DE2329716A1

DE2329716A1 - Verfahren und einrichtung zur optischen abmessungsbestimmung

Info

Publication number: DE2329716A1
Application number: DE19732329716
Authority: DE
Inventors: Ernst Mathieu; Lucien Slama
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1972-06-13
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1974-01-24
Also published as: FR2188819A5; CH552196A

Description

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Baden Verfahren und Einrichtung zur optischen Abmessungsbestinunung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hochgenauen Bestimmung einer Abmessung eines undurchsichtigen Gegenstandes auf optischem Wege. Zum Gegenstand der Erfindung gehört ferner eine Einrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Unter dem Begriff "undurchsichtiger Gegenstand" soll im vorliegenden Zusammenhang jeder

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-2- 2ΓΡ^;·'/16.

Gegenstand zu verstehen sein, der auf Grund seiner Absorptions-, Reflections-, oder sonstigen optischen Eigenschaften zur Abdeckung eines Lichtstrahlbündels oder eines sonstigen elektromagnetischen Strahlbündels geeignet ist. Ein spezielles Anwendungsgebiet der Erfindung ist dabei die Durchmesserbestimmung von grossen Gegenständen, z.Ö. von drehbaren Maschinenteilen und dergleichen.

Für die Durchmesserbestimmung von rotationssymmetrischen und demgemäss eine kontinuierliche Umfangsfläche aufweisenden Körpern ist eine nach Art eines Kurvenintegrators arbeitende Abwälzvorrichtung bekannt, welche den Durchmesser aus einer Umfangsmessung abzuleiten gestattet. Diese Vorrichtung ist jedoch zur Durchmesserbestimraung» d.h. zur Bestimmung der grössten Querabmessung eines Körpers, dann nicht geeignet, wenn es sich nicht um rotationssymmetrische Körper, sondern um solche mit einer Symmetrieachse endlicher Ordnung und demgemäss mit einer diskontinuierlichen Umfangs- oder Seitenfläche handelt. Dies trifft z.B. zu für regelmässige Mehrkantkörper ebenso zu wie für kompliziertere Maschinenteile wie Schaufelräder von Turbinen und dergleichen. Für derartige Körper war eine hochgenaue Durchmesserbestimmung bisher praktisch nicht möglich.

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Das Fehlen eines Verfahrens bzw. einer Einrichtung zur hochgenauen Durchmesserbestimmung für Gegenstände der letztgenannten Art, insbesondere für Turbinen-Schaufelräder, bedingt eine erhebliche Erschwerung im Herstellungsprozess. Die Kontrolle des Aussendurchmessers eines solchen Rotors erfolgt in der Praxis bei in den zugehörigen Stator eingebautem Rotor durch Bestimmung des Spiels zwischen beiden Teilen. Dieses bisher übliche Verfahren ist besonders dann umständlich und aufwendig, wenn ein mehrmals aufeinanderfolgender Einbau und Wiederausbau des Rotors zur Nachbearbeitung des Rotors im Sinne zunehmender Annäherung an die erforderliche Massgenauigkeit vorgenommen werden muss.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines hochgenauen optischen Messverfahrens und einer entsprechenden Einrichtung, mittels deren Gegenstandsabroessungen wie die Durchmesser der erwähnten Maschinenteile und ähnlicher Gegenstände unabhängig von der geometrischen Gestalt des optisch in Erscheinung tretenden Gegenstandsrandes, d.h. der Kontur, auf einfache Weise bestimmbar sind. Das erfindungsgemässe Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich dadurch, dass die Stellungen der für zwei verschiedene Beobachtungspunkte in Erscheinung tretenden Ränder des Gegenstandes unter Verwendung eines Laser-Strahlbündels bestimmt werden, dessen Energie-

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verteilung über den Strahlbündelquerschnitt wenigstens ein singuläres Element aufweist, dass die Stellung der in Erscheinung tretenden Gegenstandsränder mittels einer Relativbewegung zwischen dem Gegenstand und dem Strahlbündel unter sich fortschreitend ändernder Abdeckung des Strahlbündels durch den Gegenstand bestimmt wird, dass diejenige Relativstellung des Gegenstandes und des Strahlbündels bestimmt wird, für welche die Aenderungsfunktion der an dem Gegenstand vorbeitretenden Strahlungsenergie oder eine Ableitung dieser Funktion wenigstens einen singulären Punkt durchläuft, und dass mit hoher Genauigkeit der Abstand zwischen den beiden Beobachtungspunkten bestimmt wird.

Dieses Verfahren ist nicht nur zur Abmessungsbestimmung an rotationssymmetrischen Gegenständen, sondern auch an solchen mit Symmetrieachse endlicher Ordnung geeignet, beispielsweise zur Durchmesserbestimmung an Körpern mit prismatischer oder sogar diskontinuierlicher Umfangs- oder Seitenfläche, wie dies für die erwähnten Schaufelräder zutrifft. Für eine Durchmesserbestimmung an einem solchen Werkstück braucht dieses lediglich in Umdrehung versetzt zu werden, um eine vollständige Durchmesser-

bestimmung über den gesamten Umfang vorzunehmen. Eine solche Messung kann jeweils mit einer Umdrehung vollständig sein,

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scybass eine laufende Durchmesserüberwachung während der Drehbewegung möglich ist, beispielsweise während der Bearbeitung auf einer Drehbank oder dergleichen,mit entsprechenden Möglichkeiten für eine selbsttätige Regelung des Bearbeitungsvorganges bis zum Erreichen des vorgegebenen Endmasses.

Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet sich dadurch, dass eine Vorrichtung zur Erzeugung mindestens eines Laser-Strahlbündels und eine Einstellvorrichtung zur Abtastung mindestens zweier Konturstellen des abzumessenden Gegenstandes mit mindestens einem Laser-Strahlbündels sowie eine Messvorrichtung zur Bestimmung der Einstellungsdifferenz zwischen den Abtastungen als Mass für den Abstand der Konturstellen des Gegenstandes voneinander vorgesehen sind. Eine solche Einrichtung zeichnet sich durch grosse Einfachheit und Anpassungsfähigkeit an die verschiedensten Messaufgaben aus und eignet sich wiederum insbesondere für die DurchmesserbeStimmung von komplizierten Werkstücken.

Eine andere,besonders einfache Einrichtung, die speziell für die Durchmesserbestimmung an drehbaren Werkstücken geeignet ist, kennzeichnet sich dadurch, dass Mittel zum Verschieben eines Laser-Strahlbündels parallel zu sich

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selbst in Richtung, der zu bestimmenden Gegenstandsabmessung sowie Mittel zur hochgenauen Messung der Verschiebung des Strahlbündels zwischen den beiden Berührungsstellen des Strahlbündels bezüglich des Gegenstandes vorgesehen sind. Eine solche Einrichtung kann ferner in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet werden, dass ein Laser-Sender mit einem im TEMOl-Mod schwingenden optischen Hohlraum vorgesehen ist, der ein sich parallel zur Richtung der zu bestimmenden Gegenstandsabmessung fortpflanzendes Strahlbündel erzeugt, und dass ein in dieser Fortpflanzungsrichtung des Strahlbündels verschiebbarer und vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zu dieser Richtung geneigt angeordneter Spiegel sowie ein Michelson-Interferometer zur hochgenauen Messung der Verschiebung des Spiegels vorgesehen ist.

Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Hierin zeigt:

figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und

Figur 2 eine andere Ausführungsform einer solchen Einrichtung in Verbindung mit einer schematisehen Darstellung der wesentlichen optischen,

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mechanischen und elektrischen Bestandteile der Gesamteinrichtung.

Bei der Anordnung gemäss Figur 1 sei der Durchmesser D eines rotationssymmetrischen Körpers 1 mit einer zur Zeichnungsebene senkrechten Drehachse A zu bestimmen. Die Messeinrichtung umfasst im wesentlichen einen Sender 2, der ein rechtwinklig zur Drehachse A gerichtetes Laser« Strahlbündel 3 erzeugt, sowie zwei um zur Drehachse A parallele Achsen 5a und 5b schwenkbare Spiegel 4a und 4b, deren letzterer totalreflektierend und deren ersterer halbreflektierend ist. Der Abstand L zwischen diesen beiden Spiegeln wird mit grosser Genauigkeit bestimmt. Der Spiegel 4a ist in Richtung des Strahlbündels 3 gesehen vor dem Spiegel 4b angeordnet. Die von beiden Spiegeln reflektierten Strahlbündel 3a. 1 und 3b 1 verlaufen demgemäss in Richtung zum Gegenstand 1.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Der Abstand L, der sich speziell auf die mittig angeordneten Spiegelachsen 5a und 5b beziehen soll, sei bekannt. Er kann gegebenenfalls mit hoher Genauigkeit mittels eines bekannten Verfahrens ermittelt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Interferometers. Die Spiegel 4a und 4b sollen anfänglich eine solche Stellung einnehmen, dass die Strahlbündel 3a 1 und

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3b 1 zur rechten des Gegenstandes 1 vorbeitreten. Die Spiegel werden dann so verschwenkt, dass die Strahlbündel 3a und 3b 1 die Umfangsfläche des Gegenstandes 1 gerade in den Punkten A 1 und B 1 berühren. Es wird nun mit grosser Genauigkeit die Grosse der entsprechenden Winkel CCl und ß\ der Strahlbündel bestimmt. Die Berührungsstellungen der Strahlbündel werden mit Hilfe eines in Figur 1 nicht dargestellten Detektors festgestellt, der auf das Passieren eines Ungleichförmigkeitsbereiches der Energieverteilung innerhalb des Strahlbündelquerschnittes anspricht und hieraus ein hochgenaues Koinz'idenzsignal für das Festsetzen der Spiegel in der betreffenden Tangentialstellung liefert. Beispielsweise kann innerhalb der Energieverteilung über den Strahlbündelquerschnitt eine Minimum vorgesehen werden, welches insbesondere den Wert 0 aufweisen kann, sodass bei sich fortschreitend ändernder Abdeckung des Strahlbündels durch die Gegenstand«- kontur im Bereich dieses Minimums eine Abstufung im zeitlichen Verlauf der beispielsweise von einem photoelektrischen Wandler hinter der Gegenstandskontur aufgefangenen Strahlungsenergie und damit eine entsprechend markante, impulsförmige Schwankung der Aenderungsgeschwindigkeit des Wandlersignales durchlaufen wird. Zweckmässig ist insbesondere ein furchenartig langgestreckter Verlauf ^der Minimalzone innerhalb des Strahlbündelquerschnittes, wobei sich diese Zone vorteilhaft parallel zum Gegenstandsrand erstreckt. Diese Minimalzone

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wird ferner zweckmässig diametral bezüglich des Strahlbündelquerschnittes angeordnet.

Die Spiegel bzw. Strahlbündel werden dann weiter verschwenkt, bis sie die andere Seite des Gegenstandes in den Punken A 2 und B 2 berühren. Wiederum wird die Grosse der entsprechenden Winkel Oi 2 und β 2 der reflektierten Strahlbündel bestimmt.

Der gesuchte Durchmesser D begibt sich aus dem Abstand L und den Winkeln 0< 1, (X 2 und β 1, β 2 nach folgender Beziehung:

=2L —

_ ^Qj «Λ -C T- (Λ.Ί . si u, I »£."fi4

Das Messverfahren beruht also auf der Bestimmung zweier Punktepaare A 1 und A 2 sowie B 1 und B 2 auf dem Gegenstandsrand , und zwar von zwei verschiedenen Blickpunkten aus, die in einer zur Drehachse A senkrechten Ebene liegen. Im Beispielsfall sind diese beiden Blickpunkte durch die Durchstosspunkte der Schwenkachsen 5a und 5b der Spiegel 4a und 4b in der Zeichnungsebene gegeben.

Das vorstehend in bezug auf einen rotationssymmetrischen bzw. speziell zylindrischen Körper erläuterte Verfahren

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lässt sich auf sehr grosse Durchmesser oder sonstige Querabmessungen von Gegenständen mit prismatischer oder sonst diskontinuierlicher Seiten- oder Umfangsfläche anwenden, und zwar insbesondere bei rotierendem Gegenstand.

In Figur 2 ist demgemäss ein mit Schaufeln 6a besetzter Rotor 6 angedeutet, der im Sinne des Pfeils f mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit rotiert. Die verwendeten Messeinrichtungen umfasst einen Laser-Sender 7 mit vorzugsweise im TEMOl-Mod schwingendem optischem Hohlraum, der ein Laser-Strahlbündel 8 mit einer Querschnitts-Energieverteilung der vorstehend erläuterten Art aussendet. Wie erwähnt: kann diese Verteilung insbesondere zwei snergie-

eine reichere Zonen aufweisen, die durch/diametrale Zone geringerer Energie voneinander getrennt sind. Diese Minimalzone erstreckt sich beispielsweise parallel zum Rand des Messgegenstandes, und zwar im Beispielsfall parallel zu den äussersten

Konturabschnitten El bzw. £2 der Schaufeln 6a, beispiels-

also weise/auch parallel *"r Drehachse A.

ο Ein halbreflektierender Spiegel 9 ist unter einem Winkel von zum Strahlbündel 8 geneigt angeordnet und leitet ein Strahlbündel 8a zur Eingangfläche 10a eines Pentaprismas 10 , welches mit einem Wagen 11 auf einer Gewindespindel 12 gelagert und bei Drehung der letzteren - beispielsweise mit gleichförmiger

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Drehzahl - mittels eines Drehantriebes 15 in Richtung des Pfeiles 13 verschiebbar ist, und zwar parallel zur Richtung des vom Spiegel 9 reflektierten Strahlbündels 8a. Das linke Ende der Gewindelspindel 12 ist mit entsprechender Ausrichtung in einem Lager 14 angeordnet. Auf der Eingangsfläche 10a des Pentaprismas ist eine Zielvorrichtung 16 angeordnet, mittels deren die Einrichtung so ausgerichtet werden kann, dass das Strahlbündel 8a immer genau den gleichen Punkt der Eintritt sflache 10a trifft. Nach Totalreflektion an zwei Flächen des Pentaprismas 10 hat das Strahlbündel eine Ablenkung um insgesamt 90 erfahren und verlässt das Pentaprisma über die Austrittsfläche 10b mit einer Linse 17 grosser Brennweite zur Verbesserung der Konzentration des austretenden Strahlbündels 8b 1 auf der Höhe der Gegenstandsrander E 1 und E 2. Bei einer Stellung des Wagens 11 auf der Gewindespindel 12, in welcher das austretende Strahlbündel 8b 1 bzw. 8b 2 zur rechten bzw. zur linken des Rotors 6 ohne Abdeckung durch die betreffenden Schaufel 6a vorbeitritt, gelangen diese Strahlbündel zu Je einem Diffusor 18a bzw. 18b, von wo jeweils ein Teil der Strahlung zum Eingangsfenster eines photoelektrischen Wandlers 19b bzw. 19b gelangt. Der Ausgangsstrom dieser Wandler wird über Leitungen 20a und

mit
20b zu /entsprechenden Verstärkern ausgerüsteten Schaltungs-

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einheiten 21a bzw. 21b geleitet, die eine zeitliche Differentiation dl/dt des Wandlerstromes I durchführen.

Der Teil 8c des Strahlbündels 8a, welcher von der Eintrittsfläche 10a des Pentaprismas 10 reflektiert wird, durchquert den halbreflektierenden Spiegel 9 und wird in einem Michelson-Interferometer 22 bekannter Art aufgefangen, welches mit einem Periodenzähler 22a ausgerüstet ist. Die Rückstellung auf Null des letzteren kann durch Zuführen eines elektrischen Signals an einem Eingang 22b gesteuert werden, der durch eine Leitung 23 mit dem Ausgang der Differentlationsschaltung 21a verbunden ist. Der Ausgang der Differentiationsschaltung 21b ist dagegen durch eine Leitung 24 mit einem Eingang 15a des Drehantriebes 15 verbunden, worüber dieser Antrieb stillgesetzt werden kann.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ergibt sich wie folgt: Der Wagen 11 nehme eine Ruhestellung zur rechten der in Fig.2 gezeigten Stellung (voll ausgezogene Linien) ein, wobei das aufsteigende StrahlbUndel 8b 1 von den Schaufeln 6a des Rotors 6 nicht geschnitten wird. Nun wird der Drehantrieb 15 eingeschaltet, so dass über die Drehung der Gewindespindel 12 der Wagen 11 und damit das Pentaprisma 10 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils 13 verschoben wird. Der Ausgangsstrom I des Wandlers 19a

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bleibt nun konstant, bis die Schaufeln 6a in den Strahlbündelquerschnitt einzurücken beginnen und die energiereiche erste Zone innerhalb dieses Querschnitts zunehmend abdecken, wobei der Wandlerstrom I nunmehr mit konstanter Aenderungsgesehwindigkeit abnimmt, bis die Abdeckung der energieärmereη Mittelzone und damit eine Abstufung des Verlaufs des Wandlerstromes beginnt. Bei einer Strahlungsenergiedichte Null in dieser Mittelzone weist die Abstufung einen horizontalen Mittelabschnitt auf. Jedenfalls tritt aber im Bereich der Abstufung eine starke Abnahme der Aenderungsgesehwindigkeit des Wandlerstromes auf, die in der Differentiationsschaltung in eine impulsförmige Absenkung des Ausgangssignals von einem innerhalb der energiereicheren Zone im wesentlichen konstanten höheren Signalniveau umsetzt. Dieses impulsförmige Signal wird mit sehr hoher Genauigkeit festgestellt. Diese Genauigkeit wird auch nicht dadurch beeinträchtigt, dass die Abdeckung des Strahlbündels durch die Schaufeln 6a nicht gleichförmig, · sondern periodisch intermittierend gemäss* der Drehung des Rotors 6 erfolgt, sofern nur die Drehgeschwindigkeit des letzteren genügend hoch ist. Nach vollständiger Abdeckung der Mittelzone steigt die Aenderungsgesehwindigkeit wieder an. Der somit ausgelöste elektrische Impuls stellt den Zähler 22a des Interferometers 22 auf Null, während sich der Wagen 11 mit dem Pentaprisma 10 in Bezug auf Fig.2 weiter nach links

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bewegt. Sobald das StrahlbUndel - nunmehr in der strichliert ,angedeuteten Lage mit 8b 2 bezeichnet - beginnt, den Konturbereich der Schaufeln 6a zu verlassen, setzt eine abnehmende Abdeckung zunächst des linken der energiereicheren äusseren Querschnittszonen des Strahlbündels und damit eine im wesentlichen konstante Zunahme des Ausgangsstromes des Wandlers 19b ein. Bei Erreichen der energieärmeren Mittelzone des Strahlbündels 8b 2 tritt wieder eine Abstufung im Verlauf des Wandlerstromes ein, die - sinngemäss mit umgekehrtem Vorzeichen wie beim Einrücken des Strahlbündels in die Schaufelkontur - über die Differentiationsschaltung 21b einen elektrischen Impuls und damit nun über Leitung 24 und Eingang 15a das Stillsetzen des Drehantriebes 15 auslöst. Bei nun stillstehendem Wagen 11 und Pentaprisma 10 sowie Zähler 22 kann letzterer abgelesen werden, woraus sich in Verbindung mit der bekannten Wellenlänge des Laser-Senders 7 sogleich mit hoher Genauigkeit der Abstand zwischen denjenigen beiden Stellungen des Pentaprismas 10 ergibt, für die das StrahlbUndel die Kontur der Umhüllungsflache der Schaufeln 6a an den beiden diametralen Punkten El und E2 berührte, d.h. der äussere Schaufelkranzdurchmesser.

Die hohe Genauigkeit des erhaltenen Messresultats ist einerseits durch die Genauigkeit der Lagebestimmung der Rand-

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bzw. Konturpunkte El und E2 des Rotors 6 von den Beobachtungspunkten Fl und F2 gemäss den beiden Tangentialstellungen des Strahlbündels und den entsprechenden Wagenstellungen bedingt, wobei diese Beobachtungspunkte in der zur Drehachse A des Rotors rechtwinkligen Zeichnungsebene der Fig.2 liegen, und andererseits durch die hohe Genauigkeit der Abstandsbestimmung zwischen den Punkten Fl und F2 mittels des Michelson-Inte rfe rome te rs 22.

Ausgehend von den dargestellten Beispielen sind zahlreiche Abwandlungen der Erfindung denkbar, die alle im Bereich des Erfindungsgegenständes liegen. So können z.B. die Schwenkspiegel 5a und 5b der Ausführung nach Fig.l und das verschiebbare Pentaprisma 10 der Ausführung nach Fig.2 durch andere gleichwertige Reflektoren ersetzt werden, insbesondere das letztgenannte Pentaprisma durch einen unter 45° gegen den Eingangestrahl geneigten Spiegel. Die Mittel zum Verschieben des Pentaprisrcas 10 in Fig.2 parallel zum StrahlbUndel 8a sind ebenfalls weitgehend beliebig. Gegebenenfalls ist es sinnvoll, den Laser-Sender selbst zu verschieben, und zwar derart, dass das von ihm ausgesandte StrahlbUndel parallel zu sich selbst gerichtet bleibt. Anstelle eines Michelson-Interferometers, welches mit einem ausgeblendeten Teil des zur Abmessungsbestimmung dienenden StrahlbUndels arbeitet, kann zur hochgenauen Messung der Paralle!verschiebung des

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des Messstrahlbündels und des Pentaprismas 10 auch ein Interferometer mit einem unabhängigen Laser-Sender verwendet werden, dessen Strahlbündel parellel zu dem in das Pentaprisma eintretenden MessStrahlbündel verläuft und eine mit dem Pentaprisma mechanisch verbundene Hilfs-Reflexionsflache oder einen ähnlichen Reflektor trifft. Für den Laser-Sender selbst kommen ebenfalls verschiedene Abwandlungen in Betracht, z.B. neben der erwähnten Ausführung mit furchenartiger diametraler Energieabsenkung innerhalb des Strahlbünde !querschnitts infolge eines entsprechenden Schwingungsmods auch Ausführungen mit mehreren solchen Absenkungen, gegebenenfalls auch mit einer anderen als langgestreckten diametralen Absenkungszone oder mit gleichförmiger Energieverteilung in Verbindung mit geeigneten nachgeschalteten Abschirmelementen, etwa mit einem diametral zum Strahlbündelquerschnitt aufgespannten Draht oder dergl..

Endlich ist es nicht notwendig, dass das Strahlbündel 8a · durch das totalreflektierende Prisma 10 oder einen ähnlichen Reflektor genau um einen Winkel von 90 abgelenkt wird. Bei einer Ablenkung um den Winkel (90° +Oi), wo der Winkel C^ nur mit entsprechend hoher Genauigkeit bekannt sein muss und etwa mittels optischer Metoden gemessen werden kann, ergibt sich für den gesuchten Gegenstandsdurchmesser die Be-

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Ziehung

2) D » L cos Oi ,

wobei L der interferometrisch gemessene Verschiebungsweg des totalreflektierenden Prismas oder des entsprechenden sonstigen Reflektors ist.

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Claims

PATENTANSPRUCH I j

Verfahren zur hochgenauen Bestimmung einer Abmessung eines undurchsichtigen Gegenstandes auf optischem Wege, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellungen der für zwei verschiedene Beobachtungspunkte in Erscheinung tretenden Ränder des Gegenstandes unter Verwendung eines Laser-Strahlbündels bestimmt werden, dessen Energieverteilung Ober den Strahlbündelquerschnitt wenigstens ein singuläres Element aufweist, dass die Stellung der in Erscheinung tretenden Gegenstandsränder mittels einer Relativbewegung zwischen dem Gegenstand und dem Strahlbündel unter sich fortschreitend ändernder Abdeckung des Strahlbündels durch den Gegenstand bestimmt wird, dass diejenige Relativstellung des Gegenstandes und des Strahlbündels bestimmt wird, für welche die Aenderungsfunktion der an dem Gegenstand vorbeitretenden Strahlungsenergie oder eine Ableitung dieser Punktion wenigstens einen slngulären Punkt durchläuft, und dass mit hoher Genauigkeit der Abstand zwischen den beiden .Beobachtungspunkten bestimmt wird·

UNTERANSPRUECHE

1· Verfahren nach Patentanspruch I zur Durchmesserbestimmung eines Gegenstandes mit diskontinuierlicher oder prismatischer

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seitlicher Oberfläche, z.B. zur Durchmesserbestimmung eines Turbinen-Schaufelrades oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand während der Durchmesserbestimmung um seine Symmetrieachse gedreht wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Bestimmung der Stellung eines ersten Gegenstandrandes durch Abdeckung eines Laser-Strahlbündels das Strahlbündel in Richtung der zu bestimmenden Abmessung parallel zu sich selbst mindestens bis zum Eintritt einer Abdeckungsänderung des Strahlbündels durch einen zweiten Gegenstandsrand verschoben wird und dass die Verschiebung des Strahlbündels mit hoher Genauigkeit gemessen wird.

PATENTANSPRUCH II

Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Erzeugung mindestens eines Laser-Strahlbündels und eine* Einstellvorrichtung zur Abtastung mindestens zweier Konturstellen des abzumessenden Gegenstandes mit mindestens einem Laser-Strahlbündels sowie eine Messvorrichtung zur Bestimmung der Einstellungsdifferenz zwischen den

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der Abtastungen als Mass für den Abstand/Konturstellen des

Gegenstandes voneinander vorgesehen sind.

UNTERANSPRUECHE
3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erzeugung eines Laser-Strahlbündels sowie ein teilreflektierender und ein totalreflektierender Spiegel vorgesehen sind,* dass diese beiden Spiegel schwenkbar um eine Achse angeordnet sind, die zu einer durch die StrahlbündeIrichtung und die Richtung der zu bestimmenden Abmessung gegebenen Ebene senkrecht steht, dass der teilreflektierende Spiegel in einem mit hoher Genauigkeit bestimmten Abstand in Strahlrichtung gesehen vor dem totalreflektierenden Spiegel angeordnet ist und dass Mittel zur hochgenauen Bestimmung derjenigen Relativ-Winkelstellung der beiden Spiegel, für welche die von diesen Spiegeln reflektierten Teil-Strahlbündel den Gegenstand berühren, vorgesehen sind.
4. Einrichtung nach Patentanspruch II zur Durchführung

des Verfahrens nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Verschieben eines Laser-Strahlbündels parallel zu sich selbst in Richtung der zu bestimmenden Gegenstandsabmessung sowie Mittel zur hochgenauen Messung der Verschiebung des Strahlbündels zwischen den beiden

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Berührungsstellen des Strahlbündels bezüglich des Gegenstandes vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach Unteranspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass ein Laser-Sender mit einem im TEMOl-Mod schwingenden optischen Hohlraum vorgesehen ist, der ein sich parallel zur Richtung der zu bestimmenden Gegenstandsabmessung fortpflanzendes Strahlbündel erzeugt, und dass ein in dieser Fortpflanzungsrichtung des Strahlbündels ver-

o schiebbarer und vorzugsweise unter einem Winkel von 45 zu dieser Richtung geneigt angeordneter Spiegel sowie ein Michelson-Interferometer zur hochgenauen Messung der Verschiebung des Spiegels vorgesehen ist.

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