ES2314363T3 - Procedimiento de deteccion dinamica sin contacto del perfil de un cuerpo solido. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de detección dinámica, sin contacto, del perfil (P) de un sólido (1, 1a), en especial, a efectos de determinar el desgaste que se ha producido, estando el cuerpo sólido (1, 1a) en forma de rueda de vehículo ferroviario (1a) realizado con simetría rotativa y presentando una forma básica substancialmente cilíndrica o anular, en el que, como mínimo, un rayo de luz producido por un dispositivo de láser (2) y ensanchado hasta formar una banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) es proyectado sobre, como mínimo, un área de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) que va pasando por delante del dispositivo de láser (2) sobre un raíl (9), y en el que la luz reflejada (RL) de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) es focalizada en un dispositivo de proyección de imagen (5), que está asociado al dispositivo de láser (2) y cuyo eje óptico (A-A) está dispuesto en un ángulo de triangulación (psi) fijo con respecto a la dirección de proyección (O-O) del dispositivo de láser (2) y que está dispuesto a una distancia base fija (B) con respecto al dispositivo de láser (2), y detectada con una frecuencia alta (f) con respecto a una velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a) por medio de un elemento de absorción de luz plano (6), después de lo cual se obtienen los valores de medición (zB) del perfil (P) a partir de las señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6) en función del ángulo de triangulación (psi) y de la distancia base (B) en un dispositivo de tratamiento de datos mediante relaciones trigonométricas y mediante la vinculación con valores de corrección (Kv) determinados de acuerdo con la velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a), y dichos valores de medición se almacenan en el dispositivo de tratamiento de datos como perfilograma (PG), obteniéndose varios perfilogramas parciales (PGa, PGb, PGc) que son referidos a una magnitud de base geométrica fija e invariable a largo plazo de la rueda del vehículo ferroviario (1a) y a partir de ello se obtiene un perfilograma completo (GPG), caracterizado porque los valores de medición (z B) del perfil (P) se obtienen mediante vinculación adicional con valores de corrección (Ko) determinados de acuerdo con el área de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) y los cuales son factores vectoriales determinados en función de un radio (R) del cuerpo sólido (1, 1a) y/o sumandos, utilizándose para la detección de los perfilogramas parciales (PGa, PGb, PG c) un valor de medición (z K) que se obtiene a partir de, como mínimo, tres valores de medición (z 1, z 2, z 3), que están situados sobre un arco circular con el radio (R) y corresponden a la longitud de medición de la banda luminosa lineal (3c), adoptando éste un valor máximo, y detectándose los valores de medición (z1, z2, z3) sobre el arco circular mediante: a) proyección simultánea de, como mínimo, tres rayos de luz ensanchados hasta formar bandas luminosas lineales (3c1, 3c2, 3c3) a distancias predeterminadas (N1, N2) sobre las áreas de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), o bien; b) proyección de un solo rayo de luz ensanchado hasta formar una banda luminosa lineal (3c) sobre la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) en intervalos de tiempo predeterminados (Deltat) en, como mínimo, tres momentos (t 1, t 2, t 3).

Description

Procedimiento de detección dinámica sin contacto del perfil de un cuerpo sólido.

La presente invención se refiere a un procedimiento de detección dinámica, sin contacto, del perfil de un sólido, en especial, a efectos de determinar el desgaste que se produce en el cuerpo sólido.

Para detectar desgaste se utilizan a menudo los denominados bancos de prueba de modelos (por ejemplo, según Amsler, Laffon-Eichinger, entre otros), en los que se someten a prueba en cuanto a sus propiedades tribológicas cuerpos de ensayo de materiales en pares de fricción que se dan en determinados casos de aplicación. La transferencia de los parámetros detectados de esta manera al caso de aplicación en concreto, por ejemplo, a cuerpos de fricción de dimensión mucho más grande que los cuerpos de ensayo presenta, sin embargo, la dificultad de que los ensayos sólo pueden dar valores orientativos, dado que los parámetros que influyen en el desgaste constituyen un complejo conjunto de condicionantes que en un banco de pruebas de modelos nunca corresponde a las circunstancias reales. Para aplicaciones importantes resultan, por lo tanto, imprescindibles las investigaciones tribológicas en el objeto real, pero a menudo presentan el problema de que un componente, cuyo desgaste ha de ser comprobado, ha de ser desmontado tras un determinado tiempo de funcionamiento y ha de ser examinado, por ejemplo, en cuanto al desgaste que se ha producido mediante la detección del perfil superficial, lo cual se traduce normalmente en un gasto considerable.

Las detecciones del perfil en cuerpos sólidos, es decir, la elaboración de perfilogramas de la superficie se puede realizar, como ya se conoce, mediante procedimientos táctiles, por ejemplo, utilizando un palpador de contacto, tratándose en el citado caso de un procedimiento que se basa en el contacto de una punta palpadora con el cuerpo sólido, y en el que el rango de medición se encuentra por debajo de un milímetro y en el que no se pueden obtener valores de medición, por ejemplo, en el orden de centímetros. El tiempo de medición se sitúa, en este caso, en varios segundos por punto de medición y, desventajosamente, el procedimiento no es adecuado para un rudo entorno de medición.

Para la detección estadística de perfiles de cuerpos sólidos se conocen también diferentes procedimientos ópticos que funcionan sin contacto. Estos procedimientos y los correspondientes dispositivos también se dejan subsumir bajo el concepto de "técnica de medición topométrica en 3D" como se describe, por ejemplo, en la monografía de Bernd Breuckmann "Bildverarbeitung und optische Meßtechnik" ("Tratamiento de imagen y técnica de medición óptica"), Munich: Franzis', 1993, capítulo 6. Como uno de los procedimientos topométricos se describe la triangulación por láser, en la que el término triangulación se ha de entender como un primer procedimiento de medición desarrollado en 1615 por Snellius a efectos de medir la tierra, y en el que una magnitud de medida a detectar se determina de forma indirecta a partir de otras magnitudes de medición aplicando relaciones trigonométricas.

En la triangulación por láser se proyecta un punto de luz sobre un objeto a medir con la ayuda de un láser. La luz que es reflejada del objeto, en especial, luz difusa, forma una imagen en un elemento de absorción de luz como un detector sensible a la posición. En inglés a los detectores de este tipo también se les denomina PSD - "position sensitive devices" ("dispositivo sensible a la posición"). A partir de la geometría de la estructura óptica, así como del ángulo entre la dirección de iluminación y la dirección de observación, se determina mediante triangulación la posición, especialmente, la altitud del punto del objeto que se observa. Los métodos de triangulación por láser permiten hoy en día la realización de mediciones sin contacto en un rango de distancia de hasta algunos metros, con resoluciones de profundidad hasta en el rango de \mum.

Un procedimiento conocido, asimismo, descrito en la citada monografía, en el que el rayo de luz del láser queda ensanchado hasta formar una banda de luz lineal, lo que se denomina una sección luminosa, constituye una ampliación de la triangulación por láser. Para detectar la luz reflejada se puede utilizar un detector plano tal como, por ejemplo, una videocámara. La evaluación se realiza, una vez más, tomando como base la triangulación. Lo que es característico para este procedimiento es un rango de medición de la altura del perfil de 1 mm hasta 1 m con una resolución de aproximadamente 1 hasta 50 milésimas de este rango. En la mencionada monografía se describe que el procedimiento de sección luminosa es fundamentalmente adecuado para su utilización en objetos que están en movimiento de forma continua, pero la misma no contiene datos acerca de las posibilidades de uso y sus límites. Un procedimiento para la detección dinámica, es decir, en tiempo real del perfil, de un cuerpo sólido en movimiento presenta sin embargo, en la práctica, el problema de que, debido al movimiento de la superficie a medir, se producen distorsiones que hacen imposible el modus operandi con la utilización del procedimiento clásico de triangulación, dado que de esta manera no se pueden obtener valores de medición que correspondan a la realidad.

Por la patente US 5636026 se conoce un procedimiento sin contacto para la detección dinámica del perfil de un cuerpo sólido.

La presente invención tiene como objetivo dar a conocer un procedimiento sin contacto para la detección dinámica del perfil de un cuerpo sólido del tipo indicado anteriormente, que permita tiempos de medición cortos, que comprenda un rango de medición que cubre, como mínimo, tres órdenes de magnitud como décimos de milímetro, milímetros y centímetros, que garantice una alta precisión de medición y que se pueda utilizar en rudas condiciones de servicio, en especial, para determinar el desgaste de componentes.

El mencionado objetivo se consigue mediante las características indicadas en la reivindicación 1.

El cuerpo sólido puede ser un cuerpo que realiza un movimiento de translación o de rotación o, preferentemente, un cuerpo de simetría rotativa que realiza un movimiento de rodadura, en especial, una rueda de vehículo. El procedimiento de la invención constituye, por lo tanto, una posibilidad muy ventajosa de determinar los perfiles de una rueda mientras ésta pasa rodando y sacar conclusiones de ello sobre el desgaste.

Adicionalmente a la vinculación con los valores de corrección determinados en función de la velocidad de movimiento del cuerpo sólido, los cuales permiten de forma ventajosa una determinación del perfil no "difuminada" por la velocidad, especialmente en el caso indicado como preferente para poder determinar el perfilograma sin distorsiones, se pueden obtener también los valores de medición del perfil estableciendo vinculaciones con los valores de corrección determinados de acuerdo con el área de la superficie del cuerpo sólido.

A los efectos de una detección completa del perfil resulta ventajoso que se determinen varios perfilogramas como perfilogramas parciales, utilizando como mínimo tres dispositivos de láser, que proyectan bandas de luz sobre áreas situadas en diferentes lados de la superficie del cuerpo sólido y los dispositivos de proyección de imagen asociados a los mismos, que los perfilogramas parciales sean almacenados en el sistema de tratamiento de datos y que a partir de ello se obtenga un perfilograma completo. Tratándose de un cuerpo sólido con una forma básica, substancialmente, cilíndrica o anular como, por ejemplo, la rueda de un vehículo, las áreas, que son como mínimo tres, sobre las que se proyectan las bandas de luz, estarán situadas preferentemente sobre las dos bases y sobre la superficie de revolución del cilindro o del anillo. El perfilograma, los perfilogramas parciales y/o el perfilograma completo pueden ser comparados entonces con un perfilograma o varios perfilogramas de referencia y se pueden comprobar las respectivas diferencias con respecto a cada uno de los perfilogramas de referencia, lo que representa una medida para el desgaste que se ha producido, o bien una medida para ver si el desgaste que se ha producido se encuentra todavía dentro de un rango tolerable. Ayudándose de vinculaciones correlativas entre el tiempo que el cuerpo sólido ha sido sometido a esfuerzo y el desgaste comprobado se puede hacer, en este contexto, una extrapolación acerca de durante cuánto tiempo más se puede someter a esfuerzo sin problemas o cuándo será necesaria una nueva comprobación.

Además, resulta ventajoso que el perfilograma, los perfilogramas parciales, el perfilograma completo, el respectivo perfilograma de referencia y/o las respectivas diferencias sean referidos a una magnitud de base geométrica, fija e invariable a largo plazo tal como la circunferencia interior de una llanta que no se desgasta. De esta manera se puede representar la superficie de desgaste, por ejemplo, como una proyección desarrollada en la que se representa el perfil de altura con respecto a la magnitud de base mediante medios de representación adecuados. A título de ejemplo, el perfilograma, los perfilogramas parciales, el perfilograma completo, el respectivo perfilograma de referencia y/o las respectivas diferencias pueden visualizarse en un dispositivo indicador tal como un display.

La magnitud de base puede detectarse, ventajosamente, a partir de como mínimo tres valores de medición que, asimismo, se detectan mediante mediciones dinámicas sin contacto en el cuerpo sólido en movimiento, realizándose éstas del mismo modo que la detección del perfilograma o la detección de los perfilogramas parciales. A tal efecto, existe por un lado la posibilidad de que las mediciones se realicen en el cuerpo sólido en movimiento en intervalos de tiempo predeterminados, como mínimo en tres momentos diferentes, por medio de un único rayo de luz ensanchado formando una banda luminosa lineal, o bien que las mediciones se realicen simultáneamente por medio de como mínimo tres rayos de luz ensanchados hasta formar una banda luminosa lineal cada uno y habiendo una distancia predeterminada entre las áreas de la superficie del cuerpo sólido, sobre las que se proyectan las bandas luminosas.

Como elementos de absorción de luz se pueden utilizar ventajosamente dispositivos que proporcionan señales digitalizadas, tales como cámaras CCD controladas por trigger o disparador, o bien detectores sensibles a la posición ("position sensitive device") tales como paneles de fotodiodos. En el primer caso hay que tener en cuenta que el elemento de absorción de luz es sensible a la intensidad luminosa, mientras que en el segundo caso proporciona señales adecuadas a la cantidad de luz.

En lo que se refiere al dispositivo de láser utilizado de acuerdo con la invención, han resultado ser muy ventajosas las siguientes características:

- bajo el aspecto de una alta reproductibilidad de los resultados y una alta precisión de medición: que la longitud de onda de la banda luminosa producida oscile entre 400 nm y 1000 nm, en especial entre 650 y 700 nm;

- bajo el mismo aspecto: que la potencia del dispositivo de láser sea de 0,5 hasta 50 mW;

- bajo el aspecto de una alta seguridad laboral (láser de clase 2 según DIN EN 60825-1:2001-11): que la longitud de onda de la banda luminosa se encuentre en la franja visible y que el valor límite de la radiación accesible (GZS) del dispositivo de láser sea inferior a 1 mW - en este contexto se ha de tener en cuenta que cuando la potencia del láser es superior a 1 mW, se puede hacer bajar el valor límite de la radiación accesible al valor requerido mediante las oportunas medidas;

- bajo el aspecto de la minimización de gastos para el procedimiento (costes): la utilización de un diodo de estado sólido de ondas continuas (CW), por ejemplo, realizado en un material semiconductor como GaAs, AlGaAs, InGaP, GaAsSb, InP, PbSnTe o similar, que comprende preferentemente un VLD (visible laser diode) o diodo de láser visible similar a los que se utilizan en un apuntador láser;

- una banda luminosa visible facilitará, además, el ajuste del dispositivo de láser en relación con el cuerpo sólido a medir.

En lo que se refiere a las condiciones de medición del procedimiento, según la invención, las siguientes características han resultado ser muy ventajosas u óptimas para una perfilometría cuyo fin es la comprobación del desgaste, pudiéndose conseguir una resolución de menos de 2,00 mm, en especial, menos de 0,5 mm para el perfilograma, los perfilogramas parciales y el perfilograma completo detectado en cada caso.

- Anchura de la banda luminosa: entre 0,3 mm y 6,5 mm, en especial, entre 0,8 mm y 2,2 mm - con el aumento, en su caso, intencionado de la distancia de trabajo media (distancia de medición) aumenta la anchura de la banda luminosa debido a la desviación, pero esto no disminuye la precisión de la medición;

- Longitud de la banda luminosa: entre 50 mm y 750 mm, en especial, entre 200 mm y 400 mm - según la geometría del área de la superficie del cuerpo sólido a medir;

- Ángulo de triangulación: entre 15º y 40º, en especial entre 20º y 30º; un ángulo mayor eleva la precisión de la medición pero también el riesgo de iluminar de forma no homogénea la superficie del cuerpo sólido y que se produzcan sombras;

- Distancia base entre el dispositivo de proyección de imagen, en especial, entre el centro de una lente de enfoque del dispositivo de proyección de imagen y el eje óptico del dispositivo de láser en el rango de 30 mm a 450 mm, en especial, en el rango de 60 mm a 270 mm.

- Distancia de trabajo media del dispositivo de láser y/o del dispositivo de proyección de imagen desde el área de la superficie del cuerpo sólido, sobre la que se proyecta la banda luminosa: en el rango de 20 mm a 650 mm, en especial en el rango de 150 mm a 350 mm;

- Velocidad del movimiento, en su caso, de traslación del cuerpo sólido: inferior a 3,5 m/s, preferentemente, inferior a 1,5 m/s;

- Velocidad angular del movimiento, en su caso, rotatorio del cuerpo sólido: inferior a 15 s^{-1}, preferentemente, inferior a 6 s^{-1} y, preferentemente, constante;

- Frecuencia con la que se detecta la luz reflejada de la superficie del cuerpo sólido mediante un elemento de absorción de luz: en el rango de 25 Hz a 100 kHz, preferentemente en el rango de 1 kHz a 10 kHz.

En lo que se refiere a la frecuencia, esta ha de ser adaptada a la velocidad de movimiento del cuerpo sólido - una mayor frecuencia disminuye la influencia de la velocidad del cuerpo sólido sobre la distorsión de las señales del elemento de absorción de luz. Para determinar los valores de corrección obtenidos de acuerdo con la velocidad de movimiento que pueden ser, en especial, factores vectoriales que corresponden a la naturaleza de los valores de medición del perfilograma y proporcionales a la velocidad de movimiento, y/o sumandos, se puede establecer, por lo tanto, ventajosamente una vinculación correlativa entre la velocidad de movimiento y la frecuencia de la detección de la luz reflejada. Para los rangos indicados de la velocidad de movimiento del cuerpo sólido, ventajosamente, no se han de tener en cuenta no linealidades.

Los valores de corrección determinados de acuerdo con el área de la superficie del cuerpo sólido pueden ser, en especial, factores vectoriales que corresponden a la naturaleza de los valores de medición del perfil, determinados en función de un radio del cuerpo de simetría rotativa, y/o sumandos, pudiendo ser el mencionado radio la misma magnitud de base geométrica e invariable a largo plazo que sirve como magnitud de referencia para la obtención de los perfilogramas.

Otras realizaciones ventajosas de la invención están contenidas en las reivindicaciones dependientes y en la subsiguiente descripción detallada.

La invención se explicará más detalladamente en relación con un ejemplo de realización que se muestra en el dibujo adjunto. Se muestran:

En la figura 1, una representación básica para explicar el procedimiento, según la invención, en una vista lateral esquemática;

En la figura 2, otra representación básica para explicar el procedimiento, según la invención, en una vista esquemática en perspectiva;

En la figura 3, un banco de pruebas para medir el desgaste de las ruedas de un vehículo sobre raíles, tal como las ruedas de un ferrocarril, en el que se aplica el procedimiento, según la invención, en una vista en perspectiva,

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En la figura 4, un detalle de la figura 3 visto desde un ángulo dirigido hacia el lado exterior de la rueda en relación con la dirección de movimiento;

En la figura 5, un detalle de la figura 3, pero visto desde un ángulo dirigido desde atrás hacia el lado interior de la rueda en relación con la dirección de movimiento;

En la figura 6, una representación esquemática del modo de proceder para detectar una magnitud de base geométrica que puede servir de referencia para un perfilograma obtenido, de acuerdo con la invención;

En las figuras 7 y 8, representaciones de perfilogramas obtenidos de acuerdo con la invención.

En las distintas figuras del dibujo, las mismas partes también se señalan siempre con las mismas referencias, de manera que generalmente se describen una sola vez.

Tal como se muestra primero en la figura 1 en una representación unidimensional en lo que se refiere al objeto a medir, que es un cuerpo sólido (1) que se mueve con la velocidad (v), según el procedimiento de la invención, se enfoca un rayo de luz procedente de un dispositivo de láser (2) mediante una óptica, no mostrada, de tal manera que en un rango de medición (Dz), que resulta de la diferencia de un valor máximo medible (z^{max}) y un valor mínimo medible (z^{min}) de la profundidad o de la altura del perfil (z), la anchura (b) del rayo se encuentra dentro del rango predeterminado. El rayo de luz está ensanchado a una banda luminosa (3), tal como se muestra en la figura 2 en una representación bidimensional.

En el lugar de incidencia (z_{A}) de la banda luminosa sobre la superficie del cuerpo sólido (1) se forma, debido a la dispersión de la luz difusa (luz reflejada R), un área de medición que se puede apreciar también desde direcciones que difieren de la dirección de incidencia determinada por el eje óptico O-O del dispositivo de láser (2).

Si se proyecta el área de medición desde una lente de enfoque (4) adecuada de un dispositivo de proyección de imagen (5) con un ángulo de triangulación (\varphi) sobre un elemento de absorción de luz (6) plano, se ajustará la posición (x_{A}) de la mancha luminosa sobre el elemento de absorción de luz (6) en función de la distancia del lugar de incidencia (z_{A}) entre un valor mínimo (x_{min}) y un valor máximo (x_{max}).

La geometría que presenta la estructura del dispositivo utilizado para el procedimiento de la invención queda determinada, además del ángulo de triangulación (\varphi) fijamente ajustado, por una distancia base fija (B) del eje óptico A-A de la óptica de enfoque (4) del dispositivo de proyección de imagen (5) con respecto a la posición del dispositivo de láser (2) - determinada por su eje óptico O-O.

A partir de la posición de la mancha luminosa (x_{A}) que se ha medido, se puede determinar, aplicando relaciones trigonométricas, la distancia del lugar de incidencia (z_{A}), es decir, la distancia de la superficie del cuerpo sólido (1) con respecto al dispositivo de láser (2), de acuerdo con la ecuación:

(1)z_{A} = H/(1-B/x_{A})

en la que H representa una distancia de la lente de enfoque (4) del dispositivo de proyección de imagen (5) con respecto a su elemento de absorción de luz (6), tal como se muestra en la figura 1.

La precisión de medición relativa dz_{A}/z_{A} resulta ser:

(2)dz_{A}/z_{A} = 1/(1-x_{A}/B)*dx_{A}/x_{A}

en la que la resolución relativa (dx_{A}/x_{A}) de la posición de la mancha luminosa depende de la velocidad (v) del cuerpo sólido en relación con una frecuencia (f), con la que el elemento de absorción de luz (6) absorbe la luz reflejada (RL), así como del ruido eléctrico y el tipo de elemento de absorción de luz (6). La magnitud (dz_{A}) de la ecuación (2) constituye un valor absoluto de la precisión de medición.

A efectos de aumentar la resolución se obtienen los valores de medición definitivos (z_{B}) del perfil (señalados con (P) en las figuras 1 y 2) vinculando los valores (z_{A}) con los valores de corrección (Kv) determinados en función de la velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1), siendo éstos, en especial, factores vectoriales proporcionales a la velocidad de movimiento (v) y/o sumandos. Para determinar los valores de corrección (Kv) detectados en función de la velocidad de movimiento (v) se realiza una vinculación correlativa entre la velocidad de movimiento (v) y la frecuencia (f) de detección de la luz reflejada (R).

Debido a la modificación de la geometría descrita anteriormente, en especial, de la distancia de base (B), del ángulo de triangulación (\varphi) y/o de una distancia de trabajo media (señalada en la figura 1 por la longitud L) del dispositivo de proyección de imagen (5) o del dispositivo de láser (2) al área de la superficie del cuerpo sólido (1) sobre la que se proyecta la banda luminosa (3), se puede ajustar libremente, de forma ventajosa, el rango de medición (Dz) y, relacionada con el mismo, la precisión de medición dz_{A}/z_{A}, sencillamente mediante la elección adecuada de las magnitudes geométricas de la estructura. Los dispositivos individuales no han de estar comprendidos dentro de un cuerpo envolvente común (7), tal y como se muestra en la figura 1. Un aumento del rango de medición (Dz) provocará una disminución de la precisión de medición y viceversa.

En la realización mostrada se ha utilizado como elemento de absorción de luz (6) una cámara HCC 400 de SONY. Dado que la resolución depende de la magnitud del rango de medición, es decir del rango de medición (Dz), esto significa para el dimensionado de un dispositivo para realizar el procedimiento, según la invención, que el número de cabezales de cámara para la detección depende directamente de la resolución necesaria o elegida.

Para registrar la topografía de un cuerpo sólido tridimensional (1) se observa el sistema, que hasta el momento sólo se había observado unidimensionalmente, en dos dimensiones, como ya se ha mencionado y mostrado en relación con la figura 2. Es decir que se trabaja con un rayo láser ensanchado hasta formar una banda luminosa (3). Esto se denomina un procedimiento de sección luminosa. Una vez que la luz reflejada (RL) haya sido captada por el elemento de absorción de luz (6) plano, se determinan los valores de medición del perfil (P) a partir de las señales que emite dicho elemento de absorción de luz (6) teniendo en cuenta el ángulo de triangulación (\varphi) y la distancia base (B) en un dispositivo de tratamiento de datos, no mostrado, tal como un PC, y se almacenan en el equipo de tratamiento de datos como perfilograma (PG). En la representación esquemática, que se muestra en la figura 2, la línea de contorno señalada correspondientemente sobre el elemento de absorción de luz (6) representa un perfilograma (PG) de este tipo. En las figuras 7 y 8 se muestran perfilogramas obtenidos en mediciones reales en diferentes formas de representación.

Como dispositivo de láser (2) que proyecta bandas luminosas (3) sobre áreas situadas sobre la superficie del cuerpo sólido (1) se ha utilizado un módulo de láser lineal L200 habitual en el comercio con una longitud de línea (LB) (figura 2) de 300 mm y una anchura de línea (b) (figura 1) de 1,5 mm, una potencia de láser de 30 mW y con una luz roja visible (longitud de onda 680 nm).

En la figura 3 se muestra - tal y como ya se ha mencionado anteriormente - una aplicación típica del procedimiento según la invención, concretamente, para determinar el desgaste. La representación muestra, visto en perspectiva, un banco de pruebas (8) para medir el desgaste, que está concebido para ruedas (1a) que pasan rodando sobre raíles (9) con una velocidad de traslación (v) y una velocidad angular (\omega), como cuerpo sólido (1) a medir.

De este dibujo se desprende que este banco de pruebas (8) para el desgaste está concebido de manera que varios perfilogramas (PG) se determinan como perfilogramas parciales (en la figura 7 también señalados como PG_{a}, PG_{b} y PG_{c}) utilizando dispositivos de láser (2) que proyectan bandas luminosas (3a, 3b, 3c) sobre tres áreas situadas en distintos lados (D_{1}, D_{2}, M) de la superficie del cuerpo sólido (1) así como dispositivos de proyección de imagen (5) asociados a los mismos. Los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b} y PG_{c}) pueden almacenarse en el equipo de tratamiento de datos y a partir de ellos se obtiene un perfilograma completo (GPG).

La rueda (1a) del vehículo ferroviario (10) constituye un cuerpo sólido (1) de simetría rotativa con una forma básica substancialmente cilíndrica o anular, estando las tres áreas sobre las que se proyectan las bandas luminosas (3a, 3b, 3c) situadas en las dos bases (D_{1}, D_{2}) y en la superficie de revolución (M) del cilindro o del anillo. Tal como se muestra en la figura 3 y, en detalle, en las figuras 4 y 5, las tres bandas luminosas (3a, 3b, 3c) no tienen que formar una línea de contorno cerrada para obtener el perfilograma completo (GPG). Tampoco es necesario que la banda luminosa (3b) proyectada sobre la superficie de revolución (M) se extienda paralelamente al eje de la rueda (1a). Una posible desviación del paralelismo con respecto al eje podrá quedar compensada si se obtienen los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) mediante vinculación con valores de corrección (Ko) determinados en función del área de la superficie del cuerpo sólido.

En la figura 5 se muestra una primera posibilidad y en la figura 6 una segunda posibilidad de las mencionadas, con las que se puede obtener un radio interior (R) de la llanta de la rueda (1a) como una magnitud de base geométrica, fija e invariable a largo plazo, a la que se pueden referir el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b} y PGc) y el perfilograma completo (GPG). El radio se obtiene en ambos casos a partir de, como mínimo, tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) que se obtienen mediante mediciones dinámicas sin contacto en la rueda (1a) en movimiento y para las que se procede del mismo modo que para la detección del perfilograma (PG) o para la detección de los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b} y PG_{c}).

Según la figura 5, las mediciones dinámicas sin contacto en la rueda (1a), en rodadura, se pueden llevar a cabo simultáneamente por medio de, como mínimo, tres rayos de luz ensanchados hasta formar cada uno de ellos una banda luminosa lineal (3c1, 3c2, 3c3) con las distancias predeterminadas (N1, N2) entre las áreas de la superficie del cuerpo sólido (1), sobre las que se proyectan dichas bandas luminosas (3c1, 3c2, 3c3).

Según la figura 6, las mediciones dinámicas sin contacto se llevan a cabo en la rueda en rodadura (1a) en intervalos de tiempo predeterminados (\Deltat) en, como mínimo, tres momentos (t_{1}, t_{2}, t_{3}) mediante un solo rayo de luz ensanchado hasta formar una banda luminosa lineal (3c).

Las mediciones se realizan, por lo tanto, en una sola dirección, es decir, con la misma orientación de las respectivas bandas luminosas (3c, 3c1, 3c2, 3c3) en tres puntos (S_{1}, S_{2}, S_{3}) respectivamente, con lo cual se obtienen tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) situados sobre un arco circular con el radio (R) como valores de ordenada de los puntos (S_{1}, S_{2}, S_{3}) en un sistema de coordenadas cartesiano. Cada uno de los valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3})_{ }asociados a los puntos (S_{1}, S_{2}, S_{3}) en el modo que se muestra en la figura 6 corresponde a una longitud de medición de la banda luminosa lineal (3c) o (3c1, 3c2, 3c3) respectivamente. Las longitudes de medición de la banda luminosa lineal (3c) o (3c1, 3c2, 3c3) pueden ser transformadas sin problemas para esta asignación de tal manera que los valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) representan la mitad de la longitud de una cuerda (sl_{1}, sl_{2}, sl_{3}) respectivamente a través del arco circular. Los valores de abscisa (x_{1}, x_{2}, x_{3}) - señalados en la figura 6 como distancias entre el centro del círculo (M_{1}, M_{2}, M_{3}) y la banda luminosa (3c) existentes en los tres momentos (t_{1}, t_{2}, t_{3}) -, que corresponden a estos valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}), resultan en el primer caso de las distancias (N1, N2), según la figura 5, o bien en el segundo caso de los intervalos de tiempo (\Deltat) predeterminados por los tres momentos (t_{1}, t_{2}, t_{3}) de la medición mediante multiplicación de los intervalos de tiempo (\Deltat) con la velocidad angular (\omega). La velocidad angular (\omega) puede estar predeterminada fijamente, o bien se puede obtener asimismo por medición dinámica sin contacto en la rueda (1a) en rodadura mediante una banda o varias bandas luminosas lineales (3). La evaluación resulta más fácil cuando la velocidad, es decir, por un lado, el movimiento rotativo y, por lo tanto, por otro lado, también el movimiento de traslación de la rueda (1a), es constante.

El radio de referencia (R) de la rueda (1a) en rodadura se puede obtener tras la determinación de los valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) a partir del siguiente sistema de ecuaciones:

R^{2} = x_{1}^{2} + z_{1}^{2}

(3)

R^{2} = x_{2}^{2} + z_{2}^{2}

(4)

R^{2} = x_{3}^{2} + z_{3}^{2}

(5)

x_{1} - x_{2} = k*(x_{2} - x_{3})

(6).

En éstas las magnitudes (R), así como (x_{1}, x_{2} y x_{3}) son incógnitas. La magnitud (k) en la ecuación (6) es un factor conocido, que corresponde a los intervalos de tiempo (\Deltat) predeterminados o a las distancias N1, N2 entre las áreas de la superficie de la rueda (1a), y que adopta el valor 1 para el caso preferente de intervalos de tiempo (\Deltat) constantes o distancias (N1, N2) equidistantes.

El radio (R) que se obtiene puede servir, por un lado, como línea base para los valores de medición (z_{B}) de la altura del perfil que se detectan en la superficie de revolución (M) de la rueda (1a), por otro lado es posible utilizar este radio (R) para determinar los valores de corrección (Ko), que se tienen en cuenta en función del área iluminado de las bandas luminosas (3) o (3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) de la superficie del cuerpo sólido (1). La necesidad de tener en cuenta estos valores de corrección (Ko) resulta, por ejemplo, del hecho de que en la figura 6 cada una de las cuerdas (sl_{1}, sl_{2}, sl_{3}) abre un ángulo central distinto, debido a lo que se ajustan diferentes distorsiones de perfil locales. Los ángulos centrales oscilan entre 0º en el primer caso extremo, cuando la banda luminosa (3c) forma una tangente de la circunferencia del arco circular de la rueda (1a) que se observa y 180º en el otro caso extremo, cuando la banda luminosa (3c) coincide con el diámetro (2R) del arco circular de la rueda (1a) que se observa. La longitud de cuerda más larga (sl_{3}) contiene el mayor número de informaciones acerca del perfil a determinar y presenta la menor distorsión local.

Por estos motivos resulta, además, extraordinariamente ventajoso que el perfil completo (GPG) mostrado en la figura 7 de un cuerpo sólido (1), en rodadura, en el caso mostrado de la rueda (1a), se obtiene a partir de tres perfilogramas parciales determinados simultáneamente en un momento de detección (t_{K}) de las dos bases (D_{1}, D_{2}) y de la superficie de revolución (M), siendo el momento de detección (t_{K}) de cada perfilograma parcial elegido de tal manera que un valor de medición (z_{K}) obtenido en este momento de detección (t_{k}) - en el presente caso, (z_{3}) - a partir de, como mínimo, tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) situados sobre un arco circular con el radio (R) en una de las bases (D_{1}, D_{2}) y determinados en momentos sucesivos (t_{1}, t_{2}, t_{3}) y de forma unidireccional a partir de la longitud respectiva (LB) de la banda luminosa lineal (3c, 3c1, 3c2, 3c3), y que corresponden a la mitad de la longitud de una cuerda (sl_{1}, sl_{2}, sl_{3}) a través del arco circular, adopta el valor máximo. Naturalmente la aplicación de este criterio de la elección del momento de detección (t_{k}) no queda limitada a los tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}). Tomando como base más de tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) se pueden conseguir incluso resultados mejores todavía, en tanto que la mitad de la longitud de cuerda (sl_{3}) más grande que se ha detectado difiere menos del radio (R) o adopte el mismo valor que el radio (R).

En la figura 7 se muestra, además, que el perfilograma (PG) respectivo, los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) y/o el perfilograma completo (GPG) pueden ser comparados con un perfilograma o varios perfilogramas de referencia - en el dibujo un perfilograma de referencia (BP1) para valores de medición máximos (z_{B}) del perfil (P) y un perfilograma de referencia (BP2) para valores de medición máximos (z_{B}) del perfil (P) -, y que se pueden detectar las correspondientes diferencias (\DeltaPG) con respecto al correspondiente perfilograma de referencia (BP1, BP2). En el caso mostrado estas diferencias se presentan en el área representada con trazos y puntos. Los perfilogramas de referencia (BP1, BP2) pueden ser preferentemente cotas teóricas, pero un perfilograma de referencia (BP1, BP2) también podría ser un juego de datos almacenado de valores de medición (z_{B}) de una medición anterior, de manera que las respectivas diferencias (\DeltaPG) proporcionan información acerca de la dimensión del desgaste que se ha producido desde la última medición.

Mientras que la representación del perfil (P), según la figura 7, sólo es bidimensional, de manera que los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) se muestran como línea de contorno - vectores x, z - a través de la sección Q de la rueda (1a), en la figura 8 la representación del perfil (P) muestra el carácter tridimensional del procedimiento de la invención. En la figura 8 se muestran los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) como vectores x, y, z mediante diferentes valores acromáticos a través del desarrollado de la base (D_{1}) de la rueda (1a) obtenido con la ayuda del radio (R) mencionado anteriormente. El valor absoluto de la precisión de medición (dz_{A}) según la ecuación (2) se sitúa aproximadamente en 0,5 mm. La línea señalada con Q y marcada con un círculo designa la sección Q de la rueda (1a) mostrada en la figura 7, encontrándose en este lugar - tal y como se indicaba - el perfil parcial (PG_{a}), según la figura 7. En lugar de los valores acromáticos se pueden utilizar también colores para la representación en un display adecuado, a los efectos de aumentar la claridad.

El procedimiento, según la invención, facilita ventajosamente la detección de un perfil (P) en un tiempo de determinación extraordinariamente corto. Con la ayuda de dispositivos de láser (2), dispuestos a ambos lados de raíles (9) por los que pasa un vehículo ferroviario (10), y dispositivos de proyección de imagen (5) para cinco plataformas giratorias, es decir, diez juegos de ruedas o 20 ruedas (1a), se puede obtener en un tiempo de 5 segundos un perfilograma completo tridimensional (GPG).

La presente invención no queda limitada al ejemplo de realización mostrado, sino que comprende todos los medios y todas las medidas que, a los efectos de la invención, actúan de la misma forma, tal como se define en la reivindicación 1. De esta forma existe otra posibilidad para la aplicación de los denominados procedimientos de proyección de bandas utilizando una iluminación estructurada y codificada. Estos procedimientos se basan asimismo en el principio de la triangulación, siendo todo el cuerpo sólido (1) iluminado por un proyector que corresponde al dispositivo de láser (2) con un dibujo luminoso predeterminado por cálculo. Durante el registro se modifica el dibujo luminoso de un modo determinado de tal manera que se puede determinar la topografía a partir de la distribución de la intensidad resultante de la imagen registrada.

Para la realización de todas las operaciones de cálculo - como las de las ecuaciones indicadas (1) hasta (6) - se pueden utilizar módulos de software adecuados en el dispositivo de tratamiento de datos.

Lista de referencias

1

Cuerpo sólido

1a

Rueda

2

Dispositivo de láser

3,3a,3b,3c,3c1,3c2,3c3

\hskip0.5cm

Bandas luminosas

4

Lente de 5

5

Dispositivo de proyección de imagen

6

Elemento de absorción de luz

7

Cuerpo envolvente

8

Banco de pruebas para el desgaste

9

Rail

10

Vehículo ferroviario

A-A

Eje óptico de 6

B

Distancia base

b

Anchura de 3,3a,3b,3c,3c1,3c2,3c3

Dz

Area de medición de z

dz_{A}

Resolución de z_{A}

D_{1},D_{2}

Bases de 1, 1a

f

Frecuencia

GPG

Perfilograma completo

H

Distancia 4/6 (figura 1)

Kv

Valor de corrección según v, \omega

Ko

Valor de corrección según área/posición de 3,3a,3b,3c,3c1,3c2,3c3

k

Factor según N1, N2 o \Deltat

L

Distancia de trabajo

LL

Longitud de línea de 3,3a,3b,3c,3c1,3c2,3c3

M

Superficie de revolución de 1,1a

N1, N2

Distancias entre 3c1, 3c2, 3c3

O-O

Eje óptico de 2

P

Perfil

PG

Perfilogramas

PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}

Perfilogramas parciales

R

Radio

RL

Luz reflejada

v

Velocidad de traslación de 1, 1a

t_{k}, t_{1}, t_{2}, t_{3}

Momentos de medición

S_{1}, S_{2}, S_{3}

Puntos sobre circunferencia alrededor de R

vsl_{1}, sl_{2}, sl_{3}

Longitudes de cuerda en S_{1}, S_{2}, S_{3}

x

Coordenada de longitud

x_{A}

Posición de mancha luminosa de RL en 6

x_{max}

Valor máximo de x

x_{min}

Valor mínimo de x

x_{1}, x_{2}, x_{3}

Valores de medición longitud en S_{1},S_{2},S_{3}

y

Coordenada de longitud

z

Coordenada de altura

z_{A}

Valor de medición, lugar de incidencia de 3,3a,3b,3c,3c1,3c2,3c3

z_{B}

Valor de medición corregido de z_{A}

z_{max}

Valor máximo de z

z_{min}

Valor mínimo de z

z_{1}, z_{2}, z_{3}

Valores de medición altura en S_{1},S_{2},S_{3}

\DeltaPG

Diferencia del perfil

\Deltat

Intervalo de tiempo

\varphi

Angulo de triangulación.

Claims (20)

1. Procedimiento de detección dinámica, sin contacto, del perfil (P) de un sólido (1, 1a), en especial, a efectos de determinar el desgaste que se ha producido, estando el cuerpo sólido (1, 1a) en forma de rueda de vehículo ferroviario (1a) realizado con simetría rotativa y presentando una forma básica substancialmente cilíndrica o anular, en el que, como mínimo, un rayo de luz producido por un dispositivo de láser (2) y ensanchado hasta formar una banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) es proyectado sobre, como mínimo, un área de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) que va pasando por delante del dispositivo de láser (2) sobre un raíl (9), y en el que la luz reflejada (RL) de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) es focalizada en un dispositivo de proyección de imagen (5), que está asociado al dispositivo de láser (2) y cuyo eje óptico (A-A) está dispuesto en un ángulo de triangulación (\varphi) fijo con respecto a la dirección de proyección (O-O) del dispositivo de láser (2) y que está dispuesto a una distancia base fija (B) con respecto al dispositivo de láser (2), y detectada con una frecuencia alta (f) con respecto a una velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a) por medio de un elemento de absorción de luz plano (6), después de lo cual se obtienen los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) a partir de las señales emitidas por el elemento de absorción de luz (6) en función del ángulo de triangulación (\varphi) y de la distancia base (B) en un dispositivo de tratamiento de datos mediante relaciones trigonométricas y mediante la vinculación con valores de corrección (Kv) determinados de acuerdo con la velocidad de movimiento (v) del cuerpo sólido (1, 1a), y dichos valores de medición se almacenan en el dispositivo de tratamiento de datos como perfilograma (PG), obteniéndose varios perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) que son referidos a una magnitud de base geométrica fija e invariable a largo plazo de la rueda del vehículo ferroviario (1a) y a partir de ello se obtiene un perfilograma completo (GPG), caracterizado porque los valores de medición (z_{B}) del perfil (P) se obtienen mediante vinculación adicional con valores de corrección (Ko) determinados de acuerdo con el área de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) y los cuales son factores vectoriales determinados en función de un radio (R) del cuerpo sólido (1, 1a) y/o sumandos, utilizándose para la detección de los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) un valor de medición (z_{K}) que se obtiene a partir de, como mínimo, tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}), que están situados sobre un arco circular con el radio (R) y corresponden a la longitud de medición de la banda luminosa lineal (3c), adoptando éste un valor máximo, y detectándose los valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) sobre el arco circular mediante:

a) proyección simultánea de, como mínimo, tres rayos de luz ensanchados hasta formar bandas luminosas lineales (3c1, 3c2, 3c3) a distancias predeterminadas (N1, N2) sobre las áreas de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), o bien;

b) proyección de un solo rayo de luz ensanchado hasta formar una banda luminosa lineal (3c) sobre la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) en intervalos de tiempo predeterminados (\Deltat) en, como mínimo, tres momentos (t_{1}, t_{2}, t_{3}).

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la rueda del vehículo ferroviario (1a) realiza un movimiento rotativo con una velocidad angular (\omega) constante que es inferior a 15s^{-1}, preferentemente, inferior a 6s^{-1}.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los valores de corrección (Kv) determinados de acuerdo con la velocidad de movimiento (v, \omega) del cuerpo sólido (1, 1a) son factores vectoriales, proporcionales a la velocidad de movimiento (v, \omega) y/o sumandos.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para determinar los valores de corrección (Kv) obtenidos de acuerdo con la velocidad de movimiento (v, \omega) se establece una vinculación correlativa entre la velocidad de movimiento (v, \omega) y la frecuencia (f) de detección de la luz reflejada (RL).

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque varios perfilogramas (PG) se determinan como perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) utilizando, como mínimo, tres dispositivos de láser (2), que proyectan bandas luminosas (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) sobre áreas situadas en tres lados diferentes de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), así como dispositivos de proyección de imagen (5) asociados a estos, siendo los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) almacenados en el dispositivo de tratamiento de datos y a partir de ello se obtiene el perfilograma completo (GPG).

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) y/o el perfilograma completo (GPG) se comparan con un perfilograma o varios perfilogramas de referencia (BP1, BP2) y se detectan las diferencias respectivas (\DeltaPG) de cada uno de los perfilogramas de referencia (BP1, BP2).

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}) y/o el perfilograma completo (GPG), el respectivo perfilograma de referencia (BP1, BP2) y/o las respectivas diferencias (\DeltaPG) son referidos a una magnitud de base geométrica fija e invariable a largo plazo, concretamente, a un diámetro interior de llanta (2*R) que no sufre desgaste.

8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque la magnitud de base se obtiene a partir de, como mínimo, tres valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}), que se obtienen mediante mediciones dinámicas sin contacto que se realizan del mismo modo que las de los valores de medición (z_{1}, z_{2}, z_{3}) para la detección del perfilograma (PG) o para la detección de los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}).

9. Procedimiento, según la reivindicación 7 ó 8, caracterizado porque la magnitud de base es el radio (R) del cuerpo de simetría rotativa, que se obtiene a partir del siguiente sistema de ecuaciones:

R^{2} = x_{1}^{2} + z_{1}^{2}

(1)

R^{2} = x_{2}^{2} + z_{2}^{2}

(2)

R^{2} = x_{3}^{2} + z_{3}^{2}

(3)

x_{1} - x_{2} = k*(x_{2} - x_{3})

(4),

en el que z_{1}, z_{2}, z_{3} son tres valores de medición de la longitud de una banda luminosa lineal (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3), los cuales están situados sobre un arco circular con el radio (R), obtenidos de forma unidireccional y correspondientes a la ordenada (z) de un sistema de coordenadas cartesiano, y corresponden a la mitad de la longitud de una cuerda (sl_{1}, sl_{2}, sl_{3}), respectivamente, a través del arco circular; x_{1}, x_{2}, x_{3} son los valores de abscisa (x) asociados a estos valores de medición y (k) es un factor que corresponde a intervalos de tiempo predeterminados (\Deltat) o a distancias (N1, N2) entre las áreas de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a).

10. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}), el perfilograma completo (GPG), el respectivo perfilograma de referencia (BP1, BP2) y/o las respectivas diferencias (\DeltaPG) se pueden visualizar en un dispositivo de indicación, tal como un display.

11. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque como elemento de absorción de luz (6) se utiliza un dispositivo que proporciona señales digitalizadas, tal como una cámara CCD controlada por trigger.

12. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque como elemento de absorción de luz (6) se utiliza un detector sensible a la posición ("position sensitive device") tal como un panel de fotodiodos.

13. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) presenta una anchura (b) que oscila entre 0,3 mm y 6,5 mm, en especial, entre 0,8 mm y 2,2 mm.

14. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3) presenta una longitud (LB) que oscila entre 50 mm y 750 mm, en especial, entre 200 mm y 400 mm.

15. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el ángulo de triangulación (\varphi) presenta valores que oscilan entre 15º y 40º, en especial, entre 20º y 30º.

16. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la frecuencia (f) con la que se detecta la luz reflejada (RL) de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a) mediante el elemento de absorción de luz (6) oscila entre 25 Hz y 100kHz, preferentemente, entre 1 kHz y 10 kHz.

17. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque una velocidad de movimiento de traslación (v) del cuerpo sólido es inferior a 3,5 m/s, preferentemente, inferior a 1,5 m/s.

18. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque una distancia de trabajo media (L) del dispositivo de láser (2) y/o del dispositivo de proyección de imagen (5) con respecto al área de la superficie del cuerpo sólido (1, 1a), sobre la que se proyecta la banda luminosa (3, 3a, 3b, 3c, 3c1, 3c2, 3c3), oscila entre 20 mm y 650 mm, en especial, entre 150 mm y 350 mm.

19. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la distancia base (B) entre el dispositivo de proyección de imagen (5), en especial, entre el centro de una lente de enfoque (4) de dicho dispositivo de proyección de imagen (5) y el eje óptico (O-O) del dispositivo de láser, oscila entre 30 mm y 450 mm, en especial, entre 60 mm y 270 mm.

20. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque para el perfilograma (PG), los perfilogramas parciales (PG_{a}, PG_{b}, PG_{c}), el perfilograma completo (GPG), el respectivo perfilograma de referencia (BP1, BP2) y/o las respectivas diferencias (\DeltaPG) se toma como base una resolución (dz_{A}) de menos de 2,0 mm, en especial, menos de 0,5 mm.