DE3819058C2 - - Google Patents

Description

Verfahren zur quasisimultanen Messung der Längen- und/oder Breiten- und/oder Dickenänderung an länglichen Werkstoffproben und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur quasisimultanen Messung der Längen- und/oder Breiten- und/oder Dickenänderung an länglichen Werkstoffproben von vorzugsweise rechteckigem oder rundem Querschnitt, die in einer Spannvorrichtung jeweils endseitig geklemmt und darin insbesondere Zugbelastungen unterworfen werden, wobei die Werkstoffprobe auf ihrer vorderen, vorzugsweise breiteren Seite mit mindestens zwei, in Längsrichtung der Probe angeordneten und optisch erfaßbaren Markierungen versehen ist, die von einem in linearer Richtung ablenkbaren, die Werkstoffprobe in ihrer Längsrichtung überstreichenden Lichtstrahl zur Bestimmung ihres gegenseitigen Abstands abgetastet werden, wobei das von den Markierungen reflektierte Licht von einem Photodetektor aufgefangen und aus den vom Photodetektor erfaßten Signalen unter Berücksichtigung der Ablenkgeschwindigkeit bzw. dem Ablenkwinkel des Lichtstrahls und der geometrischen Anordnung der Abstand der Markierungen ermittelt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der DE-OS 20 48 870 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der beim Dehnen und Schrumpfen einer Probe auftretenden Längenänderung bekannt. Dazu ist die Probe mit zwei in Verformungsrichtung angeordneten reflektierenden Markierungen versehen, über die hinweg ein Lichtstrahl abgelenkt wird, dessen beim Auftreffen auf den Markierungen ausgesandter Reflex von einem Fotodetektor erfaßt wird. Aus der zeitlichen Differenz der vom Fotodetektor erfaßten Signale und der Ablenkgeschwindigkeit des Lichtstrahls ergibt sich der jeweilige Abstand der Markierungen.

Die DE-OS 34 22 988 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Querkontraktion einer länglichen Probe. Dazu wird die Probe über eine Abbildungsanordnung mit einem parallelen Lichtbündel bestrahlt und der seitlich neben der Probe vorbeigehende Anteil des Lichtes von einem Lichtempfänger erfaßt. Eine Verringerung der Probenbreite äußert sich hierbei in einer Vergrößerung des Signals des Lichtempfängers.

Beide vorbekannten Meßverfahren erlauben zwar die Messung von Dimensionsänderungen jeweils in einer Dimension, nicht jedoch gleichzeitig in zwei zueinander senkrechten Richtungen.

Bei der Durchführung von Werkstoffprüfungen, insbesondere unter Zugbelastung, interessiert in der Regel nicht allein die auftretende Längen- oder Breitenänderung der Probe, vielmehr gibt die Beobachtung der Breiten- und/oder Dickenänderung neben der Längenänderung weiteren Aufschluß über das Verhalten des unter Belastung stehenden Materials. Von besonderem Interesse ist dabei die Beobachtung der an der Werkstoffprobe auftretenden Einschnürung vor dem endgültigen Bruch der Probe.

Hierzu ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 37 09 598 A1 bereits eine Vorrichtung zum berührungslosen dreidimensionalen Messen von Verformungen bei Festigkeitsuntersuchungen von Prüfkörpern beschrieben. Diese Vorrichtung dient insbesondere zur Aufzeichnung der zeitlichen Entwicklung des partiellen, volumetrischen Deformationsverhaltens des Prüfkörpers bei vorgegebener Spannungsbeaufschlagung. Dazu ist ein Laserscanner mit Sender und ihm diametral zugeordnetem Empfänger in mehrere Maßpositionen verschwenkbar, wobei eine bidirektionale Laserscannung über rotierende oder schwingende Spiegelanordnungen erfolgt. Hierbei werden die Empfängersignale einer Flächenrasterung und die Referenzsignale einer Referenzrasterung mittels zugeordneten Detektoren über Zähler einer Auswerteschaltung zugeführt. Die Notwendigkeit, den Laserscanner selbst in verschiedene Meßpositionen zu verfahren, macht eine aufwendige Mechanik erforderlich. Darüber hinaus lassen sich aus diesem Grunde schnell ablaufende Verformungsvorgänge, wie sie etwa beim Bruch der Probe auftreten, nicht oder nur unzureichend verfolgen.

Setzt man dagegen für jede Verformungsrichtung eine eigene, linear arbeitende Meßeinrichtung ein, so erfordert die Beobachtung und Erfassung von Änderungen der Probenabmessungen in mehreren Dimensionen einen erheblichen apparativen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem es möglich ist, auf einfache Weise die Änderung der Abmessungen einer unter Zugbelastung stehenden Probe in mehreren Dimensionen zu beobachten und zu erfassen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lichtstrahl zeitlich vor oder nach seinem in Längsrichtung über die Werkstoffprobe verlaufenden Abtastweg eine Spiegelanordnung durchläuft, die die Abtastrichtung des Lichtstrahls in eine dazu orthogonale Richtung um- und dabei erneut auf die Probe lenkt, so daß der Lichtstrahl die Werkstoffprobe abwechselnd in Längs- und Querrichtung abtastet, wobei hinter der Probe ein Reflexschirm angeordnet ist, der bei Abtastung der Werkstoffprobe in Querrichtung das Licht des an der Probe vorbeigehenden Lichtstrahls zum Photodetektor zurückstreut.

Der durch die Erfindung erreichte Fortschritt besteht im wesentlichen darin, daß die Änderung in den äußeren Abmessungen der Probe nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd in zeitlicher Aufeinanderfolge erfaßt wird. Dadurch bedarf es neben der eigentlichen Meßeinrichtung nur weniger Zusatzteile, um die Möglichkeit der Erfassung sich ändernder Abmessungen auf mehrere Dimensionen zu erweitern.

Um zusätzlich zur Breiten- und Längenänderung auch die Dickenänderung der Probe zu erfassen, kann vorgesehen sein, daß die Werkstoffprobe zur Messung ihrer Dicke an ihrer Vorder- sowie ihrer Rückseite von jeweils einer im wesentlichen stationären Lichtquelle so beleuchtet wird, daß bei gedachter Blickrichtung in der Probenebene beidseits der Werkstoffprobe an deren Oberfläche jeweils ein schmales Lichtband entsteht, deren gegenseitiger Abstand gleich der Probendicke ist, und daß das in Richtung der Probenebene von den Leuchtbändern abgestrahlte Licht durch eine zweite Spiegelanordnung läuft, die den Strahlengang um 90° dreht und das Bild der Leuchtbänder auf den Polygonspiegel lenkt. Im Ergebnis erfolgt damit die Messung sowohl der Länge, als auch der Breite und Dicke der Probe allein unter Zuhilfenahme eines einzigen Polygonspiegels, dessen Winkelgeschwindigkeit in die Ermittlung der jeweils zu bestimmenden Distanz eingeht.

Die Spiegelanordnung ist zweckmäßigerweise von drei Spiegeln gebildet, die gegenseitig so angeordnet sind, daß ein horizontal einfallender Lichtstrahl von im ersten Spiegel rechtwinklig senkrecht nach oben, anschließend von dem zweiten Spiegel rechtwinklig horizontal zur Seite in eine zum einfallenden Strahl senkrechte Ebene und schließlich von dem dritten Spiegel wiederum rechtwinklig in die ursprüngliche Richtung abgelenkt wird. Durch dieses Umsetzen der Schwenkbewegung in eine um 90° gedrehte Richtung ist es möglich, trotz der Ablenkung des Lichtstrahls in nur einer Richtung Abstandsänderungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen zu verfolgen.

In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung, bestehend aus einer Lichtquelle, ferner einer Ablenkeinheit für den von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl sowie einem Photodetektor, der das aus Richtung der Werkstoffprobe reflektierte oder rückgestreute Licht erfaßt, wobei die Ablenkeinheit so angeordnet ist, daß die Ablenkung des Lichtstrahls in Längsrichtung der Werkstoffprobe erfolgt, dadurch gelöst, daß eine Spiegelanordnung vorgesehen ist, in die der Lichtstrahl zeitlich vor oder nach dem Abtasten der Werkstoffprobe in ihrer Längsrichtung eintritt, wobei die Spiegelanordnung so ausgebildet ist, daß die Ablenkebene des eintretenden und des austretenden Lichtstrahls zueinander orthogonal ausgerichtet sind und der somit quer zur Längsrichtung der Werkstoffprobe abgelenkte Lichtstrahl auf die Probe fällt, und wobei hinter der Werkstoffprobe ein Reflexschirm angeordnet ist, der den an der Probe vorbeigehenden Lichtstrahl zum Photodetektor zurückstreut. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dabei die Lichtquelle von einem Laser gebildet. Weiter ist die Ablenkeinheit zweckmäßigerweise von einem Polygonspiegel gebildet, wobei der Polygonspiegel im Querschnitt vorteilhafterweise die Gestalt eines regelmäßigen Sechsecks besitzt.

Weiter kann im Rahmen der Erfindung zwischen der Ablenkeinheit und der Werkstoffprobe ein von zwei im wesentlichen rechtwinklig aneinandergrenzenden Spiegelflächen gebildeter Winkelspiegel angeordnet sein, dessen Winkelachse parallel zur Längsrichtung der Werkstoffprobe ausgerichtet ist, wobei ober- bzw. unterhalb des Winkelspiegels im Strahlengang des von der Ablenkeinheit kommenden Lichtstrahls ein Ablenkspiegel angeordnet ist, der den Lichtstrahl in die Spiegelanordnung reflektiert.

Um die Breitenmessung der Werkstoffprobe in verschiedenen Bereichen der Probe durchführen zu können, empfiehlt es sich, daß der aus der Spiegelanordnung austretende Lichtstrahl auf einen Drehspiegel fällt, der um eine zur Ablenkebene des Lichtstrahls senkrechte, also zur Rotationsachse des Polygonspiegels parallele Achse schwenkbar ist und der den Lichtstrahl in den Winkelspiegel reflektiert.

Zwischen dem Winkelspiegel und der Werkstoffprobe kann ein Objektiv angeordnet sein, das den Lichtstrahl auf die Werkstoffprobe fokussiert und dabei so ablenkt, daß die Lichtstrahlen unabhängig von ihrem Einfallwinkel in das Objektiv aus diesem untereinander parallel austreten.

Die Spiegelanordnung ist zweckmäßigerweise von drei Spiegeln gebildet, die so gegenseitig ausgerichtet sind, daß der jeweils einfallende Lichtstrahl im wesentlichen rechtwinklig reflektiert wird, jeder Spiegel also unter 45° zur jeweiligen Einfallsrichtung steht, wobei der Lichtstrahl durch den zweiten Spiegel in eine zur ursprünglichen Einfallsrichtung senkrechte Ebene und durch den dritten Spiegel wieder in die ursprüngliche Richtung abgelenkt wird. Weiter ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der Lichtstrahl über einen kleinen Einstrahlspiegel auf die Ablenkeinheit reflektiert wird, und daß in der gedachten Verlängerung des Auftreffpunktes des Lichtstrahls auf der Ablenkeinheit und dem Einstrahlspiegel ein sphärischer Sammelspiegel angeordnet ist, der das aus der Richtung der Werkstoffprobe reflektierte oder rückgestreute Licht auf den zwischen dem Sammelspiegel und den Einstrahlspiegel angeordneten Photodetektor fokussiert.

Zur Dickenmessung an der Werkstoffprobe ist in weiter vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung zu beiden Seiten der Werkstoffprobe je eine stationäre Lichtquelle vorgesehen, die deren Vorder- und Rückseite so beleuchten, daß in Blickrichtung der Probenebene jeweils im Oberflächenrandbereich ein schmales Lichtband entsteht, und daß in der Probenebene ein Umlenkspiegel angeordnet ist, der das Bild der beiden Lichtbänder in eine zweite Spiegelanordnung umlenkt, die den Strahlengang um 90° dreht und auf den Polygonspiegel auf seiner dem Winkelspiegel abgewandten Seite lenkt, der das Bild der beiden Lichtbänder je nach seiner Drehstellung nacheinander auf einen zweiten Photodetektor reflektiert.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine lediglich schematische, perspektivische Darstellung des Gegenstands nach der Erfindung,

Fig. 2 eine ebenfalls lediglich schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, die zusätzlich zur Längen- und Breitenmessung die gleichzeitige Dickenmessung an einer Werkstoffprobe ermöglicht.

Die in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellte Vorrichtung dient zur Durchführung eines Verfahrens zur quasisimultanen Messung der Längen- und/oder Breiten und/oder Dickenänderung an einer länglichen Werkstoffprobe 1 von vorzugsweise rechteckigem oder rundem Querschnitt. Die Werkstoffprobe 1 ist in einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Spannvorrichtung jeweils endseitig geklemmt und kann darin insbesondere Zugbelastungen unterworfen werden. An ihrer vorderen, vorzugsweise breiteren Seite 1.1 ist die Werkstoffprobe 1 mit mindestens zwei, in Längsrichtung der Probe 1 angeordneten und optisch erfaßbaren Markierungen 2 versehen, die von einem in linearer Richtung ablenkbaren, die Werkstoffprobe 1 in ihrer Längsrichtung überstreichenden Lichtstrahl 3 zur Bestimmung ihres gegenseitigen Abstandes abgetastet werden. Das von den Markierungen 2 reflektierte Licht wird von einem Photodetektor 4 aufgefangen, wobei aus den vom Photodetektor 4 erfaßten Signalen unter Berücksichtigung der Ablenkgeschwindigkeit bzw. dem Ablenkwinkel des Lichtstrahls 3 und der geometrischen Anordnung der Vorrichtung der Abstand der Markierungen 2 ermittelt wird. Dabei kann die Ablenkeinheit 5 ihrerseits Impulse abgeben, die in festem Zusammenhang mit dem jeweiligen Ablenkwinkel stehen und zur Auswertung herangezogen werden.

Im einzelnen besteht die Vorrichtung aus einer lediglich angedeuteten Lichtquelle 6, ferner einer Ablenkeinheit 5 für den von der Lichtquelle 6 ausgesandten Lichtstrahl 3.1 sowie aus dem Photodetektor 4, der das aus der Richtung der Werkstoffprobe 1, also von den Markierungen 2 reflektierte oder das von dort rückgestreute Licht erfaßt, wobei die Ablenkeinheit 5 so angeordnet ist, daß die Ablenkung des Lichtstrahls 3 in Längsrichtung der Werkstoffprobe 1 erfolgt. Die Lichtquelle 6 ist dabei zweckmäßigerweise von einem Laser gebildet, während die Ablenkeinheit 5 aus einem Polygonspiegel besteht, der im Querschnitt die Gestalt eines regelmäßigen Sechsecks besitzt. Zwischen der Ablenkeinheit 5 und der Werkstoffprobe 1 ist ein von zwei im wesentlichen rechtwinklig aneinander grenzenden Spiegelflächen 7.1, 7.2 gebildeter Winkelspiegel 7 angeordnet, dessen Winkelachse 7.3 parallel zur Längsrichtung der Werkstoffprobe 1 ausgerichtet ist. Zwischen dem Winkelspiegel 7 und der Werkstoffprobe 1 ist ein Objektiv 8 angeordnet, das den Lichtstrahl 3 auf die Werkstoffprobe 1 fokussiert. Die Längenmessung der Werkstoffprobe 1 erfolgt demnach in dem Drehwinkelbereich der Ablenkeinheit 5, in welchem der reflektierte Lichtstrahl 3 auf den Winkelspiegel 7 fällt. Das von den Markierungen 2 reflektierte Licht gelangt dann auf dem gleichen Weg zurück und wird von der Ablenkeinheit 5 auf den Photodetektor 4 übertragen.

Dazu wird, wie sich aus der Fig. 1 ergibt, der Lichtstrahl 3.1 über einen kleinen Einstrahlspiegel 9 auf die Ablenkeinheit 5 eingestrahlt. In der gedachten Verlängerung des Auftreffpunktes 5.1 des Lichtstrahls 3.1 auf der Ablenkeinheit 5 und dem Einstrahlspiegel 9 ist ein sphärischer Sammelspiegel 10 angeordnet, der das aus der Richtung der Werkstoffprobe 1 reflektierte oder rückgestreute Licht auf den zwischen dem Sammelspiegel 10 und dem Einstrahlspiegel 9 angeordneten Photodetektor 4 fokussiert.

Weiter ist eine Spiegelanordnung 11 vorgesehen, in die der Lichtstrahl 3.2 zeitlich nach dem Abtasten der Werkstoffprobe 1 in ihrer Längsrichtung eintritt, wenn also der Polygonspiegel eine Drehstellung erreicht hat, in welcher der Lichtstrahl 3.2 nicht mehr auf den Winkelspiegel 7 trifft. Die Spiegelanordung 11 ist so ausgebildet, daß die Ablenkebene des eintretenden und des austretenden Lichtstrahls 3.2 zueinander orthogonal ausgerichtet sind. Dabei ist weiter dafür gesorgt, daß der somit quer zur Längsrichtung der Werkstoffprobe 1 abgelenkte Lichtstrahl 3 wiederum auf die Probe 1 fällt, wobei hinter der Werkstoffprobe 1 ein Reflexschirm 12 angeordnet ist, der den an der Probe 1 vorbeigehenden Lichtstrahl 3 zum Photodetektor 4 zurückstreut.

Die Spiegelanordnung 11 ist von drei Spiegeln 11.1, 11.2, 11.3 gebildet, die so gegenseitig ausgerichtet sind, daß der jeweils einfallende Lichtstrahl 3.2 im wesentlichen rechtwinklig reflektiert wird, jeder Spiegel 11.1, 11.2, 11.3 also unter 45° zur jeweiligen Einfallsrichtung steht, wobei der Lichtstrahl 3.2 durch den zweiten Spiegel 11.2 in eine zur ursprünglichen Einfallsrichtung senkrechte Ebene und durch den dritten Spiegel 11.3 wieder in die ursprüngliche Richtung abgelenkt wird. Im Ergebnis wird also ein horizontal einfallender Lichtstrahl von dem ersten Spiegel 11.1 rechtwinklig senkrecht nach oben, anschließend von dem zweiten Spiegel 11.2 rechtwinklig horizontal zur Seite in eine zum einfallenden Strahl 3.2 senkrechte Ebene und schließlich von dem dritten Spiegel 11.3 wiederum rechtwinklig in die ursprüngliche Richtung abgelenkt.

Um den von der Ablenkeinheit 5 kommenden Lichtstrahl 3.2 in die Spiegelanordnung 11 zu leiten, ist oberhalb des Winkelspiegels 7 ein Ablenkspiegel 13 angeordnet, der den Lichtstrahl 3.2 in die Spiegelanordnung 11 hineinreflektiert.

Der aus der Spiegelanordnung 11 austretende Lichtstrahl 3.3 fällt auf einen Drehspiegel 14, der um eine zur Ablenkebene des Lichtstrahls 3.3 senkrechte, also zur Rotationsachse des Polygonspiegels parallele Achse 14.1 schwenkbar ist und den Lichtstrahl 3.3 in den Winkelspiegel 7 reflektiert. Je nach Winkellage des Drehspiegels 14 besteht somit die Möglichkeit, die Werkstoffprobe 1 quer zu ihrer Längsrichtung in beliebiger Höhe abzutasten. Insbesondere kann die Probe 1 auch in Höhe der Markierungen 2 abgetastet werden, die auf diese Weise beispielweise als Bezugsort herangezogen und für die weitere Auswertung zugrunde gelegt werden können. Der Drehspiegel 14 kann dabei beispielsweise von einem nicht dargestellten Schrittmotor verstellt werden, über den die jeweilige Drehstellung und somit die Abtaststelle auf der Werkstoffprobe 1 genau festgelegt werden kann. Hierdurch ist es möglich, entweder die Breite der Werkstoffprobe 1 kontinuierlich über die gesamte Länge der Werkstoffprobe 1 hinweg zu erfassen, oder aber, beispielsweise nach erfolgter Einschnürung der Probe 1, diese nur im Einschnürungsbereich weiter zu beobachten.

Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, auch die Dicke der Werkstoffprobe 1 zu erfassen, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Dazu ist zu beiden Seiten der Werkstoffprobe 1 je eine Lichtquelle 15 vorgesehen, von denen in der Zeichnung jedoch nur eine dargestellt ist. Diese Lichtquellen 15 beleuchten die Vorder- und Rückseite 1.1, 1.2 der Probe 1 derart, daß in der durch die Gerade 16 angedeuteten Blickrichtung der Probenebene jeweils im Oberflächenrandbereich ein schmales Lichtband entsteht. Der Abstand dieser beiden Lichtbänder entspricht genau der Dicke der Werkstoffprobe 1. In der Probenebene ist ein Umlenkspiegel 17 angeordnet, der das Bild der beiden Lichtbänder in eine zweite Spiegelanordnung 18 umlenkt, die in gleicher Weise wie die erste Spiegelanordnung 11 den Strahlengang um 90° dreht und auf den Polygonspiegel auf seiner dem Winkelspiegel 7 abgewandten Seite lenkt. Somit wird das Bild der beiden Lichtbänder je nach Drehstellung des Polygonspiegels nacheinander auf einen zweiten Photodetektor 19 reflektiert, wobei die Probendicke wiederum aus den vom Photodetektor 19 erfaßten Signal unter Berücksichtigung der Winkelgeschwindigkeit bzw. dem Ablenkwinkel oder auch der abgegebenen Impulse des Impulsgebers des Polygonspiegels und der geometrischen Anordnung der Meßvorrichtung ermittelt werden kann. Im Ergebnis ist es damit möglich, gleichzeitig sämtliche drei Dimensionen der Werkstoffprobe 1 zu erfassen, wobei hierfür lediglich eine das Meßergebnis beeinflussende und daher zur Verkleinerung des Meßfehlers hochgenau zu regelnde Ablenkeinheit 5 benötigt wird.

Claims (13)

1. Verfahren zur quasisimultanen Messung der Längen­ und/oder Breiten- und/oder Dickenänderung an länglichen Werkstoffproben (1) von vorzugsweise rechteckigem oder rundem Querschnitt, die in einer Spannvorrichtung jeweils endseitig geklemmt und darin insbesondere Zugbelastungen unterworfen werden, wobei die Werkstoffprobe (1) auf ihrer vorderen, vorzugsweise breiteren Seite (1.1) mit mindestens zwei, in Längsrichtung der Probe (1) angeordneten und optisch erfaßbaren Markierungen (2) versehen ist, die von einem in linearer Richtung ablenkbaren, die Werkstoffprobe (1) in ihrer Längsrichtung überstreichenden Lichtstrahl (3) zur Bestimmung ihres gegenseitigen Abstands abgetastet werden, wobei das von den Markierungen (2) reflektierte Licht von einem Photodetektor (4) aufgefangen und aus den vom Photodetektor (4) erfaßten Signalen unter Berücksichtigung der Ablenkgeschwindigkeit bzw. dem Ablenkwinkel des Lichtstrahls (3) und der geometrischen Anordnung der Abstand der Markierungen (2) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl (3) zeitlich vor oder nach seinem in Längsrichtung über die Werkstoffprobe (1) verlaufenden Abtastweg eine Spiegelanordnung (11) durchläuft, die die Abtastrichtung des Lichtstrahls (3) in eine dazu orthogonale Richtung um- und dabei erneut auf die Probe (1) lenkt, so daß der Lichtstrahl (3) die Werkstoffprobe (1) abwechselnd in Längs- und Querrichtung abtastet, wobei hinter der Probe (1) ein Reflexschirm (12) angeordnet ist, der bei Abtastung der Werkstoffprobe (1) in Querrichtung das Licht des an der Probe (1) vorbeigehenden Lichtstrahls (3) zum Photodetektor (4) zurückstreut.

2. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffprobe (1) zur Messung ihrer Dicke an ihrer Vorder- sowie ihrer Rückseite (1.1, 1.2) von jeweils einer im wesentlichen stationären Lichtquelle (15) so beleuchtet wird, daß bei gedachter Blickrichtung in der Probenebene beidseits der Werkstoffprobe (1) an deren Oberfläche jeweils ein schmales Lichtband entsteht, deren gegenseitiger Abstand gleich der Probendicke ist, und daß das in Richtung (16) der Probenebene von den Leuchtbändern abgestrahlte Licht durch eine zweite Spiegelanordnung (18) läuft, die den Strahlengang um 90° dreht und das Bild der Leuchtbänder auf den Polygonspiegel lenkt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (11, 18) von drei Spiegeln (11.1, 11.2, 11.3) gebildet ist, die gegenseitig so angeordnet sind, daß ein horizontal einfallender Lichtstrahl von dem ersten Spiegel (11.1) rechtwinklig senkrecht nach oben, anschließend von dem zweiten Spiegel (11.2) rechtwinklig horizontal zur Seite in eine zum einfallenden Strahl senkrechte Ebene und schließlich von dem dritten Spiegel (11.3) wiederum rechtwinklig in die ursprüngliche Richtung abgelenkt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einer Lichtquelle (6), ferner einer Ablenkeinheit (5) für den von der Lichtquelle (6) ausgesandten Lichtstrahl (3.1) sowie einem Photodetektor (4), der das aus Richtung der Werkstoffprobe (1) reflektierte oder rückgestreute Licht erfaßt, wobei die Ablenkeinheit (5) so angeordnet ist, daß die Ablenkung des Lichtstrahls (3) in Längsrichtung der Werkstoffprobe (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spiegelanordnung (11) vorgesehen ist, in die der Lichtstrahl (3.2) zeitlich vor oder nach dem Abtasten der Werkstoffprobe (1) in ihrer Längsrichtung eintritt, wobei die Spiegelanordnung (11) so ausgebildet ist, daß die Ablenkebene des eintretenden und des austretenden Lichtstrahls (3.2, 3.3) zueinander orthogonal ausgerichtet sind und der somit quer zur Längsrichtung der Werkstoffprobe (1) abgelenkte Lichtstrahl (3) auf die Probe (1) fällt, und wobei hinter der Werkstoffprobe (1) ein Reflexschirm (12) angeordnet ist, der den an der Probe (1) vorbeigehenden Lichtstrahl (3) zum Photodetektor (4) zurückstreut.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (6) von einem Laser gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinheit (5) von einem Polygonspiegel gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Polygonspiegel im Querschnitt die Gestalt eines regelmäßigen Sechsecks besitzt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ablenkeinheit (5) und der Werkstoffprobe (1) ein von zwei im wesentlichen rechtwinklig aneinandergrenzenden Spiegelflächen (7.1, 7.2) gebildeter Winkelspiegel (7) angeordnet ist, dessen Winkelachse (7.3) parallel zur Längsrichtung der Werkstoffprobe (1) ausgerichtet ist, und daß ober- bzw. unterhalb des Winkelspiegels (7) im Strahlengang des von der Ablenkeinheit (5) kommenden Lichtstrahls (3.2) ein Ablenkspiegel (13) angeordnet ist, der den Lichtstrahl (3.2) in die Spiegelanordnung (11) reflektiert.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Spiegelanordnung (11) austretende Lichtstrahl (3.3) auf einen Drehspiegel (14) fällt, der um eine zur Ablenkebene des Lichtstrahls (3.3) senkrechte, also zur Rotationsachse des Polygonspiegels parallele Achse (14.1) schwenkbar ist und den Lichtstrahl (3.3) in den Winkelspiegel (7) reflektiert.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Winkelspiegel (7) und der Werkstoffprobe (1) ein Objektiv (8) angeordnet ist, das den Lichtstrahl (3) auf die Werkstoffprobe (1) fokussiert und dabei so ablenkt, daß die Lichtstrahlen unabhängig von ihrem Einfallwinkel in das Objektiv (8) aus diesem untereinander parallel austreten.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (11) von drei Spiegeln (11.1, 11.2, 11.3) gebildet ist, die so gegenseitig ausgerichtet sind, daß der jeweils einfallende Lichtstrahl (3.2) im wesentlichen rechtwinklig reflektiert wird, jeder Spiegel (11.1, 11.2, 11.3) also unter 45° zur jeweiligen Einfallsrichtung steht, wobei der Lichtstrahl (3.2) durch den zweiten Spiegel (11.2) in eine zur ursprünglichen Einfallsrichtung senkrechte Ebene und durch den dritten Spiegel (11.3) wieder in die ursprüngliche Richtung abgelenkt wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl über einen kleinen Einstrahlspiegel (9) auf die Ablenkeinheit (5) reflektiert wird, und daß in der gedachten Verlängerung des Auftreffpunktes (5.1) des Lichtstrahls (3.1) auf der Ablenkeinheit (5) und dem Einstrahlspiegel (9) ein sphärischer Sammelspiegel (10) angeordnet ist, der das aus der Richtung der Werkstoffprobe (1) reflektierte oder rückgestreute Licht auf den zwischen dem Sammelspiegel (10) und dem Einstrahlspiegel (9) angeordneten Photodetektor (4) fokussiert.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Werkstoffprobe (1) je eine stationäre Lichtquelle (15) vorgesehen ist, die deren Vorder- und Rückseite (1.1, 1.2) so beleuchten, daß in Blickrichtung der Probenebene jeweils im Oberflächenrandbereich ein schmales Lichtband entsteht, und daß in der Probenebene ein Umlenkspiegel (17) angeordnet ist, der das Bild der beiden Lichtbänder in eine zweite Spiegelanordnung (18) umlenkt, die den Strahlengang um 90° dreht und auf den Polygonspiegel auf seiner dem Winkelspiegel (7) abgewandten Seite lenkt, der das Bild der beiden Lichtbänder je nach seiner Drehstellung nacheinander auf einen zweiten Photodetektor (19) reflektiert.