb des Meßgerätes im Laufe der Zeit ändern können.
Um eine hohe Meßqualität zu erzielen, werden deshalb viele im Stand der Technik bekanntgewordene Meßvorrichtungen häufig kalibriert bzw. rekalibriert. Dazu wird das Meßgerät auf eine Oberfläche mit bekannten Eigenschaften aufgesetzt, und es werden die Eigenschaften dieser Oberfläche mit der Meßapparatur bestimmt. Dann kann der Benutzer, z. B. durch Veränderung eines Potentiometerwiderstandes, das Gerät wieder auf Null bzw. einen bestimmten Ausschlag abgleichen bzw. kalibrieren, so daß Abweichungen der Vorrichtungen in einem gewissen Maß kompensiert werden können.
Zur Vereinfachung der Handhabung sind auch automatische Kalibrierungsverfahren im Stand der Technik bekannt geworden, bei denen nach der Messung einer Referenzoberfläche das Meßgerät automatisch auf den entsprechenden Referenzwert kalibriert wird.
Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannt gewordenen Verfahren und Vorrichtungen ist allerdings, daß viele Bedienerfehler nicht erkannt werden. Die Benutzer verlassen sich häufig auf die Automatiken derartiger Geräte, anstatt sich z. B. die optischen Einrichtungen anzusehen und zu kontrollieren, ob diese verschmutzt sind.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, so daß eine zuverlässige und reproduzierbare Referenzmessung zur Kalibrierung bzw. Rekalibrierung eines optischen Meßgeräts durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Durchführung einer Referenzmessung wird mit einer optischen Vorrichtung durchgeführt, die wenigstens eine erste Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle umfaßt und in einem vorbestimmten Winkel zur Meßfläche ausgerichtet ist.
Die optische Vorrichtung weist weiterhin wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite optische Meßeinrichtung auf, die jeweils ebenfalls unter einem vorbestimmten Winkel zur Meßfläche ausgerichtet sind, und die jeweils einen Anteil des von der Meßfläche reflektierten Lichts aufnehmen.
Sowohl die erste als auch die zweite optische Meßeinrichtung weisen jeweils wenigstens einen Fotosensor auf, der ein elektrisches Meßsignal ausgibt, das für das aufgenommene bzw. jeweils reflektierte Licht charakteristisch ist.
Weiterhin ist in der optischen Vorrichtung eine Steuer- und Auswerteeinrichtung mit wenigstens einer Prozessoreinrichtung und wenigstens einer Speichervorrichtung vorgesehen, um den Meßablauf zu steuern und die Meßergebnisse auszuwerten. Eine Ausgabeeinrichtung in der optischen Vorrichtung dient zur Ausgabe.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit der optischen Vorrichtung weist die folgenden Schritte, die in dieser oder einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können, aus:

a) In einem ersten Schritt werden die optischen Vorrichtungen und die Referenzoberfläche in Bezug aufeinander ausgerichtet, wobei vorzugsweise die optische Vorrichtung auf die Referenzoberfläche aufgesetzt wird.
b) Anschließend wird ein Meßwert mit der ersten optischen Meßeinrichtung aufgenommen, der vorzugsweise in der Speichereinrichtung abgelegt wird.
c) Aus dem mit der ersten Meßeinrichtung aufgenommenen Meßwert und einem in der Speichereinrichtung abgelegten ersten Kalibrierungswert, der für die erste optische Meßeinrichtung charakteristisch ist, wird ein Abweichungskennwert abgeleitet, der ein Maß für eine Abweichung des Meßwerts von dem ersten Kalibrierungskennwert ist.
d) Als nächstes erfolgt die Aufnahme eines Meßwerts mit der zweiten optischen Einrichtung.
e) Nach Aufnahme des Meßwerts mit der zweiten Meßeinrichtung wird ein zweiter Abweichungskennwert aus dem Meßwert der zweiten Meßeinrichtung und einem in der Speichereinrichtung abgelegten, zweiten Kalibrierungskennwert, der charakteristisch für die zweite Meßeinrichtung ist, abgeleitet.
f) Mit dem ersten und dem zweiten Abweichungskennwert wird ein Unterschiedskennwert abgeleitet, und
g) es erfolgt die Ausgabe eines Warnsignals, wenn der Unterschiedskennwert einen bestimmten Bereich über- oder unterschreitet, oder wenn der Betrag des Unterschiedskennwertes größer als der vorbestimmte Wert ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile.
Bei einer ersten Inbetriebnahme der optischen Vorrichtung, die üblicherweise noch im Rahmen der Produktion bzw. der Qualitätssicherung stattfindet, wird die Vorrichtung durch Messung von Referenzstandards und entsprechende Feinjustierung einjustiert.
Hochqualitative Meßvorrichtungen müssen in regelmäßigen Abständen rekalibriert werden, um Auswirkungen von Geometrieänderungen etc. im wesentlichen auszuschließen bzw. auszugleichen. Deshalb gibt es für viele Meßgeräte Referenzoberflächen mit genau bekannten, definierten Eigenschaften, wobei diese Referenzoberflächen auch den Referenzstandards der ursprünglichen Feinjustierung entsprechen können.
Bei herkömmlichen Meßgeräten wird vorzugsweise, wenigstens im Rahmen der Endkontrolle bzw. der Justage, das Meßgerät auf wenigstens eine Referenzoberfläche aufgesetzt und diese Referenzoberfläche mit dem Gerät gemessen. Der dazugehörige Meßwert wird dann als Kalibrierungskennwert in einem Speicher des Meßgeräts abgelegt bzw. in der Produktbeschreibung abgedruckt. Wenn nun im täglichen Betrieb ein solches Meßgerät nachkalibriert werden soll, so wird es auf die entsprechende Referenzoberfläche aufgesetzt, und es werden die Eigenschaften der Referenzoberfläche gemessen.
Durch einen Vergleich der ermittelten Werte mit den in der Speichereinrichtung abgelegten Kalibrierungskennwerten bzw. mit den abgedruckten Kalibrierungskennwerten kann dann das Gerät entsprechend nachjustiert werden, so daß, wenigstens in gewissem Umfang, Einflüsse durch Verschmutzungen u. dgl. ausgeschaltet werden können.
Bei den im Stand der Technik bekannten Meßgeräten und Verfahren zur Durchführung bzw. Überprüfung einer solchen Kalibrierungs- bzw. Referenzmessung kommt es allerdings häufig vor, daß die Referenzmessungen fehlerhaft durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem bekannten Verfahren den Vorteil, daß die Meßergebnisse der ersten und der zweiten Meßeinrichtung einer Plausibilitätskontrolle unterworfen werden, so daß eine Vielzahl fehlerhafter Referenz- bzw. Kalibrierungsmessungen vermieden werden kann. Es ist nicht nur allein das Problem, daß fehlerhafte Referenzmessungen wiederholt werden müssen, um qualitativ hochwertige Meßergebnisse zu erzielen, sondern auch das Problem, daß viele derartige Fehler bei Referenzmessungen bzw. Kalibrierungsmessungen erst wesentlich später entdeckt werden, so daß u. U. schon eine Vielzahl von Messungen im laufenden Produktionsbetrieb mit der fehlerhaften Referenzmessung durchgeführt wurde. Wenn ein solcher Fehler erst Stunden, Tage oder Wochen später festgestellt wird, so kann in der Zwischenzeit eine Vielzahl von fehlerhaften Produkten gefertigt worden sein, deren Neuproduktion einen hohen Aufwand bedeutet. Nicht zu vernachlässigen ist in diesem Zusammenhang auch der Imageschaden, der einem Unternehmen durch die Auslieferung fehlerhafter Produkte entstehen kann.
Oft ist es bei derartigen Meßgeräten der Fall, daß eine Optik z. B. durch einen Fingerabdruck verschmutzt ist, während die andere Optik im wesentlichen noch sauber ist. Solch ein Fall kann von dem erfindungsgemäßen Verfahren zuverlässig festgestellt werden. Zunächst wird bei der Referenzmessung bzw. Kalibrierungsmessung mit jeder optischen Meßeinrichtung ein Meßwert aufgenommen, und durch einen Vergleich mit jeweils einem in der Speichereinrichtung abgelegten Kalibrierungskennwert wird ein Abweichungskennwert fur die jeweilige Optik bestimmt. Für das angeführte Beispiel, bei dem eine Optik z. B. durch einen Fingerabdruck verschmutzt ist, bedeutet dies, daß der Abweichungskennwert für diese Optik einen relativ hohen Wert annehmen wird, wahrend der Abweichungskennwert der unverschmutzten Optik klein sein wird. Ein Unterschiedskennwert, der aus dem ersten und dem zweiten Abweichungskennwert abgeleitet wird, wird deshalb in diesem Fall einen relativ hohen Wert aufweisen.
Somit ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, zuverlassig und schnell fehlerhafte Referenzmessungen, die z. B. auf teilweise verschmutzte Optiken beruhen, zu bestimmen, so daß ein Warnsignal ausgegeben und die Referenzmessung ggf. nach einer Säuberung der Optiken erneut durchgeführt werden kann.
Die DE 34 13 838 A1 (D1) beschreibt ein Glanzmessgerät, bei dem zur Verbesserung der Genauigkeit der Messung zusätzliche Referenzdetektoren und Lichtleiter im Glanzmessgerät vorgesehen sind. Die DE 44 34 203 A1 (D2) offenbart ein Glanzmessgerät, bei dem eine Referenzoberfläche zur Ermittlung der Korrekturwerte verwendet wird, die bei den nachfolgenden Messungen zur Korrektur der Messdaten verwendet werden. Die EP 0 438 468 B1 offenbart ein Glanzmessgerät, bei dem eine Vielzahl im Glanzmessgerät gespeicherter Referenzwertepaare vorgesehen sind, mit denen ein Interpolationsverfahren zur Verbesserung der Messgenauigkeit durchgeführt wird. Eine „Plausibilitätskontrolle” zur Überprüfung bestimmter Fehler bei z. B. einem Glanzmessgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ist aus diesen Dokumenten des Stands der Technik aber nicht bekannt.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens einer der Abweichungskennwerte der ersten oder der zweiten optischen Meßeinrichtung aus einer Differenz zwischen dem Meßwert der jeweiligen Meßeinrichtung und dem jeweiligen Kalibrierungswert abgeleitet, wobei vorzugsweise in diesem Fall der erste Abweichungskennwert und der zweite Abweichungskennwert gleich der Differenz aus dem jeweiligen Meßwert und dem ersten bzw. zweiten Kalibrierungskennwert ist.
Die Bildung eines Abweichungskennwertes aus der Differenz von dem Meßwert und dem Kalibrierungswert ist vorteilhaft, da kleine Abweichungen zu kleinen Abweichungskennwerten führen, während große Abweichungen zu entsprechend größeren Abweichungskennwerten führen.
In einer anderen bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens ein Abweichungskennwert, also entweder der erste Abweichungskennwert oder der zweite Abweichungskennwert aus einem Verhältnis des entsprechenden Meßwerts und des entsprechenden Kalibrierungswerts abgeleitet.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung einer oder mehrerer der vorher beschriebenen Weiterbildungen wird ein Alarmsignal vorzugsweise auf dieser Ausgabeausrichtung ausgegeben, wenn der erste und/oder der zweite Abweichungskennwert einen bestimmten Bereich verläßt, d. h. einen vorbestimmten Wert unterschreitet oder einen vorbestimmten Wert überschreitet.
Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist sehr vorteilhaft, da verschiedene weitere Fehlermöglichkeiten bei einer Referenzmessung oder Kalibrierungsmessung zuverlässig bestimmt werden können.
So ist es z. B. möglich, daß die Beleuchtungseinrichtung verschmutzt ist, oder daß die Strahlungsquelle in der Beleuchtungseinrichtung defekt ist, so daß die Strahlungsquelle keine oder nur eine sehr geringe Intensität ausstrahlt. Werden nun die Meßwerte mit der ersten Meßeinrichtung und der zweiten Meßeinrichtung aufgenommen, so ist das gemessene Signal sehr gering; demzufolge ist die Fehlerquote beim Meßvorgang besonders hoch. Die aus den Meßwerten und den entsprechenden Kalibrierungskennwerten abgeleiteten Abweichungskennwerte sind in diesem Fall relativ groß, so daß, obwohl beide Meßeinrichtungen z. B. eine ähnliche Abweichung aufweisen und eventuell nur ein geringer Unterschiedskennwert bestimmt wurde, der Fehler bei der Referenzmessung zuverlässig detektiert werden kann.
Ebenso ist es möglich, daß es durch die Begrenzung der Abweichungskennwerte möglich ist, eine fehlerhafte oder verschmutzte Referenzoberfläche zuverlässig festzustellen. Wenn die Referenzoberfläche Verschmutzungen aufweist, führt dies zu geringeren Meßwerten und würde, ohne das erfindungsgemäße Verfahren, zu einem falschen Referenzwert führen, so daß alle folgenden Messungen fehlerhaft wären.
Durch die Ausgabe eines Alarmsignals, wenn einer der Abweichungskennwerte einen zulässigen Bereich über- bzw. unterschreitet, können verschmutzte Referenzmeßflächen zuverlässig detektiert werden.
Weiterhin kann es auch sein, daß ein Benutzer bei der Referenzmessung eine falsche bzw. ungeeignete Referenzoberfläche zur Kalibrierung verwendet. Auch derartige Fehler können im wesentlichen zuverlässig durch eine Begrenzung eines Abweichungskennwerts vermieden werden.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Alarmsignal ausgegeben, wenn wenigstens einer der Meßwerte, die mit dieser ersten oder der zweiten Meßeinrichtung während der Durchführung der Referenzmessung aufgenommen wurden, einen vorbestimmten Bereich über- oder unterschreitet.
Dies bietet den Vorteil, daß die absolute Größe der einzelnen Meßwerte bei der Beurteilung einer Referenzmessung berücksichtigt werden können.
In allen beschriebenen Weiterbildungen kann der erste und/oder der zweite Abweichungskennwert aus dem ursprünglichen Kalibrierungskennwert (bei der Einjustierung) und dem entsprechenden Meßwert abgeleitet werden.
Es ist auch möglich, daß der Abweichungskennwert aus dem zuletzt gespeicherten Kalibrierungskennwert (z. B. der Meßwert der letzten gültigen Referenzmessung) und dem aktuellen Meßwert abgeleitet wird.
Bei dieser Variante wird der Gradient der Meßwerte von der letzten Referenzmessung zur aktuellen Messung gebildet. Wenn dieser Gradient ein vorbestimmtes und/oder ein wählbares Maß übersteigt, wird ein Alarmsignal ausgegeben.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird der Unterschiedskennwert aus einer Differenz des ersten und des zweiten Abweichungskennwerts abgeleitet und gemäß einer anderen Weiterbildung wird der Unterschiedskennwert aus einem Verhältnis des ersten und des zweiten Abweichungskennwerts abgeleitet.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird der Unterschiedskennwert mit einer mathematischen Funktion bestimmt, wie z. B. durch lineare, logarithmische und exponentielle Funktionen sowie Potenzfunktionen usw. Durch eine geeignete mathematische Funktion können Abweichungskennwerte oder auch Meßwerte starker berücksichtigt werden, die z. B. eine bestimmte Größe über- oder unterschreiten, so daß eine auf den Typ der Messung (Glanz, Farbe etc.) besser abgestimmte Beurteilung erfolgen kann.
In einer oder aller der zuvor beschriebenen Weiterbildungen der Erfindung weist die optische Vorrichtung eine zweite Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Lichtquelle auf, deren Licht in einem vorbestimmten Winkel auf die Meßfläche ausgerichtet ist. Gemäß dieser bevorzugten Weiterbildung ist es besonders bevorzugt, daß die erste Beleuchtungseinrichtung symmetrisch zu der ersten Meßeinrichtung angeordnet ist, und besonders bevorzugt ist die zweite Beleuchtungseinrichtung symmetrisch zur zweiten Meßeinrichtung angeordnet.
Es kann allerdings auch sein, daß die einzelnen Beleuchtungs- und Meßeinrichtungen unter unterschiedlichen Winkeln zur Oberfläche angeordnet sind, wobei die vorbestimmten Winkel, mit der die einzelnen Einrichtungen (Beleuchtungs- und Meßeinrichtungen) zu Senkrechten auf der zu messenden Oberfläche ausgerichtet sind, die Winkel 0°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30°, 40°, 45°, 50°, 60°, 70°, 75°, 80° und 85° u. dgl. betragen können. Die Anordnung der Winkel hängt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch von der Meßaufgabe der optischen Vorrichtung ab.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird bei jeder Referenzmessung wenigstens einer dieser Abweichungskennwerte, Unterschiedskennwerte und vorzugsweise Meßwerte im wesentlichen dauerhaft in der Speichereinrichtung abgelegt, wobei besonders bevorzugt wenigstens der erste und der zweite Abweichungskennwert und der Unterschiedskennwert im wesentlichen dauerhaft in der Speichervorrichtung gespeichert werden.
Dies hat viele Vorteile, da durch die Speicherung der einzelnen Werte es auch möglich wird, daß bei der Beurteilung des aktuell gemessenen Meßwerts bzw. Abweichungskennwerts bzw. Unterschiedskennwerts die vorher erfolgten Referenzmessungen berücksichtigt werden können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist in der Speichereinrichtung eine Tabelleneinrichtung vorgesehen, in die, im wesentlichen für jede Referenzmessung, in eine Zeile o. dgl. der Tabelleneinrichtung wenigstens einer der Kennwerte und vorzugsweise der erste und der zweite Abweichungskennwert und der Unterschiedskennwert, im wesentlichen dauerhaft, abgelegt wird. Zusätzlich wird vorzugsweise bei jeder Messung ein Meßzeitpunktkennwert abgelegt. Dann sind die Kennwerte vorhergehender Referenzmessungen im wesentlichen dauerhaft vorhanden, und bei aufeinanderfolgenden Referenzmessungen kann ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn eine Abweichung, also z. B. ein Verhältnis oder eine Differenz zweier aufeinanderfolgender Kennwerte oder Meßwerte ein vorbestimmtes Maß überschreitet. Beispielsweise kann dann ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn der Abweichungskennwert einer Optik der n-ten Referenzmessung um einen bestimmten Betrag von dem Abweichungskennwert der entsprechenden Optik der (n – 1)-ten Referenzmessung abweicht. Mit einer solchen Ausgestaltung wird es auch ermöglicht, daß das erfindungsgemäße Verfahren an einer optischen Vorrichtung durchgeführt wird, die nur eine optische Meßeinrichtung aufweist. Zur Kontrolle einer Referenzmessung dienen dann vorhergehende Referenzmessungen, und es wird ein Alarmsignal ausgegeben, wenn sich der aufgenommene Meßwert von einer Referenzmessung zur nächsten Referenzmessung um einen Betrag ändert, der größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die Anmelderin weist darauf hin, daß sie sich vorbehält, für ein solches Verfahren ebenfalls Schutz zu beanspruchen.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung einer oder mehrerer zuvor beschriebener Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung kann die in der Speichereinrichtung vorgesehene Tabelleneinrichtung bei der Beurteilung einer Referenzmessung über statistische Auswahlverfahren, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, ausgewertet werden.
Wenn z. B. durch die Meßwerte der ersten Meßeinrichtung und durch die Meßwerte der zweiten Meßeinrichtung (wenn vorhanden) jeweils durch lineare Regression jeweils eine Ausgleichsgerade gelegt wird, kann eine Referenzmessung abgelehnt bzw. ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn der aktuelle Meßwert um ein vorbestimmtes Maß von dieser Ausgleichsgerade abweicht.
Durch diese Ausgestaltung wird es ermöglicht, daß z. B. eine leicht zunehmende Verschmutzung toleriert wird, solange die Verschmutzung nicht ein zu hohes Maß erreicht. Gleichzeitig wird hierdurch erreicht, daß Fehler bei der Referenzmessung zuverlässig erkannt werden.
In allen der vorher beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen wird es bevorzugt, daß die Ausgabeeinrichtung das Alarmsignal ausgibt, wobei die Ausgabe optisch, akustisch oder auf eine sonstige Art und Weise erfolgen kann. Es ist auch möglich, daß das Alarmsignal per Funk o. dgl. an eine zentrale Einrichtung abgestrahlt wird.
Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Vorrichtung durchzuführen, die eine Vielzahl von drei, vier oder mehr Meßeinrichtungen aufweist. Dann können für alle oder zwei, drei oder mehr Meßeinrichtungen Abweichungskennwerte bestimmt werden.
Wird ein Alarmsignal ausgegeben, so kann das erfindungsgemäße Verfahren die Übernahme des Meßwerts ablehnen, so daß der Benutzer z. B. den Wert noch einmal bestätigen muß oder erst die Fehlerquelle beseitigen muß, bevor er eine gültige Referenz- bzw. Kalibrierungsmessung übernehmen kann.
Weitere Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Darin zeigen:
1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren;
2 einen Schnitt durch eine andere optische Vorrichtung Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 den prinzipiellen schaltungstechnischen Aufbau einer optischen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
4A die Höhe beispielhafter Meßwerte der ersten Meßeinrichtung einer Anzahl von Referenzmessungen;
4B die Höhe der Meßwerte der zweiten Meßeinrichtung der Referenzmessungen entsprechend 4A; und
4C die Unterschiedskennwerte der Referenzmessungen gemäß 4A und 4B.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun mit Bezug auf die in den 1 und 2 dargestellten Meßgeräte beschrieben. Die in den 1 und 2 dargestellten Meßgeräte dienen zur Bestimmung des Glanzes von Oberflächen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch selbstverständlich auch bei Farbmeßgeräten und sonstigen Meßgeräten eingesetzt werden, die die Eigenschaften von Oberflächen messen.
Das in 1 dargestellte Glanzmeßgerät 1 weist eine erste optische Einrichtung 2 und eine erste Meßeinrichtung 10 auf, die jeweils unter vorbestimmten Winkeln 17, 18 zur zu untersuchenden Oberfläche 8 ausgerichtet sind.
Die Beleuchtungseinrichtung 2 weist ein oder mehrere Lichtquellen 3 auf. Im Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung 2 ist eine Blende 4 und eine Linse 5 angeordnet, um das von der bzw. den Lichtquellen ausgestrahlte Licht im wesentlichen parallel auf die zu untersuchende Oberfläche 8 zu richten.
Die erste Meßeinrichtung 10 weist eine Linse 11 auf, die einen Anteil des von der Oberfläche 8 reflektierten Lichts auf einen in der ersten Meßeinrichtung angeordneten Photosensor 13 bündelt, wobei in der ersten Meßeinrichtung 10 eine Blende 12 angeordnet ist, um die Apertur zu begrenzen.
Weiterhin ist in dem Glanzmeßgerät eine zweite Meßeinrichtung 20 angeordnet, die einen Photosensor 21 aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Meßeinrichtung 20 einfacher gestaltet als die erste Meßeinrichtung 10, sie kann allerdings die gleichen Elemente wie die erste Meßeinrichtung aufweisen.
Das in 2 dargestellte Glanzmeßgerät weist im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Glanzmeßgerät zwei Beleuchtungseinrichtungen und ebenfalls zwei Meßeinrichtungen auf. Die Bezugszeichen gleicher oder ähnlicher Komponenten wurden in 2 beibehalten.
Das Glanzmeßgerät gemäß 2 weist eine zweite Beleuchtungseinrichtung 6 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel symmetrisch zu der zweiten Meßeinrichtung 20 angeordnet ist.
Der in 3 dargestellte prinzipielle schaltungstechnische Aufbau kann bei beiden Glanzmeßgeräten Verwendung finden.
Zur Steuerung unterschiedlicher Optiken und Beleuchtungseinrichtungen und zur Auswertung der Meßergebnisse in einem Meßgerät wird vorzugsweise dieselbe Elektronik eingesetzt. Das bietet den Vorteil, daß sich Abweichungen in der Elektronik (durch Umwelteinflüsse) auf die unterschiedlichen Messungen gleich auswirken.
Ein Glanzmeßgerät für das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 60 mit wenigstens einer Prozessoreinrichtung 60 auf. In einer Speichereinrichtung 61 ist ein zur Steuerung der Vorrichtung vorgesehenes Programm abgelegt. Weiterhin können in der Speichereinrichtung 61 Meßwerte, Kalibrierungswerte und sonstige Daten abgelegt werden. Die Steuereinrichtung 60 steuert die Lichtquelle bzw. die Lichtquellen 3 und nimmt die Signale der Photosensoren 13 und 21 auf, um diese auszuwerten.
Eine Ausgabeeinrichtung 65 ist als Display ausgeführt, um Alarmsignale visuell auszugeben. Die Ausgabeeinrichtung 65 kann auch einen Lautsprecher aufweisen, um Alarmsignale auf akustischem Wege auszugeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun in bezug auf die 4A, 4B und 4C erläutert.
In 4A ist eine Anzahl von Meßwerten 40 bis 48, 42', 42'' der ersten Meßeinrichtung dargestellt, die auf einer entsprechenden Anzahl von Referenzmessungen beruhen.
Ein erster Referenzmeßwert 40 wurde während bzw. nach der Produktion des Gerätes im Rahmen der Feinjustierung aufgenommen und stellt den ursprünglichen Kalibrierungskennwert der ersten Meßeinrichtung dar.
In 42 sind die entsprechenden Referenzmeßwerte 70 bis 78, 72' und 72'' dargestellt, die mit den in 4A dargestellten Referenzmeßwerten korrespondieren.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind zur Fehlerbestimmung bzw. zur Vermeidung von Fehlern beim Kalibrieren eine Reihe von Fehlergrenzen und Schranken vorgesehen.
Ein Alarmsignal wird beispielsweise ausgegeben, wenn ein Meßergebnis der ersten Meßeinrichtung oberhalb der oberen Grenze 51 der ersten Meßeinrichtung bzw. unterhalb der unteren Grenze den ersten Meßeinrichtung 53 ermittelt wird. Dadurch wird verhindert, daß z. B. bei defekter Lichtquelle, wenn nur wenig Strahlung emittiert wird, ein Meßergebnis übernommen wird. Für die zweite Meßeinrichtung ist ebenfalls eine obere Grenze 81 und eine untere Grenze 82 vorgesehen, um derartige Fehlmessungen auszuschließen.
Zur Referenzmessung bzw. Kalibrierung wird das Glanzmeßgerät 1 auf eine Referenzoberfläche 8 aufgesetzt, und durch Eingabe eines Steuerungsbefehls über das Bedienteil 62 des Glanzmeßgeräts 1 wird ein in der Speichereinrichtung 61 abgelegtes Programm gestartet und das Farbmeßgerät über die Steuereinrichtung 60 für die Referenzmessung gesteuert.
Vorzugsweise wird der Benutzer zunächst im Display 65 der Vorrichtung 1 dazu aufgefordert, das Glanzmeßgerät auf die Referenzoberfläche aufzusetzen, die für Rekalibrierungen vorgesehen ist. Eine solche Referenzoberfläche kann z. B. in dem Gehäuse der Vorrichtung 1 oder in einem Aufbewahrungsbehälter (nicht dargestellt) für die Vorrichtung angeordnet sein (bzw. darin integriert).
Nach dem Aufsetzen des Glanzmeßgeräts 1 auf die Referenzoberfläche 8 (der Aufsetzvorgang kann durch einen separaten Sensor (nicht dargestellt) detektiert werden) kann der Benutzer aufgefordert werden, durch Eingabe eines Signals in die Eingabeeinrichtung 62 den Kalibrierungsvorgang zu starten.
Zunächst wird die Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung 2 eingeschaltet und es wird ein erster Meßwert 41 aufgenommen. Im Anschluß daran wird mit einer Vorrichtung gemäß 1 ein anderer Meßwert 71 mit der zweiten Meßeinrichtung 20 aufgenommen. Bei einem Glanzmeßgerät gemäß 2 wird hingegen die zweite Beleuchtungseinrichtung 6 aktiviert und ein Meßwert 71 mit der zweiten Meßeinrichtung 20 aufgenommen.
Aus den Meßwerten 41, 71 wird jeweils ein Abweichungskennwert bestimmt, der als Differenz zwischen dem jeweiligen ursprünglichen Kalibrierungskennwert 40, 70 und dem entsprechenden Meßwert 41, 71 bestimmt wird. Bei dem hier gewählten Beispiel mit den Meßwerten 41 und 71 sind sowohl der erste Abweichungskennwert als auch der zweite Abweichungskennwert für die erste bzw. die zweite Meßeinrichtung gleich Null, da der Meßwert 41 gleich dem ursprünglichen Kalibrierungswert 40 und da der Meßwert 71 gleich dem ursprünglichen Kalibrierungswert 70 ist.
Wird nun das Glanzmeßgerät sofort oder nach einem gewissen Zeitraum ein zweites Mal rekalibriert, so kann z. B. mit der ersten Meßeinrichtung ein Meßwert 42' aufgenommen werden und mit der zweiten Meßeinrichtung ein Meßwert 72'. Der Meßwert 42' der ersten Meßeinrichtung weist in diesem Fall einen höheren Wert auf als der ursprüngliche Kalibrierungswert 40 und der Referenzwert 41, so daß sich ein erster Abweichungskennwert a als Differenz des aktuellen Meßwerts und des vorhergehenden gültigen Referenzwerts 41 ergibt. Der mit der zweiten Meßeinrichtung aufgenommene Meßwert 72' weist in diesem Beispiel denselben Wert auf wie der Referenzwert der vorhergehenden Messung 71 oder der ursprüngliche Kalibrierungswert 70, so daß der zweite Abweichungskennwert für diese Messung 72' gleich Null ist.
Anschließend wird eine Differenz des ersten Abweichungskennwerts a der ersten Meßeinrichtung mit diesem Meßwert 42' und des zweiten Abweichungskennwertes mit dem Meßwert 72' als Unterschiedskennwert 92' gebildet.
In diesem Fall weicht der Meßwert 42' um den Betrag a von dem vorhergehenden Referenzmeßwert 41 ab, während der Meßwert 72' der zweiten Meßeinrichtung dem Meßwert 71 der vorhergehenden gültigen Referenzmessung entspricht.
Ein Unterschiedskennwert aus der Differenz der beiden Abweichungskennwerte ergibt somit einen Betrag c, der dem Wert 92' in 4C entspricht. In diesem Beispiel weicht das Meßergebnis 42' der ersten Meßeinrichtung 10 erheblich stärker von dem idealen Meßergebnis 40 bzw. 41 der ersten Meßeinrichtung ab als der Meßwert 72' der zweiten Meßeinrichtung von dem idealen Meßergebnis 71 bzw. 70 der zweiten Meßeinrichtung.
Um die Übernahme fehlerhafter Referenzmessungen weitgehend zu vermeiden, wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Unterschiedskennwert aus den Meßwerten abgeleitet, wie z. B. mit den Bezugszeichen 90 bis 98, 92' und 92'' in 4C dargestellt.
Durch die Bestimmung eines Unterschiedskennwertes kann z. B. detektiert werden, wenn eine der Optiken verschmutzt ist. In diesem Falle werden sich die Meßergebnisse der ersten und der zweiten Meßeinrichtung je nach Verschmutzungsgrad relativ stark unterscheiden.
Es ist ebenso möglich, daß eine ungeeignete bzw. falsche Referenzoberfläche fälschlicherweise verwendet wird, so daß durch die Oberflächeneigenschaften der entsprechenden Oberfläche bedingt die Meßergebnisse einer der optischen Einrichtungen nach oben oder unten verschieben können. Ebenso ist es möglich, daß ein Fehler bei der Durchführung einer Referenzmessung dadurch entsteht, daß das Meßgerät unter einem Winkel auf die zu messende Referenzoberfläche aufgesetzt wird.
Bei einem wie in 2 dargestellten Glanzmeßgerät sind die verschiedenen Meßeinrichtungen unter unterschiedlichen Winkeln zur Oberfläche ausgerichtet, so daß sich eine Verkippung des Aufsetzungswinkels auf die beiden Meßeinrichtungen unterschiedlich stark auswirkt. Bei einem solchen Verkippungsfehler werden üblicherweise niedrigere Meßwerte bestimmt. In Spezialfällen (z. B. bei strukturierten Oberflächen oder Oberfläche mit bestimmten Rauhigkeiten) können auch höhere Meßwerte gemessen werden.
Der Meßwert 42' aus 4A kann als Beispiel für einen solchen Verkippungsfehler dienen, der dadurch entsteht, daß die Meßeinrichtung unter einem größeren Winkel zu einer z. B. strukturierten Meßfläche ausgerichtet ist als vorgesehen.
Während z. B. bei der Messung mit der ersten Meßeinrichtung das Meßfläche leicht verkippt wurde und somit ein höherer Wert 42' erzielt wurde als der ideale Wert 40 bzw. 41, wurde bei der Messung mit der zweiten Meßeinrichtung 20 korrekt gemessen, so daß ein korrekter Meßwert 72' erzielt wurde. In diesem Beispiel überschreitet der Unterschiedskennwert 92' als Differenz der Abweichungskennwerte (Differenz der Differenzen der Meßwerte und der entsprechenden gültigen Referenzwerte) den oberen Gültigkeitsbereich 101 der Unterschiedskennwerte, so daß ein Warnsignal ausgegeben wird und der Benutzer aufgefordert wird, die Referenzmessung zu wiederholen. Es wird ein Warnsignal ausgegeben obwohl der Meßwert 42' noch innerhalb des Gültigkeitsbereiches zwischen oberer Grenze 51 und unterer Grenze 53 der Meßwerte der ersten Meßeinrichtung liegt.
Der Meßwert 42' wird abgelehnt und es muß die Referenzmessung wiederholt werden.
Eine darauf folgende Referenzmessung liefert den Meßwert 42'' mit der ersten Meßeinrichtung und den Meßwert 72'' mit der zweiten Meßeinrichtung. Während der Meßwert 72'' korrekt bestimmt wurde, weist der Meßwert 42'' eine zu geringe Größe auf. Diese kann beispielsweise auf verschmutzte optische Komponenten der ersten Meßeinrichtung zurückgeführt werden. Der aus den Meßwerten bestimmte Unterschiedskennwert 92'' liegt unterhalb der unteren Grenze 103 des Gültigkeitsbereichs der Unterschiedskennwerte, und deshalb wird die Referenzmessung abgelehnt, und sie muß wiederholt werden, obwohl der Meßwert 42'' innerhalb des Gültigkeitsbereichs der Meßwerte der ersten Meßeinrichtung liegt. Durch die Größe der Meßwerte 42'' und 72'' kann in diesem vorliegenden Fall eine leicht verschmutzte Optik detektiert werden, und es kann im wesentlichen ausgeschlossen werden, daß die Meßwerte 42'' und 72'' mit einer falschen Referenzoberfläche bestimmt wurden.
Der anschließend aufgenommene Meßwert 42 erfüllt die Bedingungen und wird ebenso wie der Meßwert 72 übernommen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, die zulässigen Abweichungen zwischen der ersten Meßeinrichtung und der zweiten Meßeinrichtung relativ stark zu begrenzen, wobei zunehmende Alterungserscheinungen bzw. Verschmutzungen der beteiligten Komponenten in einem gewissen Rahmen toleriert werden können. Dies zeigen die weiteren Referenzmessungen 43, 44, 45, 46, 47, 48, die mit der ersten Meßeinrichtung aufgenommen wurden, und die entsprechenden Referenzwerte 73, 74, 75, 76, 77, 78, die mit der zweiten Meßeinrichtung aufgenommen wurden.
Die entsprechenden Unterschiedskennwerte 93, 94, 95, 96, 97, 98 dieser Referenzmessungen sind in 4C dargestellt. Während im Laufe der Zeit bzw. mit steigender Zahl der Referenzmessungen die aufgenommene Intensität der ersten und der zweiten Meßeinrichtungen abnimmt, bleiben die korrespondierenden Unterschiedskennwerte 93 bis 98 in dem erlaubten Bereich zwischen unterer Grenze der Unterschiedskennwerte 103 und oberer Grenze, der Unterschiedskennwerte 101.
Der Bereich der erlaubten Unterschiedskennwerte kann auch durch einen idealen Unterschiedskennwert 102 (bei Differenzenbildung vorzugsweise der Wert null) und durch eine zulässige positive Abweichung 105 und eine zulässige negative Abweichung 104 ausgedrückt werden, wobei die Bereich der positiven und der negativen Abweichung nicht symmetrisch sein müssen.
Während vom Referenzwert 73 der zweiten Meßeinrichtung bis zum Referenzwert 78 der zweiten Meßeinrichtung die aufgenommene Intensität stetig abnimmt, so weichen die Referenzwerte 75 und 76 von einer geradlinigen Abnahme ab. Bei den in 4a dargestellten Beispielswerten 43 bis 48 tritt hingegen eine lineare Abnahme über diese Referenzwerte 43 bis 48 auf.
Über die zeitliche Änderung der Referenzwerte 41 bis 48 kann die Lampenqualität erfaßt werden und z. B. ein weiteres Warnsignal ausgeben, wenn die Änderung (pro Zeit oder pro Messung) zu stark erfolgt. Dann kann auch ein Lichtquellenaustausch empfohlen werden.
Die aus den Referenzwerten 43 bis 48 und den korrespondierenden Referenzwerten 73 bis 78 der zweiten Meßeinrichtung bestimmten Unterschiedskennwerte 93 bis 98 liegen alle oberhalb der unteren erlaubten Grenze der Unterschiedskennwerte 103 und unterhalb der oberen erlaubten Grenze der Unterschiedskennwerte 101.
Für die Bestimmung der Abweichungskennwerte der ersten und der zweiten Meßeinrichtung ist es auch möglich, daß die Differenz des aktuellen Meßwerts mit dem zuletzt gültig bestimmten Referenzmeßwert der entsprechenden Meßeinrichtung bestimmt wird, so daß sich Abweichungskennwerte b ergeben (Gradientenbildung).
Für diese Abweichungskennwerte b ist ebenfalls eine obere und eine untere Schranke vorgesehen, um eine zu starke Änderung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Referenzmessungen zu verhindern.

Claims

Verfahren zur Durchführung einer Referenzmessung mittels einer optischen Vorrichtung, die wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle umfaßt, deren Licht in einem vorbestimmten Winkel auf eine Meßfläche, die Teil der zu messenden Oberfläche ist, gerichtet ist, sowie wenigstens eine erste optische Meßeinrichtung, welche in einem vorbestimmten Winkel zu dieser Meßfläche ausgerichtet ist, und welche einen Anteil des von der Meßfläche reflektierten Lichts aufnimmt, wobei diese erste optische Meßeinrichtung wenigstens einen Photosensor aufweist, welcher ein elektrisches Meßsignal ausgibt, das für das reflektierte Licht charakteristisch ist, wenigstens eine zweite optische Meßeinrichtung, welche in einem vorbestimmten Winkel zu dieser Meßfläche ausgerichtet ist, und welche einen Anteil des von der Meßfläche reflektierten Lichts aufnimmt, wobei diese zweite optische Meßeinrichtung wenigstens einen Photosensor aufweist, welcher ein elektrisches Meßsignal ausgibt, das für das reflektierte Licht charakteristisch ist, eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die wenigstens eine Prozessoreinrichtung und wenigstens eine Speichereinrichtung aufweist, die den Meßablauf steuert und die Meßergebnisse auswertet, und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe, wobei das Verfahren die folgenden Schritte in dieser oder einer geänderten Reihenfolge umfaßt: a) Anordnung einer Referenzoberfläche und der optischen Vorrichtung in Bezug aufeinander; b) Aufnahme eines Meßwerts mit der ersten optischen Meßeinrichtung; c) Ableitung eines ersten Abweichungskennwerts aus dem Meßwert der ersten optischen Meßeinrichtung und einem in dieser Speichereinrichtung abgelegten ersten Kalibrierungskennwert; d) Aufnahme eines Meßwerts mit der zweiten optischen Meßeinrichtung; e) Ableitung eines zweiten Abweichungskennwerts aus dem Meßwert der zweiten optischen Meßeinrichtung und einem in dieser Speichereinrichtung abgelegten zweiten Kalibrierungskennwert; f) Ableitung eines Unterschiedskennwerts aus diesem ersten Abweichungskennwert der ersten optischen Meßeinrichtung und dem zweiten Abweichungskennwert der zweiten optischen Meßeinrichtung, wobei dieser Unterschiedskennwert charakteristisch für einen Unterschied dieser Meßwerte dieser ersten und dieser zweiten optischen Meßeinrichtung ist; g) Speicherung dieses Meßwerts dieser ersten Meßeinrichtung als ein erster Referenzkennwert und dieses Meßwerts dieser zweiten Meßeinrichtung als ein zweiter Referenzkennwert oder Ausgabe eines Alarmsignals, aa) wenn der Unterschiedskennwert einen bestimmten Bereich über- oder unterschreitet, und/oder bb) wenn der Betrag des Unterschiedkennwerts größer als der vorbestimmte Wert ist, und/oder cc) wenn der erste und/oder der zweite Abweichungskennwert einen bestimmten Bereich verlässt, d. h. einen vorbestimmten Wert unterschreitet oder einen vorbestimmten Wert überschreitet, und/oder dd) wenn wenigstens einer dieser Messwerte einen vorbestimmten Bereich über- oder unterschreitet.
Verfahren zur Durchführung einer Referenzmessung mittels einer optischen Vorrichtung, die wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle umfaßt, deren Licht in einem vorbestimmten Winkel auf eine Meßfläche, die Teil der zu messenden Oberfläche ist, gerichtet ist, sowie wenigstens eine erste optische Meßeinrichtung, welche in einem vorbestimmten Winkel zu dieser Meßfläche ausgerichtet ist, und welche einen Anteil des von der Meßfläche reflektierten Lichts aufnimmt, wobei diese erste optische Meßeinrichtung wenigstens einen Photosensor aufweist, welcher ein elektrisches Meßsignal ausgibt, das für das reflektierte Licht charakteristisch ist, eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die wenigstens eine Prozessoreinrichtung und wenigstens eine Speichereinrichtung aufweist und die den Meßablauf steuert und die Meßergebnisse auswertet, und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe, wobei das Verfahren die folgenden Schritte in dieser oder einer geänderten Reihenfolge umfaßt: a) Anordnung einer Referenzoberfläche und der optischen Vorrichtung in Bezug aufeinander; b) Durchführung der (n – 1)-ten Referenzmessung zur Ermittlung des (n – 1)-ten Messwerts oder des (n – 1)-ten Kennwerts mit der ersten optischen Meßeinrichtung; c) Durchführung der n-ten Referenzmessung, die zeitlich auf die (n – 1)-te Referenzmessung folgt, zur Ermittlung des n-ten Messwerts oder des n-ten Kennwerts mit der ersten optischen Messeinrichtung; d) Ausgabe eines Alarmsignals, wenn eine Abweichung zweier aufeinanderfolgender Kennwerte oder Messwerte ein vorbestimmtes Maß überschreitet.
Verfahren gemäß Anspruch 2, das zusätzlich die folgenden Schritte in dieser oder einer geänderten Reihenfolge umfasst: e) Ermittlung eines ersten Abweichungskennwerts der ersten optischen Meßeinrichtung aus der (n – 1)-ten Referenzmessung; f) Ermittlung eines zweiten Abweichungskennwerts der ersten optischen Meßeinrichtung aus der n-ten Referenzmessung; g) Ausgabe eines Alarmsignals, wenn der erste Abweichungskennwert um einen bestimmten Betrag vom zweiten Abweichungskennwert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abweichungskennwert der ersten und zweiten Abweichungskennwerte aus einer Differenz zwischen dem Meßwert der jeweiligen Meßeinrichtung und dem entsprechenden Kalibrierungskennwert bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abweichungskennwert der ersten und zweiten Abweichungskennwerte aus einem Verhältnis zwischen dem Meßwert der jeweiligen Meßeinrichtung und dem entsprechenden Kalibrierungskennwert bestimmt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn der erste Abweichungskennwert einen vorbestimmten Bereich der ersten Meßeinrichtung verläßt und/oder, daß ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn der zweite Abweichungskennwert einen vorbestimmten Bereich der zweiten Meßeinrichtung verläßt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmsignal ausgegeben wird, wenn der Unterschiedskennwert einen vorbestimmten Bereich über- oder unterschreitet.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschiedskennwert aus einer Differenz des ersten und des zweiten Abweichungskennwerts abgeleitet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschiedskennwert aus einem Verhältnis des ersten und des zweiten Abweichungskennwerts abgeleitet wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschiedskennwert mit einer mathematischen Funktion bestimmt wird, welche einer Gruppe von Funktionen entnommen ist, die lineare, logarithmische und exponentielle Funktionen sowie Potenzfunktionen umfaßt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Vorrichtung eine zweite Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Lichtquelle aufweist, deren Licht in einem vorbestimmten Winkel auf eine Meßfläche, die Teil der zu messenden Oberfläche ist, gerichtet ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Winkel einer Gruppe von Winkeln entnommen ist, welche 0°, 5°, 10°, 15°, 20°, 30°, 40°, 45°, 50°, 60°, 70°, 75°, 80°, 85° zur Senkrechten der zu messenden Oberfläche umfaßt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese erste Beleuchtungseinrichtung symmetrisch zur ersten Meßeinrichtung angeordnet ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Wert aus einer Gruppe von Werten, die den ersten und den zweiten Abweichungskennwert, den Unterschiedskennwert, den Meßwert der ersten Meßeinrichtung und den Meßwert der zweiten Meßeinrichtung umfaßt, dauerhaft in einer Tabelle dieser Speichereinrichtung abgelegt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert der ersten Meßeinrichtung als erster Kalibrierungskennwert dieser ersten Meßeinrichtung abgelegt wird und/oder, daß der Meßwert der zweiten Meßeinrichtung als zweiter Kalibrierungskennwert der zweiten Meßeinrichtung abgelegt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Winkel, in welchem die erste Meßeinrichtung zu der Meßfläche ausgerichtet ist und der vorbestimmte Winkel, in welchem die zweite Meßeinrichtung zu der Meßfläche ausgerichtet ist, unterschiedlich sind.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Abweichungskennwert aus dem ursprünglichen, bei der Einjustierung ermittelten Kalibrierungskennwert und dem entsprechenden Meßwert abgeleitet wird oder dass dieser Abweichungskennwert aus dem zuletzt gespeicherten Kalibrierungskennwert und dem aktuellen Meßwert abgeleitet wird und die Ausgabe eines Alarmsignals erfolgt, wenn eine Abweichung zweier aufeinanderfolgender Kennwerte oder Messwerte ein vorbestimmtes Maß überschreitet.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dass die Abweichung in Schritt d) ein Verhältnis oder eine Differenz zweier aufeinanderfolgender Kennwerte oder Messwerte ist.
Verfahren gemäß Anspruch 17, dass der zuletzt gespeicherte Kalibrierungskennwert der Meßwert der letzten gültigen Referenzmessung ist.