DE2920530C2

DE2920530C2 - Einrichtung zur Dimensionsmessung von Meßgut

Info

Publication number: DE2920530C2
Application number: DE19792920530
Authority: DE
Inventors: Volker Dr.-Ing. Riech; Dietrich Dipl.-Ing. 5090 Leverkusen Sorgenicht
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1987-02-19
Also published as: JPS55155203A; JPS6333642B2; DE2920530A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Dimensionsmessung von selbstleuchtendem Meßgut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US-PS 40 27 978 ist eine derartige Einrichtung bekannt, die Wellenlängen benutzt, die möglichst weit von der roten und infraroten Strahlung des Meßgutes entfernt sind, nämlich den ultravioletten Bereich von 430 bis 440 nm, zu welchem Zweck eine Quecksilberdampflampe als Lichtquelle verwendet wird. Diese Strahlung kann jedoch Wasser- und Öldämpfe, die häufig in Warmwalzwerken vorhanden sind, schlecht durchdringen. Außerdem sprechen photosensitive Elemente von Dioden- oder CCD-Kameras nur schlecht auf diese Strahlung an.
Außerdem ist es aus der DE-AS 28 19 395 bekannt, zur Dimensionsmessung vier Diodenzeilenkameras zu verwenden, die mit optischen Bandpassfiltern versehen sind. Als Lichtquelle wird eine im wesentlichen Tageslicht erzeugende Leuchtstoffröhre verwendet, die sehr leistungsstark sein muß, um die Dioden der Diodenzeilenkameras durch die Filter hindurch zur Sättigung zu bringen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die durch Wasser- und Öldämpfe kaum beeinträchtigt wird und die Verwendung von Diodenzeilenkameras in optimaler Ansprache ermöglicht.
Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Die verwendete Niederdrucknatriumdampflampe liegt zwar mit ihrer Strahlung benachbart, wenn nicht in dem Spektralbereich, der von dem Meßgut emittiert wird. Jedoch ist die Wellenlängencharakteristik der Strahlung dieser Lichtquelle genügend eng, so daß ihre Strahlung ohne weiteres von der Strahlung des Meßgutes unterschieden werden kann, so daß sich in Kombination mit dem Bandpassfilter eine wirksame Fremdlichtunterdrückung ergibt. Andererseits durchdringt aber die Natrium-d/D-Linie Öl- und Wasserdampf sehr gut und liegt in einem Strahlungsbereich, in dem die Dioden der Kamera am empfindlichsten sind. Infolge des mit hoher Intensität ausgestrahlten monochromatischen Lichtes kann eine Beleuchtung der Diodenzeile bis zur Sättigung und darüber hinaus vorgenommen werden, so daß die zulässige Verschmutzung des optischen Übertragungsweges zwischen der Lichtquelle und der Diodenzeile sehr hoch sein kann, ohne daß dadurch Meßfehler auftreten. Zusätzlich stellt die Niederdrucknatriumdampflampe eine einfache und billige Lichtquelle mit hoher Lebensdauer dar, die in der rauhen Umgebung eines Walzwerks genügend widerstandsfähig und betriebssicher ist. Sie kann ohne großen Aufwand mit transformierter Netzspannung betrieben werden, d.h. mit einem Wechselstrom von 50 Hz, wobei dann Integrationszeiten für die Diodenzeile von 10 ms möglich sind, während der im übrigen die Signalamplitude aufgrund der praktisch konstanten Intensität des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichtes praktisch konstant bleibt, da bei Netzfrequenz die Intensitätsschwankungen der Lichtausstrahlung bei der Niederdrucknatriumdampflampe unbeachtlich sind.
Aufgrund der hohen Strahlungsintensität von Niederdrucknatriumdampflampen lassen sich auch kleinere Dioden für die Diodenzeilen verwenden, die trotzdem bis zur Sättigung beleuchtet werden können, so daß sich auf diese Weise eine höhere Meßgenauigkeit ergibt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Abbildung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die dargestellte Einrichtung umfaßt eine Kamera 1, in der eine Diodenzeile 2 angeordnet ist, die an nicht dargestellte Auswerteschaltkreise angeschlossen ist. Die Kamera 1 ist mit einer Optik 3 versehen, die ein Meßgut 4 auf die Diodenzeile 2 abbildet, wobei sich das Meßgut 4 in Richtung des Pfeils bewegen kann. Auf der der Kamera 1 abgewandten Seite des Meßgutes 4 ist eine Lichtquelle 5 in Form einer Niederdrucknatriumdampflampe angeordnet, die zur Hinterleuchtung des Meßgutes 4 dient. Um eine bessere Ausnutzung der Lichtquelle 5 zu erzielen, kann hinter dieser ein gekrümmter Reflektor 6 angeordnet sein, so daß praktisch das gesamte von der Lichtquelle 5 ausgestrahlte Licht in Richtung auf das Meßgut 4 geführt wird. Zwischen der Kamera 1 und dem Meßgut 4 ist ferner ein optisches Bandpassfilter 7 in Form eines Interferenzfilters angeordnet, das praktisch nur die Natrium-d/D-Linie durchläßt. Aufgrund der hohen Intensität der Lichtquelle 5 können Verschmutzungen in dem optischen Übertragungsweg zwischen der Lichtquelle 5 und der Diodenzeile 2 etwa in Form von Wasseroder Öldämpfen im Bereich des Meßgutes 4 eine Beleuchtung der Diodenzeile 2 bis zur Sättigung nicht beeinträchtigen, während andererseits Fremdlicht, sei es von dem Meßgut 4, wenn es sich dabei beispielsweise um selbstleuchtendes Walzgut oder um ein Gut mit blanker metallischer Oberfläche handelt, oder in sonstiger Weise einfallendes Licht wirksam unterdrückt wird.

Claims

1. Einrichtung zur Dimensionsmessung von selbstleuchtendem Meßgut, insbesondere Walzgut, mit einer Kamera mit einer selbstabtastenden Diodenzeile, einem optischen Bandpassfilter zwischen Kamera und Meßgut und einer Lichtquelle für monochromatisches Licht einer Wellenlänge verschieden von dem hauptsächlichen Strahlungsbereich des Meßgutes auf der der Kamera abgewandten Seite des Meßgutes, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) eine Niederdrucknatriumdampflampe ist, während das Bandpassfilter (7) ein Interferenzfilter ist, das nur ein enges auf die Lichtquelle (5) abgestimmtes Band durchläßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdrucknatriumdampflampe (5) an das Stromnetz (50 Hz) angeschlossen ist, wobei die Abtastzeit für die Diodenzeile (2) 10 ms beträgt.