DE60023124T2

DE60023124T2 - Überwachungsgerät von Wandoberflächen

Info

Publication number: DE60023124T2
Application number: DE60023124T
Authority: DE
Inventors: Takanori Futtsu City KAGIYA; Shuji Futtsu City NAITO; Masato Futtsu City SUGIURA; Masahiko Futtsu City YOKOMIZO; Michitaka Futtsu City SAKAIDA
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 2000-03-16
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: EP1167919A4; EP1167919B1; JP3895928B2; DE60023124D1; KR100440628B1; EP1167919A1; KR20020006525A; BR0009266A; CN1166916C; BR0009266B1; CN1347492A; WO2000055575A1

Description

Technisches Fachgebiet:
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Gerät bzw. eine Vorrichtung zur Überwachung des Oberflächenzustands einer Wandoberfläche. Speziell bezieht sich diese Erfindung auf ein Gerät bzw. eine Vorrichtung zur Überwachung des Oberflächenprofils einer Koksofenkammer-Innenwand (EP-A2-727 658).
Stand der Technik:
Ein Koksofen wird zum Beispiel kontinuierlich über einem großen Zeitraum von 30 bis 40 Jahren unter harten bzw. erschwerten Bedingungen betrieben und die Schamotteziegel, die eine Verkokungskammer des Koksofens bilden, werden auf Grund von thermischen und mechanischen Faktoren während der wiederholten Heiz- und Ausstoßprozesse über einen großen Zeitraum in zunehmendem Maße geschädigt. Es können, abhängig vom Grad der fortgeschrittenen Schädigung der Schamotteziegel in der Verkokungskammer, Probleme beim Koksausstoß und die Zerstörung der Ziegelwand auftreten. Wenn solche Ereignisse auftreten, dann werden größere Reparaturarbeiten nötig und dies beeinflusst die Ofenbetreibung in hohem Maße. Daher ist es äußerst wichtig für die Koksofenbetreibung und für die Kontrolle bzw. Steuerung der Anordnung, die Ofenbreite an jedem Punkt in Tiefenrichtung und in Richtung der Verkokungskammerhöhe zu messen, um ein Oberflächenprofil der Seitenwände (konkav-konvexe Form, Krümmung und Neigung der Wandoberfläche) zu ermitteln, um den Verformungsgrad der Innenform der Verkokungskammer und sowohl die Verformung bzw. Verschlechterung der Schamotteziegel als auch den Trend der Veränderungen bei zunehmender Schädigung zu bestimmen und die Reparaturarbeiten zu steuern. Daher wurden bisher viele Vorschläge gemacht, um die Breite, etc. der Verkokungskammer zu messen bzw. bestimmen.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-243812 zum Beispiel beschreibt ein Messverfahren des Betrags der Wandoberflächenabtragung, wobei ein Abstandssensor auf einen Haltekopf am distalen Ende einer Ausstoßmaschine befestigt bzw. angepasst wird und den Abstand der Wandoberfläche vom Stahlhalter zum Zeitpunkt des Koksausstoßes erfasst. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-243975 beschreibt ein Bildverarbeitungsverfahren, wobei Abbildungen einer Wandoberfläche mit einer CCD-Kamera aufgenommen werden, die Bilddaten bearbeitet werden und eine Ziegeloberfläche von einer Verbindung abgetrennt wird. Weiterhin beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-316559 ein Verfahren zur Messung des Verkokungskammerprofils, wobei ein Paar Entfernungsmesser zur Erfassung einer Wandoberflächenentfernung auf einer Ausstoßmaschine montiert sind und ein reflektierender Spiegel vorgesehen ist, um einen Laserstrahl zurückzuleiten und von einer Richtung am hinteren Ende zum distalen Ende der Ausstoßmaschine zu reflektieren, wobei der von einem Laserentfernungsmesser emittierte Laserstrahl durch den reflektierenden Spiegel aus der Kammer nach draußen reflektiert wird und ein Eindringungsabstand in die Verkokungskammer am distalen Ende der Ausstoßmaschine mittels des Laserentfernungsmessers detektiert wird.
Beim Verfahren zur Messung des Wandoberflächenabstands unter Verwendung eines Entfernungsmessers ist die Messgenauigkeit infolge der Neigung, Krümmung, Vibration, etc. des Halters bzw. der Ausstoßmaschine gering. Um die Messfehler zu verringern, war es üblich, die Neigung und Krümmung zu bestimmen und von Positionierungsfehlern des Haltekopfes herrührende Fehler auszugleichen. Obwohl dieses Verfahren die Messgenauigkeit verbessern kann, ist die Berechnung schwierig. Da ein Abstandsmesser den Abstand nur an einem Punkt bestimmen kann, ist eine Messung bei hoher Dichte schwierig. Bei höherer Dichte wird der Berechnungsumfang sogar größer und die Erzeugung der Auswertungsdaten der Wandoberflächenschädigung wird noch schwieriger. Es ist daher wünschenswert, ein zur Erzeugung der Messdaten geeignetes Überwachungsgerät, das zur einfachen bzw. schnellen Bestimmung der Wandoberflächenschädigung verwendet werden kann, gleichzeitig bzw. ebenfalls zu installieren. Im Messverfahren zur Bestimmung des Betrags der Oberflächenabtragung der oben beschriebenen, ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 7-243812, bei der ein Abstandssensor auf dem Haltekopf aufgebracht wird und der Abstand der Wandoberfläche vom Haltekopf während des Koksausstoßes detektiert wird, wird ein zusätzlicher Sensor zur Korrektur der Sensorposition eingesetzt. Da jedoch diese Korrektur seriell nacheinander auf einer Schritt-für-Schritt-Basis durchgeführt wird, häufen sich Korrekturfehler an. Anders gesagt, weist dieses Verfahren das Problem auf, dass Positionsfehler des Abstandssensors, die durch thermische Verformung des Halters innerhalb des Ofens hervorgerufen werden, nicht ausreichend korrigiert werden können. In Verbindung mit dem Abbilden der Wandoberfläche ist ein Überwachungsverfahren bekannt, wobei die Wandoberfläche mittels einer CCD-Kamera abgebildet wird. Unter Verwendung dieses Verfahrens kann eine relativ breite bzw. ausgedehnte Wandoberfläche in einer Abbildung aufgenommen werden. Da jedoch die Wandoberfläche im rotglühenden Zustand Licht emittiert, ist der Rauschabstand gering und die Messgenauigkeit von Wandoberflächendefekten, die auf dem Bildschirm beobachtet werden können, ebenfalls gering.
Offenbarung der Erfindung:
Ein erstes Ziel dieser Erfindung ist es, eine Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, die relativ einfach den Zustand einer Wandoberfläche bestimmen kann. Ein zweites Ziel dieser Erfindung ist es, eine Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, die eine hohe Messgenauigkeit bei konkav-konvexen Formen in der Wandoberfläche aufweist. Ein drittes Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Überwachungsvorrichtung, die in der Lage ist, die von einer Beschädigung stammende Verformung einer Ofenwand einer Koksofenkammer und die Größe und Tiefe eines lokalen Defektanteils zu erkennen. In anderen Worten beinhalten die folgenden Punkte das Wesentliche dieser Erfindung.

(1) Eine Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen, die enthält: eine Lichtquelle zum Emittieren von Laserstrahlen, die zu einer Achse geneigt sind, welche orthogonal die z-Achse auf einer Ebene, die die z-Achse einschließt bzw. enthält, kreuzt, und die Laserspots auf der Oberfläche des Überwachungsobjekts, bildet; ein abbildendes System bzw. eine Abbildungseinrichtung zum Abbilden der Laserspots, die ein Blickfeld aufweist, das im Wesentlichen eine Ausbreitung bzw. Ausdehnung in z-Richtung aufweist; und einen Trägertisch, auf dem die Lichtquelle und das abbildende System bzw. die Abbiddungseinrichtung montiert sind.
(2) Eine Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen entsprechend (1), die weiterhin ein auf dem Trägertisch vor dem abbildenden System montiertes, reflektierendes System bzw. eine Reflexionseinrichtung zum Reflektieren der Laserspots auf die Oberfläche des Überwachungsobjekts enthält.
(3) Eine Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen, die eine Lichtquelle zum Emittieren von Laserstrahlen enthält, die geneigt zu einer Achse, welche orthogonal eine z-Achse auf einer Ebene kreuzt, die die z-Achse einschließt bzw. enthält, verlaufen und die Laserspots auf einer Oberfläche eines Überwachungsobjekts bilden; ein abbildendes System bzw. eine Abbildungseinrichtung zur Abbildung der Laserspots, die ein Blickfeld aufweist, welches sich im Wesentlichen in z-Richtung ausdehnt; eine Antriebseinrichtung zum Bewegen und Rotieren der Lichtquelle und der Abbildungseinrichtung um die z-Achse als Zentrum bzw. Mittelachse; einen Trägertisch als Träger des Antriebseinrichtung und eine Reflexionseinrichtung zum Reflektieren von der Lichtquelle emittierter, Laserstrahlen auf die Oberfläche des Überwachungsobjekts und zum Reflektieren der Laserspots von der Oberfläche des Überwachungsobjekts auf die Abbildungseinrichtung, die auf dem Trägertisch vor der Abbildungseinrichtung in einer y-Richtung angebracht ist.
(4) Eine Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen entsprechend jedem der Punkte (1) bis (3), wobei die Abbildungseinrichtung eine lineare Bildkamera zum Abbilden der z-Richtung in Liniensegmentform darstellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Aufmachung eines Ausführungsbeispiels dieser Erfindung zeigt.
2 ist eine vergrößerte Teilansicht in Längsrichtung von lichtdurchlässigen Bereichen (3a) und (4a) eines vertikalen, in 1 dargestellten Schafts (1).
3(a) ist eine horizontale Teilansicht des vertikalen Schafts (1) und eines in 1 dargestellten Spiegelrohrs (2) im Bereich der lichtdurchlässigen Platte (3a).
3(b) ist eine perspektivische Ansicht, welche Laserspots (S1) bis (S4) zeigt, die sich auf einer senkrechten Oberfläche durch die Laserstrahlen (P1) bis (P4) bilden, wenn sie aus in 2 gezeigten Laserstrahlquellen (8a1) bis (8a4) austreten und von einer Spiegeloberfläche (9L1) reflektiert werden, und eine Zusammenstellung von Strahlengängen, wenn eine Kamera (5a) diese Spots abbildet.
4(a) ist die Draufsicht, die eine Zusammenstellung der abschnittsweisen Bearbeitung einer Bilddatengruppe eines Speichermediums darstellt, das die Bilddaten von einer Kamera innerhalb des in 1 dargestellten, vertikalen Schafts (1) speichert.
4(b) ist die Draufsicht, die einen Abriss einer Datenverarbeitung zur Bestimmung eines Laserspot-Startpunktes in der abschnittsweise Bilddatengruppe zeigt.
4(c) ist eine Abbildung, die eine Spotzustandskurve bzw. -trajektorie darstellt, die man durch die Ablaufsverfolgung einer Spotposition ab dem Laserspot-Startpunkt erhält.
5 ist eine Draufsicht, die das Ausziehen bzw. die Extraktion und Bearbeitung abgebildeter Objektdaten einer Abbildung zur Ablaufsverfolgung einer Spotposition von einem Startpunkt eines Laserspots an darstellt.
Beste Ausführungsform der Erfindung:
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung im Einzelnen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. Im Übrigen stellen die Bezugszeichen in Klammern die dazugehörigen einzelnen Elemente im Ausführungsbeispiel dar, die später für ein besseres Verständnis der Erfindung dargestellt und erklärt werden.
Eine Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen entsprechend dieser Erfindung enthält eine Lichtquelle (8a1) zur Emission eines Laserstrahls (P1), der in Bezug auf eine Achse um (Ae) geneigt ist, welche die z-Achse in einer Ebene, die die z-Achse enthält bzw. einschließt, kreuzt und einen Laserspot (S1/S1a) auf einer Überwachungsobjektoberfläche (LW) bildet, wie in 1 und 3(b) gezeigt; ein abbildendes System bzw. eine Abbildungseinrichtung (5a) zur Abbildung des Laserspots (S1/S1a), welche ein Blickfeld aufweist, das im Wesentlichen in z-Richtung ausgerichtet ist; und einen Trägertisch (Sp1) bis (Sp3), (1), (2), auf dem die Lichtquelle (8a1) und das abbildende System (5a) montiert ist.
Wenn der Laserstrahl (P1) im Verhältnis zur y-Achse geneigt ist (Ae: 3(B)), dann nimmt der Laserspot (S1) eine festgelegte Position in z-Richtung ein, wenn die Oberfläche des Überwachungsobjekts eine vollkommene Ebene darstellt, die parallel zur y-z-Ebene verläuft. Wenn der Trägertisch (SP1 bis SP3, 1, 2) in y-Richtung bewegt wird, dann beschreibt die Zustandskurve bzw. Trajektorie des Laserspots (S1) eine gerade Linie parallel zur y-Achse. Die Abbildung des Laserspots befindet sich auf einer konstanten Position auf dem Bildschirm des abbildenden Systems (5a).
Wenn die Kamera (5a) sich oberhalb der Lichtquelle (8a1) befindet, dann wird der Laserspot, der auf (S1) in 3(b) abgebildet sein sollte, zu einem Spot (S1a), der durch die Tiefe einer Einbuchtung bzw. Vertiefung in Wanddickenrichtung x verschoben ist, wenn sich eine Einbuchtung bzw. Vertiefung in der Oberfläche des Überwachungsobjekts befindet. Diese Verschiebung, das heißt, die Einbuchtungstiefe weicht aus der oben beschriebenen konstanten Position nach oben in z-Richtung ab und der Laserspot (S1i) weicht in z-Richtung auf dem Bildschirm des abbildenden Systems (5a) (siehe zum Beispiel 4(c)) ab. Wenn der Trägertisch (SP1 bis SP3, 1, 2) in y-Richtung bewegt wird, beschreibt die Zustandskurve des Laserspots eine nach oben verlaufende Kurve an der Einbuchtungsposition. Wenn die z-Position der Laserspotabbildung, die auf dem Bildschirm des abbildenden Systems (5a) erscheint, so aufgetragen wird, als würde sie der y-Stellung entsprechen, dann beschreibt eine Serie aus Plots ebenfalls eine nach oben verlaufende Kurve an der Position der Einbuchtung. Daher kann jede Welle bzw. Furche der Oberfläche durch die Überprüfung, ob eine Kurve oder eine Stufe, die sich vom geraden Verlauf unterscheidet, auf der Zustandskurve der Laserspotabbildung in z-Position auf dem Bildschirm des abbildenden Systems (5a) vorhanden ist, bestimmt werden.
Zusätzlich zum oben beschriebenen Aufbau beinhaltet die Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen entsprechend dieser Erfindung reflektierende Systeme (9L1, 9L2) bzw. Reflexionseinrichtungen zur Reflexion des Laserspots (S1/S1a) von der Überwachungsobjekt-Oberfläche (LW) zum abbildenden System (5a) unter Verwendung einer linearen Bildkamera, die, wie in 1 bis 3 gezeigt, vor dem abbildenden System (5a) positioniert und auf dem Trägertisch (SP1 bis SP3, 1, 2) angepasst ist. Dieser Aufbau erzeugt eine Abbildung ähnlich der, die durch die Abbildung der inneren Wandoberfläche in der Ebene gegenüber der inneren Oberfläche in einer schmalen Koksofenkammer erzeugt wird, und die Erkennung und Aufteilung der Laserspotabbildung auf dem Bildschirm kann einfach und genau vorgenommen werden.
Wie in 2 und 3 gezeigt, enthält die Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen entsprechend dieser Erfindung eine Lichtquelle (8a1) für die Emission eines Laserstrahls (P1), der bezüglich einer Achse, die eine z-Achse in einer Ebene kreuzt, die die z-Achse enthält bzw. beinhaltet, geneigt ist und einen Laserspot (S1/S1a) auf der zu überwachenden Objektoberfläche (LW) bildet; ein abbildendes System (5a) bzw. eine Abbidlungseinrichtung zur Abbildung des Laserspots (S1/S1a), welche ein Blickfeld enthält, das im Wesentlichen in z-Richtung ausgerichtet ist; eine Antriebseinrichtung (6a) zur Bewegung und Drehung der Lichtquelle (8a1) und des Abbildungssystems (5a) mit der z-Achse als Zentrum; einen Trägertisch (SP1 bis SP3, 1, 2) als Träger der Antriebseinrichtung (6a); und ein reflektierendes System bzw. eine Reflektionseinrichtung (9L1, 9L2, 9R1, 9R2) zur Reflexion des Lasers (P1), der von der Lichtquelle (8a1) emittiert wird, zur Oberfläche des Überwachungsobjekts (LW, RW), und zur Reflexion des Laserspots (S1/S1a) von der Oberfläche des Überwachungsobjekts (LW, RW) auf das abbildende System (5a).
Entsprechend dieser Anordnung können die zwei senkrechten Wandoberflächen (LW, RW) der Koksofenkammer, die sich gegenüberstehen, wahlweise überwacht werden, wobei die Antriebseinrichtung (6a) die Richtung der Lichtquelle (8a1) und des abbildenden Systems (5a) zur reflektierenden Oberfläche, die einer (LW) der Wandoberflächen gegenübersteht, oder zu einer reflektierenden Oberfläche, die der anderen (RF) gegenübersteht, wechselt.
Das abbildende System (5a), das auf der oben beschriebenen Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen montiert ist, ist eine lineare Bildkamera zur Abbildung der Wandoberfläche in Form von Liniensegmenten (11) in z-Richtung. Entsprechend dieser Anordnung werden, während der Trägertisch (SP1 bis SP3, 1, 2) in y-Richtung bewegt wird, die Bilddaten des segmentförmigen Bildschirms des abbildenden Systems (5a), das in z-Richtung ausgerichtet ist, in den Bildspeicher für die y-z- Ebene so gespeichert bzw. geschrieben, dass sie der y-Position entsprechen und dann auf einer zweidimensionalen Anzeige bzw. Display dargestellt. Bedingt dadurch erscheint die Abbildung der Laserspotzustandskurve bzw. -trajektorie, die der Bewegung der Zustandskurve der Laserspots auf der Oberfläche des Überwachungsobjekts (im wesentlichen y-z-Ebene) entspricht, und es können Einbuchtungen, Ausstülpungen, Kurven und Neigungen (Kurvenanteile in 4(c)) beobachtet werden.
Ausführungsbeispiel:
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung. Ein hohler Basisträger (BB) und ein hohler, oberer Träger (UB) sind parallele Träger und sind fest bzw. integral aneinander befestigt. Ein hohler vertikaler Schaft (1) ist so fest bzw. integral an diesen Rohren befestigt, dass ihre Innenräume ineinander übergehen. Ein Spiegelrohr (2) parallel zum vertikalen Schaft (1) ist ebenfalls so befestigt, dass deren Innenräume ineinander übergehen. Der Basisträger (BB), der obere Träger (UB), der vertikale Schaft (1) und das Spiegelrohr (2) sind doppelwandige Rohre und Kühlwasser fließt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr. Die Anordnung dieser Bestandteile wird nachfolgend als „Wasserkühllanze" bezeichnet.
Vier Guckfenster für die vertikalen, Wand abbildenden Kameras, die durch lichtdurchlässige Platten (3a) bis (3d) verschlossen werden, sind auf der Seite des vertikalen Schafts angebracht. Zwei Fenster für die Emission linearer Laserstrahlen, die durch lichtdurchlässige Platten (4a) und (4b) verschlossen werden, sind an der Seitenfläche des vertikalen Schafts (1) angebracht. Drei Paare oder insgesamt sechs Sets von Fenstern zum Durchlassen von Laserstrahlen der Entfernungsmesser (insgesamt drei Paare oder sechs Sets), die durch lichtdurchlässige Platten (4c) bis (4e) verschlossen sind, sind weiterhin an der Seitenfläche des vertikalen Schafts (1) angebracht. Die Laserentfernungsmesser werden zur Messung der Abstände einer linken vertikalen Wandoberfläche LW und einer rechten vertikalen Wandoberfläche RW verwendet. Ein Guckfenster für eine Kamera zur Abbildung der Deckenoberfläche, wobei das Fenster durch eine lichtdurchlässige Platte (3e) verschlossen ist, ist am oberen Ende des vertikalen Schafts (1) angebracht. Ein Guckfenster für eine Kamera zur Abbildung der Bodenoberfläche, wobei das Fenster durch eine lichtdurchlässige Platte (3f) verschlossen ist, ist am unteren Ende des vertikalen Schafts (1) angebracht.
Ein auf der Bodenoberfläche platzierter Schuh SH ist an der unteren Endposition des vertikalen Schafts (1) angebracht, und der distale Endbereich der Wasserkühllanze wird durch den Schuh SH gestützt. Das hintere Ende der Wasserkühllanze wird an einem Ausstoßkolben einer Koksausstoßmaschine, die nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, angepasst bzw. angebaut. Wenn das Spiegelrohr (2) und der vertikale Schaft (1) vom Ofenhals der Kammer aus in die Koksofenkammer durch die Koksausstoßmaschine eingeführt werden und die Wasserkühllanze mittels der Koksausstoßmaschine in die Kammer gedrückt wird, dann bewegen sich das Spiegelrohr (2) und der vertikale Schaft (1) in der horizontalen y-Richtung und fahren in die Tiefe der Kammer ein. 1 zeigt die Lage bzw. Position, in der das Spiegelrohr (2) und der vertikale Schaft (1) sich innerhalb der Koksofenkammer befinden. Der rechte Teil in 1 steht für die Seite in der Tiefe bzw. die hintere Seite der Kammer und der linke Teil die Seite mit dem Ofenhals. Die senkrechte Wandoberfläche auf der linken Seite wird, wenn die Tiefe bzw. die hintere Seite der Kammer vom Ofenhals aus betrachtet wird, als „linke Wandoberfläche LW" bezeichnet und die vertikale Wandoberfläche auf der rechten Seite als „rechte Wandoberfläche RW".
2 ist eine vergrößerte Längs-Teilansicht der Bereiche mit den lichtdurchlässigen Platten (3a) und (4a) des vertikalen Schafts (1). Eine erste lineare Bildkamera (5a) wird so im vertikalen Schaft (1) positioniert, dass sie der lichtdurchlässigen Platte (3a) gegenübersteht. Ein erstes Set von Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) und ein zweites Set von Laserprojektoren (8b1) bis (8b4) sind innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (4a) positioniert. Ein erster Elektromotor (6a) mit eingebautem Untersetzungsgetriebe ist zwischen der ersten Kamera (5a) und den Laserprojektoren angebracht und am vertikalen Schaft (1) befestigt. Die Kamera (5a) und das Stützblech (7a) sind mit einer Radialwelle (Ausgangswelle) des Elektromotors (6a) gekoppelt, und die ersten und zweiten Sets der Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) und (8b1) bis (8b4) sind am Stützblech (7a) befestigt.
Das erste Set der Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) erzeugt den Laserspot, den die Kamera (5a) über ihnen abbildet. Das zweite Set der Laserprojektoren (8b1) bis (8b4) erzeugt den Laserspot, den eine zweite lineare Bildkamera (5b), die nicht dargestellt ist, abbildet. Die Kamera (5b) ist gegenüber der lichtdurchlässigen Platte (3b) positioniert (1) und stimmt mit der ersten Kamera (5a) überein, wenn sie nach unten in z-Richtung bewegt wird. Die Kamera (5b) ist am vertikalen Schaft (1) befestigt und mit einer Radialwelle eines zweiten Elektromotors (6b) mit eingebautem Untersetzungsgetriebe gekoppelt, wobei dies nicht dargestellt ist, in der gleichen Weise wie Kamera (5a). Die Laserprojektoren sind nicht mit der zweiten Kamera (5b) und dem Elektromotor (6b) gekoppelt.
Wenn der Elektromotor (6a) sich in senkrechter Richtung dreht, während die erste Kamera (5a) und die ersten und zwei ten Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) und (8b1) bis (8b4) auf die Rohrachse des Spiegelrohrs (2) zielen, drehen sich die Kamera (5a) und die Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) und (8b1) bis (8b4) gleichzeitig um den gleichen Winkel in die Richtung, in der sie der linken Wandoberfläche LW gegenüberstehen. Wenn der Elektromotor (6a) sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, dann drehen sie sich in der Richtung, in der sie der rechten Wandoberfläche RW gegenüberstehen. Auch die zweite Kamera (5b) dreht sich, durch den Elektromotor (6b) zur Rotation angetrieben, um die gleiche Blickfeldrichtung wie die Kamera (5a) in der gleichen Richtung zu erreichen, obgleich sich ihre Blickfeldposition in z-Richtung unterscheidet.
Angenommen, die zwei Kamerasets (5a), (5b), die Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) und (8b1) bis (8b4) und die Elektromotoren (6a), (6b) bilden eine Gruppe, dann ist eine zweite Gruppe mit einem ähnlichen Aufbau im Bereich der lichtdurchlässigen Platten (3c), (4b) und (3d) vorhanden. Anders gesagt, die dritte Kamera (5c), die der ersten Kamera (5a) entspricht, ist innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (3c) vorhanden, dritte und vierte Laserprojektoren (8c1) bis (8c4) und (8d1) bis (8d4), die den ersten und zweiten Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) und (8b1) bis (8b4) entsprechen, sind innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (4b) vorhanden, und die vierte Kamera (5d), die der zweiten Kamera (5b) entspricht, ist innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (3d) vorhanden.
3a zeigt den horizontalen Querschnitt des vertikalen Schafts (1) und des Spiegelrohrs (2). Wie oben beschrieben, können die Kameras und die Laserprojektoren zur Drehung mit der vertikalen z-Achse als Mittelpunkt gebracht werden. Das Spiegelrohr (2) weist eine erste linke Spiegeloberfläche (9L1) zur Beobachtung der Frontoberfläche bei 90° der linken Wandoberfläche LW auf, eine zweite linke Spiegeloberfläche (9L2) zur Querbeobachtung bei 45° und eine erste rechte Spiegeloberfläche (9R1) zur Beobachtung der Frontoberfläche der rechten Wandoberfläche RW, und eine zweite rechte Spiegeloberfläche (9R2) zur Querbeobachtung bei 45°. Wenn die Kamera (und die Laserprojektoren (8a1) bis (8a4)) auf die Position in Richtung der ersten linken Spiegeloberfläche (9L1) gedreht wird, dann treffen, zum Beispiel, die von den Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) emittierten Laserstrahlen (P1) bis (P4) auf die erste linke Spiegeloberfläche (9L1) und werden reflektiert, und dann treffen sie auf die linke Wandoberfläche LW auf. Bedingt dadurch erscheint ein Laserspot (kurze Linie: mit einer Breite von 30 mm in y-Richtung und 2 mm in z-Richtung auf der y-z-Referenzebene in diesem Ausführungsbeispiel). Da die Wandoberfläche eine mikroskopisch rauhe Oberfläche ist, wird der Laserstrahl vom Laserspot aus in jede Richtung gestreut. Ein Teil der gestreuten Laserstrahlen trifft auf die linke Spiegeloberfläche (9L1) auf, wird von ihr reflektiert und trifft in die Kamera (5a) hinein.
Die Kamera (5a) ist eine lineare Bildkamera zur Abbildung in z-Richtung. Wenn sie zum Beispiel auf die erste linke Spiegeloberfläche (9L1) gerichtet ist, dann stellt eine gerade Linie 10, die sich in 3(b) (mit einer gewissen Breite in x-Richtung) in z-Richtung ausdehnt, das abgebildete Blickfeld dar. Die Mittellinie Fcy der Abbildungsmitte verläuft horizontal, wenn die Wasserkühllanze horizontal verläuft und im Wesentlichen in y-Richtung ausgedehnt ist. Die Projektionslinie der Blickfeldmittellinie Fcy auf der y-z-Ebene ist parallel zur y-Achse.
Wenn der Laserstrahl schräg vom Rand des Kamerablickfelds einfällt, dann verschiebt sich die übertragene bzw. durchgelassene bzw. ausgesendete Wellenlänge des Bandpassfilters zu einer kürzeren Wellenlänge. Daher emittieren die Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) einen Laserstrahl mit 685 mm zur Erzeugung eines Spots in der nächsten Umgebung des Blickfeldmittelpunkts der Kamera (5a) und einen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 670 mm im Nachbarbereich bzw. Außenbereichs des Blickfelds.
3(b) zeigt die Strahlengänge (durchgezogene Linien) der Laserstrahlen (P1) bis (P4), die vom ersten Set der Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) emittiert werden und die Laserspots (S1) bis (S4), die auf der Wandoberfläche erscheinen.
Im Übrigen werden die oben erwähnten Spots (S1) bis (S4) dargestellt, wenn die Wandoberfläche senkrecht und vollkommen eben ist.
Der vom Laserprojektor (8a1) emittierte Laserstrahl (P1), der die Spiegeloberfläche (9L1) erreicht, erscheint auf der Ebene welche die Mittellinie des Kamerablickfelds (5a) und die z-Achse enthält. Darüber hinaus beschreibt er einen Aufwärtswinkel bzw. Winkel nach oben Ae in Bezug auf die Mittellinie des Blickfelds Fcy, die im Wesentlichen horizontal ist. Die von den anderen Laserprojektoren (8a2) bis (8a4) emittierten Laserstrahlen (P2) bis (P4) sind in Bezug auf die Mittellinie des Blickfelds Fcy ebenfalls nach oben geneigt. Wenn der Laserstrahl (P1) im einzelnen betrachtet wird, dann erscheint der Spot (S1) des Laserstrahls (P1) auf der Wandoberfläche, vorausgesetzt, dass das Blickfeld der Kamera (5a) auf die Wandoberfläche durch die Spiegeloberfläche (11) in 3(b) und die Wandoberfläche eine vollkommen senkrechte Ebene darstellt. Hier bewegt sich, wenn die Wandoberfläche sich verringert bzw. absenkt (der Abstand zwischen Spiegeloberfläche und Wandoberfläche sich vergrößert), der Spot des Laserstrahls (P1) auf der Wandoberfläche von (S1) zu (S1a), da der Laserstrahl (P1) eine Neigung um den Winkel Ae zur horizontalen Linie (Fcy) aufweist. Die Spotabbildung bewegt sich von (S1) zu (S1i) auf dem Bildschirm der Kamera (5a). In anderen Worten bewegt sich die Spotabbildung nach oben. Andererseits bewegt sich, wenn die Wandoberfläche näher dran ist (sich der Abstand zwischen der Spiegeloberfläche und der Wandoberfläche verringert), die Spotabbildung nach unten. Anders gesagt bewegt sich die Laserspotabbildung des Kamerabildschirms an einer Position, an der die Wandoberfläche vertieft ist, nach oben, und bewegt sich an einer Position, an der die Wandoberfläche hervorsteht, nach unten.
Da die Kamera (5a) (und (5c)) oberhalb der Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) ((8c1) bis (8c4)) positioniert ist, bewegt sich, wie oben beschrieben, die Laserspotabbildung auf dem Bildschirm an der Position, an der die Wandoberfläche vertieft ist, nach oben und verschiebt sich an der Position, an der die Wandoberfläche hervorsteht, nach unten. Da jedoch die Kamera (5b) (und (5d)) unterhalb der Laserprojektoren ((8b1) bis (8b4)) ((8d1) bis (8d4)) positioniert ist, bewegt sich die Laserspotabbildung auf dem Bildschirm an der Position nach unten, an der die Wandoberfläche vertieft ist, und bewegt sich an der Position nach oben, an der die Wandoberfläche hervorsteht.
In diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Laserstrahlen (P1) bis (P4) die Laserspots (S1) bis (S4) darstellen, verteilt mit dem Verteilungsabstand der Ofenwandziegel in z-Richtung auf der vertikalen y-z-Referenzebene und die Überwachungsobjektebene die Ziegeloberfläche ist, die die vertikale y-z-Referenzebene bildet, erscheinen die Laserspots (S1) bis (S4) im Mittelpunkt der Ziegel in z-Richtung in der z-Richtungsverteilung.
Die Laserstrahlen (P1) bis (P4) sind in der Gesamtheit linear. Um mit der Kamera (5a) eine Abbildung zu ermöglichen, auch wenn der Laserspot von jeder Referenzposition (S1) bis (S4) in y-Richtung abweicht, ist die Form im Querschnitt in z-Richtung auf der senkrechten y-z-Ebene schmal, aber in y-Richtung breit (kurze Linie: 30 mm breit in y-Richtung auf der y-z-Referenzebene und 2 mm breit in y-Richtung auf der y-z-Referenzebene und 2 mm breit in z-Richtung in diesem Ausführungsbeispiel). Auf der Basis des Messprinzips, das die Abweichung der Wandoberflächenposition in x-Richtung unter Verwendung einer linearen Bildkamera (5a) überwacht, wobei diese ein Blickfeld der im Wesentlichen geraden Linie ((11) in 3(b)) aufweist, welche sich in z-Richtung ausbreitet, kann die Breite der Spotformen der Laserstrahlen (P1) bis (P4), die auf der senkechten y-z-Referenzebene auftreten können, in y-Richtung groß sein, ist aber vorzugsweise in z-Richtung so schmal wie möglich; so lange die Spotstrahlen mit einem hohen Rauschabstand auf dem Bildsignal der Kamera (5a) detektiert werden können. Eine Laserstrahlquelle, die eine große Strahlbreite in y-Richtung liefert und eine gleichmäßige Leuchtdichte aufweist, ist groß angelegt und verursacht hohe Kosten bzw. ist teuer. Daher verwendet dieses Ausführungsbeispiel eine kompakte und ökonomische Laserstrahlquelle, die einen rechtwinkligen Spot erzeugt, der eine geringe Breite in z-Richtung aufweist, aber in y-Richtung breit bis zum maximal möglichen Ausmaß relativ zur Lichtquelle ist.
Auf 2 zurückgreifend emittiert das zweite Set der Laserprojektoren (8b1) bis (8b4) seine Laserstrahlen relativ zum Spiegelrohr (2) nach unten geneigt. Die Kombination der zweiten Kamera (5b), die innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (3b) positioniert wird und nicht mit dem zweiten Set der Laserprojektoren (8b1) bis (8b4) dargestellt ist, zeigt im Wesentlichen eine vertikale symmetrische Beziehung zur ersten Kamera (5a) und dem ersten Set der Laserprojektoren (8a1) bis (8a4) in Bezug auf den Mittelpunkt der licht durchlässigen Platte (4a) und erzeugt, in gleicher Weise wie die erste Kamera (5a), eine Abbildung des Laserspots. Da die zweite Kamera (5b) unterhalb der Laserprojektoren (8b1) bis (8b4) positioniert ist, bewegt sich, auf dem Bildschirm der zweiten Kamera (5b), die Abbildung des Laserspots auf dem Bildschirm an der Position, an der die Wandoberfläche vertieft ist, nach unten und bewegt sich an der Position, an der die Wandoberfläche hervorsteht, nach oben.
Erneut Bezug nehmend auf 1 sind Anordnungen ähnlich der Kombination, das heißt, die Anordnung der ersten Kamera (5a), der ersten und zweiten Laserprojektoren-Sets (8a1) bis (8a4), (8b1) bis (8b4) und der zweiten Kamera (5b) (innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (3b) positioniert) innerhalb der lichtdurchlässigen Platten (3c), (4b) und (3d) positioniert. Daher wird, wenn eine große Anzahl von Laserstrahlen ((P1), etc.) aus dem vertikalen Schaft (1) auf das Spiegelrohr (2) geleitet werden, vom Spiegelrohr (2) reflektiert werden und auf die Wandoberfläche treffen, eine große Anzahl von der Laserspots ((S1), etc.), die im Wesentlichen in den Ziegelneigungen verteilt bzw. gestreut werden, in z-Richtung auf der Wandoberfläche erscheinen. In jeder der lichtdurchlässigen Platten (3a) bis (3d) ist eine lineare Bildkamera ((5a), etc.) positioniert, oder insgesamt vier Kameras. Die jeweiligen Kameras bilden eine Vielzahl von Laserspots durch die Spiegeloberfläche des Spiegelrohrs (2) ab. Bezug nehmend auf 3(a), wenn die fokussierende Ausrichtung der Kamera (und der Laserstrahlen) auf die erste linke Spiegeloberfläche (9L1) gerichtet ist, kann eine Abbildung der linken Wandoberfläche LW, wie sie in der Richtung gegenüber der Frontoberfläche beobachtet wird bzw. erscheint, erzeugt werden, und wenn diese fokussierende Ausrichtung auf die zweite linke Spiegeloberfläche (9L2) gerichtet wird, dann gibt die Abbildung die linke Wandoberfläche LW in einem schrägen Winkel bzw. Versatzwinkel von 45° wieder. Wenn weiterhin diese fokussierende Ausrichtung auf die erste rechte Spiegeloberfläche (9R1) gerichtet wird, dann gibt die Abbildung die rechte Wandoberfläche RW wieder, wie sie in Richtung gegenüber der Frontoberfläche beobachtet wird bzw. erscheint.
Eine lineare Bildkamera, die ein Blickfeld aufweist, das die gesamte Breite der Deckenoberfläche (y-Richtung) und die gesamte Breite der Bodenoberfläche (y-Richtung) abdeckt, wird jeweils innerhalb der nach oben gerichteten lichtdurchlässigen Platte (3e) am oberen Ende des vertikalen Schafts (1) und der nach unten gerichteten lichtdurchlässigen Platte (3f) am unteren Bereich des vertikalen Schafts (1) eingepasst. Diese Kameras bilden jeweils direkt die Deckenoberfläche und die Bodenoberfläche ab. Um die Erkennung der konkav-konvexen Formen der Wandoberfläche zu ermöglichen, wird die Mittellinie des Blickfelds dieser Kameras auf einen Winkel von 45° (um bei 45° zu treffen) in Bezug auf die horizontale Ebene gesetzt.
Der Basisträger (BB), der obere Träger (UB), der vertikale Schaft (1), das Spiegelrohr (2) und die Halterohre zur Verbindung der erstgenanten Bauteile sind allesamt doppelwandige Rohre aus Edelstahl mit einer hohen Wärmebeständigkeit. Kühlwasser fließt zwischen dem Innen- und dem Außenrohr dieser doppelwandigen Rohre und kühlt von innen. Die Spiegeloberflächen (9L1), (9L2), (9R1) und (9R2) des Spiegelrohrs (2) werden durch das Polieren der Edelstahloberfläche zu einer flachen Oberfläche, dann durch Anwendung einer Hochglanzendpolitur, um eine spiegelnde Oberfläche zu schaffen, und Anwendung einer Chrombeschichtung erzeugt. Auch die Spiegeloberfläche weist eine hohe Wärmebeständigkeit auf.
Als nächstes wird der Gebrauch der oben beschriebenen Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen beschrieben. Die Zielrichtung der Kamera (5a) wird auf die erste rechte Spiegeloberfläche (9R1) oder die zweite rechte Spiegeloberfläche (9R2) eingestellt. Während die Wasserkühllanze ((BB) + (UB) + (1) + (2)) in die Koksofenkammer eingebracht wird, werden die Bildsignale, die jeweils einer Linie jeder Kamera innerhalb der lichtdurchlässigen Platte (3a) bis (3d) entsprechen, einer A/D-Wandlung unterworfen, und zwar immer dann, wenn ein Synchronisierpuls einer Bewegung erzeugt wird, der jedes Mal, wenn die Wasserkühllanze sich um 1 mm bewegt, erzeugt wird, d.h. wenn sich die Wasserkühllanze um 1 mm in y-Richtung bewegt. Die digitalen Signale werden in den Speicherbereich für die rechte Wandoberfläche für jede Kamera geschrieben und gleichzeitig werden die Bildsignale der Kameras innerhalb der lichtdurchlässigen Platten (3e) und (3f) für jede Linie ebenfalls einer A/D-Wandlung unterworfen und die resultierenden Signale werden in die jeweiligen Speicherbereiche für die Deckenoberfläche und die Bodenoberfläche geschrieben. Außerdem werden die gemessenen Abstandsdaten der Abstandsmesser (insgesamt 6) innerhalb der lichtdurchlässigen Platten (4c) bis (4e) (insgesamt 6) in die Speicherbereiche für die Abstandsmesser geschrieben. Da das Wasserkühlrohrsystem in Zickzackform bewegt wird, wobei es nach links und nach rechts hin- und herschwenkt, ist ein Zickzacksensor und ein Neigungsmesser, welche nicht in den Zeichnungen dargestellt sind, im distalen Endbereich angebracht, um die Werte zur Berechnung der konkav-konvexen Form zu korrigieren. Die Messwerte dieser Geräte werden ebenfalls in den Speicher geschrieben.
Wenn die oben beschriebene Messung im Wesentlichen für die volle Länge der Koksofenkammer vollendet ist, dann wird die Zielrichtung der Kamera (5a) auf die erste linke Spiegel- Oberfläche (9L1) oder die zweite linke Spiegeloberfläche (9L2) gerichtet und die Messung wird auf die gleiche Weise fortgesetzt, während die Wasserkühllanze (BB + UB + 1 + 2) zurückbewegt wird. Da jedoch die Abbildung der Deckenoberfläche und der Bodenoberfläche bereits abgeschlossen ist, müssen keine Abbildungen mittels der Kameras innerhalb der lichtdurchlässigen Platten (3e), (3f) durchgeführt werden.
Im Folgenden wird die Bearbeitung der wie oben beschrieben aufgenommenen Bilddaten für die rechte Wandoberfläche erklärt. Die Bilddaten jeder Kamera im Speicherbereich für die rechte Wandoberfläche sind seriell ausgewiesen und die Abbildung eines nicht benötigten Bereichs wird, wie in 4(a) gezeigt, verworfen. Im Folgenden wird an den Bilddaten eine Abschattungskorrektur von der Startkante beim Einfahren in den Ofenhals bis zur Startkante bei p mm in z-Richtung vorgenommen. Im Folgenden wird, wie in 4(b) gezeigt, der Startkantenbereich mit einer Breite von p mm in z-Richtung in kleine Bereiche aufgeteilt. Die mittlere Leuchtdichte jeder der aufgeteilten Bereiche wird bestimmt, um die Bilddaten innerhalb jedes Bereichs zu normieren. Anders gesagt werden die Bilddaten in Leuchtdichte-Differenzdaten der mittleren Leuchtdichte übertragen bzw. umgewandelt. Die Leuchtdichte-Differenzdaten an den gleichen Pixelpositionen wird für jede Pixel-Position in z-Richtung addiert und die Pixel-Position in z-Richtung, bei der der addierte Wert den Peak bzw. das Maximum erreicht, wird als Startpunkt (y0, z0) der Laserspot-Zustandskurve, wie in 4(c) gezeigt, bestimmt.
Wie in 5(a) gezeigt, bestimmt der mittlere Leuchtdichtewert der drei Pixel in y-Richtung auf einer Position y1 = y0 + m, bei dem sich der Pixel durch m Pixel (mm) vom Startpunkt y0 in y-Richtung fortsetzt, die Leuchtdichte-Peakposition z1 in z-Richtung. Dieser Wert für z1 wird so im Speicher für die Spotzustandskurve gespeichert, dass er mit y1 korreliert. Im Folgenden wird die Bilddatengruppe der n Pixel an der Position y2 = y0 + 2m, bei der der Pixel um m Pixel von y1 in y-Richtung vorrückt, wobei z1 in z-Richtung den Mittelpunkt darstellt, einer Filterbearbeitung in z-Richtung unterzogen, um die Leuchtdichte-Peakposition z2 in z-Richtung zu bestimmen. Dieser z2-Wert wird so in den Speicher für die Spotzustandskurve geschrieben, dass er mit y2 korreliert. Danach wird eine ähnliche Bearbeitung wiederholt, um die Spotzustandskurve abzustecken bzw. näher zu bestimmen und die Daten für die Spotposition in z-Richtung werden in den Speicher für die Spotzustandskurve mit m-Neigung in y-Richtung geschrieben.
Wenn der Wert für das Leuchtdichtemaximum, der aus der Bilddatengruppe der n Pixel, die auf der yi-Position herausgezogen bzw. herausgefiltert wurden, herausgezogen bzw. herausgefiltert wird, niedriger als eine festgesetzte Größe ist (oder wenn der Punkt bzw. Spot nicht eindeutig ist), dann wird der Pixel um einen Abstand (einen Pixel) in y-Richtung weiterbewegt, die Peakposition z(i + 1) an der Position y(i + 1) wird berechnet und zi wird auf [z(i – 1) + z(i + 1)]/2 gesetzt.
Anders gesagt, wenn die Laserlinie an der y1-Position wie in 5(b) gezeigt, nicht eindeutig ist, wird der z1-Wert auf einen Mittelwert zwischen 0 und z2 gesetzt, wenn der Leuchtdichtepeak der z-Koordinaten bei y1 niedriger ist als ein bestimmter Schwellenwert. Wenn die Laserlinie an der y2-Position, wie in 5(c) gezeigt, nicht eindeutig ist, dann wird z2 nicht definiert, aber die Berechnung wird unter Betrachtung von (y1, z1) als die neue (y0, z0) durchgeführt, wenn der Leuchtdichtepeak der z-Koordinaten bei y2 niedriger als ein gewisser Schwellenwert liegt.
Nachdem die schrittweise Verfolgung bzw. Absteckung der Spotzustandskurve wie oben beschrieben vollendet ist, wird die z-Position des Spotzustandskurvenspeichers auf einem zweidimensionalen (y, z) Display so dargestellt, dass die einander benachbarten Pixel in y-Richtung durch Linien verbunden werden. Als Folge davon erscheint die Spotzustandskurve (horizontale Linien) als „aufgeteiltes bzw. segmentiertes Bild", wie in 4(c) gezeigt. Die Positionen oberhalb und unterhalb dieser horizontalen Linien in z-Richtung entsprechen der konvex-konkaven Position auf der Wandoberfläche und die Differenz (Δz) der oberen und unteren Peakpositionen in z-Richtung in Bezug auf die y-Parallellinien entsprechen der Tiefe oder der Höhe der konvex-konkaven Formen (Δx). Die horizontalen Linien werden in Bezug auf die y-Achse an den Positionen geneigt, an denen die zu überwachende Oberfläche geneigt oder gekrümmt ist und der Neigungswinkel entspricht dem Neigungswinkel der zu überwachenden Oberfläche oder ihrem Krümmungsradius.
Industrielle Anwendbarkeit:
Wie oben beschrieben, kann das Ausführungsbeispiel dieser Erfindung Messdaten bestimmen, die die konvex-konkaven Formen, die Neigung und Krümmung einer Wandoberfläche auf der Basis des Prinzips einer triangularen Überwachung im Wesentlichen für die volle Länge einer Koksofenkammer wiedergeben. Da mehrere Laserstrahlen gleichzeitig in Überlagerung mit der Abbildung der Ofenwand geschossen bzw. abgegeben werden, kann eine geschädigte Stelle (y, z) leicht erkannt werden und eine von der Schwenkbewegung hervorgerufene Störung der Laserspots leicht unterschieden werden. Da der geschädigte Anteil bzw. der geschädigte Teil leicht mit der Stelle auf den Ziegeln korreliert werden kann, kann die zu reparierende Stelle (z.B. für eine Sprühreparatur) genau ausgemacht bzw. bestimmt werden.

Claims

Ein Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen, aufweisend: eine Lichtquelle (8a, 8b) zum Emittieren von Laserstrahlen (P1, P2, P3, P4), die zu einer Achse geneigt sind, die eine z-Achse auf einer Ebene, die die besagte z-Achse enthält, orthogonal kreuzt, und Laserspots (S1, S2, S3, S4) auf der Oberfläche eines Überwachungsobjekts bilden; eine Abbildungseinrichtung (5a, 5b, 5c, 5d) zum Abbilden der Laserspots, die ein Blickfeld aufweist, das im Wesentlichen eine Ausbreitung in einer z-Richtung aufweist; einen Trägertisch (Sp1, Sp2, Sp3, 1, 2), auf dem die Lichtquelle und die Abbildungseinrichtung montiert ist; ein Antriebssystem zum Bewegen des Trägertisches in eine y-Richtung; eine Speichereinrichtung zum Speichern aufgenommener Bilddaten bei mehreren y-Positionen, die mit der Abbildungseinrichtung aufgenommen wurden; und eine zweidimensionale Anzeige zum Darstellen einer Bewegungstrajektorie der Laserspots auf der Oberfläche des Überwachungsobjekts auf der Basis der in der Speichereinrichtung gespeicherten aufgenommenen Bilddaten.
Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen gemäß Anspruch 1, die weiterhin eine Reflexionseinrichtung (9L1, 9L2, 9R1, 9R2) aufweist, die auf dem Trägertisch vor der Abbildungseinrichtung montiert ist, zum Reflektieren der Laserspots auf die Oberfläche des Überwachungsobjekts.
Überwachungsvorrichtung für Wandoberflächen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Abbildungseinrichtung eine lineare Bildkamera zum Abbilden der z-Richtung in einer Liniensegmentform ist.