DE10060144A1 - Vorrichtung zur Dickenmessung an bahn- oder plattenförmigen Meßobjekten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dickenmessung an bahn- oder plattenförmigen Meßobjekten, mit einem optischen, einen Meßstrahl erzeugenden Entfernungsmesser, der im Abstand E von einer an das Meßobjekt angrenzenden Referenzebene angeordnet und zur Bestimmung des Abstandes D1 des Entfernungsmessers zu dem Meßobjekt vorgesehen ist, wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts aus der Beziehung EP = E - D1 ergibt oder alternativ einem ersten, auf einer Seite des Meßobjekts (2) angeordneten Entfernungsmesser (5) für die Bestimmung des Abstandes D1 des ersten Entfernungsmessers (5) zu dem Meßobjekt (2) und einem zweiten, im Abstand D zu dem ersten Entfernungsmesser (5) auf der anderen Seite des Meßobjekts (2) angeordneten Entfernungsmesser (6) für die Bestimmung des Abstandes D2 des zweiten Entfernungsmessers zu dem Meßobjekt (2), wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts aus der Beziehung EP = D - D1 - D2 ergibt. Erfindungsgemäß ist eine Kalibriervorrichtung vorgesehen, die intervallweise den Abstand D bzw. den Abstand E neu bestimmt und speichert. Zusätzlich oder alternativ sind die genannten Entfernungsmesser zur Auswertung von dem Meßobjekt im wesentlichen parallel zum Meßstrahl reflektierten Strahlenbündeln vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dickenmessung an bahn- oder plattenförmigen Meßobjekten, mit einem optischen, einen Meßstrahl erzeugenden Entfernungsmesser, der im Abstand E von einer an das Meßobjekt angrenzenden Referenzebene angeordnet und zur Bestimmung des Abstandes D1 des Entfernungsmessers zu dem Meßobjekt vorgesehen ist, wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts aus der Beziehung EP = E - D1 ergibt oder alter­ nativ einem ersten, auf einer Seite des Meßobjekts angeordneten Entfernungsmesser für die Bestimmung des Abstandes D1 des ersten Entfernungsmessers zu dem Meßobjekt und einem zweiten, im Abstand D zu dem ersten Entfernungsmesser auf der anderen Seite des Meß­ objekts angeordneten Entfernungsmesser für die Bestimmung des Abstandes D2 des zweiten Entfernungsmessers zu dem Meßobjekt, wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts aus der Be­ ziehung EP = D - D1 - D2 ergibt, sowie mit einer Kalibriereinrichtung.

Beispielsweise werden solche Dickenmeßvorrichtungen Walzeinrichtungen nachgeordnet, wobei die Entfernungsmesser an Schenkeln eines C-Bügels oder Meßrahmens angebracht sind, durch welchen hindurch die aus der Walzeinrichtung austretende Materialbahn ge­ führt wird. Während des Walzvorgangs wird ständig die Dicke der Bahn, z. B. die Dicke eines gewalzten Bleches, gemessen, um sie auf einen vorgegebenen Sollwert einzuregeln.

Eine Meßvorrichtung der eingangs erwähnten Art mit zwei optischen Entfernungsmessern ist aus der JP 10-30 7008 bekannt. Die an Schenkeln eines C-Bügels angebrachten Entfer­ nungsmesser richten je einen Meßstrahl von oben und unten auf das Meßobjekt. Zur Kali­ brierung der Meßvorrichtung wird unter verhältnismäßig großem konstruktivem Aufwand ein Kalibriermeßobjekt bekannter Dicke in die während der Dickenmessung vom Meßobjekt eingenommene Position gebracht und ein Korrekturwert bestimmt, indem die Differenz zwischen der bekannten tatsächlichen Dicke des Kalibriermeßobjekts und dessen gemesse­ ner Dicke bestimmt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Meßvorrichtung der ein­ gangs erwähnten Art mit vereinfachter Kalibriermöglichkeit oder/und erweitertem Meß­ bereich zu schaffen.

Die diese Aufgabe lösende Meßvorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriereinrichtung zur intervallweisen Neubestimmung und Speicherung des obengenannten Abstandes E oder D vorgesehen ist.

Diese Erfindungslösung geht davon aus, daß Variationen der Abstände E und D infolge Wärmeausdehnung der die Entfernungsmesser tragenden Halterungen die Hauptfehler­ quelle für die Messungen sind, so daß eine wirksame Meßfehlerverringerung schon allein dadurch bewirkt werden kann, daß der in den obengenannten Beziehungen verwendete Wert des Abstands E bzw. D in Zeitabständen neu bestimmt wird. Vorteilhaft erfordert diese Neubestimmung von E bzw. D nicht wie nach dem Stand der Technik die Anordnung eines Kalibriermeßobjekts bekannter Dicke am für das Meßobjekt vorgesehenen Meßort.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kalibriereinrichtung zur Neube­ stimmung des Abstandes D bzw. E unter Nutzung des genannten Entfernungsmessers selbst oder Nutzung beider Entfernungsmesser vorgesehen. Zum Beispiel kann bei der Kalibrierung mit Hilfe des Entfernungsmessers der Abstand zu der Referenzebene gemessen werden, wo­ bei auf der Referenzebene eine entsprechende Reflektionsfläche für den Meßstrahl vorzu­ sehen ist. Andererseits können die beiden Entfernungsmesser selbst dazu genutzt werden, um den zwischen Ihnen bestehenden Abstand D zu bestimmen, wozu die Entfernungsmesser z. B. mit einer Reflektionsfläche für den Meßstrahl versehen und beweglich angeordnet sein kön­ nen, so daß der Meßstrahl des einen Entfernungsmessers auf die Reflektionsfläche des anderen Entfernungsmessers und umgekehrt gerichtet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kalibriereinrichtung einen in einer vorbestimmten Position zwischen dem Ort des Meßobjekts und dem Entfernungsmesser bzw. dem Ort des Meßobjekts und dem ersten oder zweiten Entfernungsmesser plazierbaren Kalibrierkörper mit einer Empfängerfläche für einen Meßstrahl auf, wobei der Kalibrierkörper vorzugsweise in einem Abstand (D01, D02) von dem Entfernungsmesser angeordnet ist, der klein gegen den Abstand E oder den Abstand D ist. Mit Hilfe solcher Kalibrierkörper, die vor­ zugsweise als Kalibrierplatten mit einer bekannten Dicke (V1, V2) ausgebildet sind, kann eine noch weitergehende Kalibrierung durchgeführt werden, indem der dem Kalibrierkörper nahegelegene Entfernungsmesser den bekannten Abstand (D01, D02) zu dem Kalibrier­ körper mißt. Weicht der gemessene Wert von dem bekannten, tatsächlichen Wert ab, z. B. um einen konstanten Offsetwert, so läßt sich diese Abweichung als Korrekturwert für weitere Entfernungsmessungen verwenden.

Bei Benutzung von zwei Entfernungsmessern ist zweckmäßig zwischen dem Ort des Meß­ objekts und jedem der beiden Entfernungsmesser ein solcher Kalibrierkörper plazierbar.

Zur intervallweisen Neubestimmung des Abstandes D wird bei Abwesenheit eines Meßobjekts die Entfernung (D1, D2) zwischen dem Kalibrierkörper und dem jeweils entfernter gelegenen Entfernungsmesser durch diesen Entfernungsmesser bestimmt. Der Abstand D ergibt sich dann aus der Summe dieser gemessenen Entfernung (D1, D2), der bekannten Dicke (V1, V2) der Kalibrierplatte und dem bekannten oder gemessenen Abstand (D01, D02) zu dem je­ weils näher gelegenen Entfernungsmesser.

Gemäß einer weiteren Lösung der obengenannten Aufgabe wertet der Entfernungsmesser im wesentlichen parallel zum Meßstrahl von dem Meßobjekt reflektierte Strahlenbündel aus. Ein solcher Entfernungsmesser, bei dem der Meßstrahl im Gegensatz zu Triangulatoren unabhängig von der gemessenen Entfernung mit der optischen Achse einer das reflektierte Licht empfangenden Abbildungseinrichtung zusammenfällt, weist einen weiten Meßbereich auf, welcher sehr genaue Messungen sowohl der Abstände E und D als auch der kleineren Abstände zwischen dem Meßobjekt und den Entfernungsmessern zuläßt.

Mit einer solche Entfernungsmesser verwendenden Meßvorrichtung können z. B. Stahlplat­ tendicken gemessen werden, die größer als 120 mm sind. Andererseits läßt sich mit einer solchen Meßvorrichtung aber auch der Bereich geringerer Blechdicken abdecken, welcher bisher Durchstrahlungsmeßverfahren vorbehalten war.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Meßstrahl des Entfernungsmessers moduliert und der Entfernungsmesser zur Auswertung einer Phasenverschiebung zwischen ausgesandtem und empfangenem Licht als von der Entfernung abhängigem Meßeffekt vorgesehen.

Vorzugsweise weist der Entfernungsmesser eine Sendereinheit mit einer Laserdiode für die Aussendung eines Laserstrahls als Meßstrahl und eine Empfängereinheit mit einer reflektiertes Licht empfangenden Fotodiode auf.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Meßvorrichtung nach der Erfindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 die Meßvorrichtung von Fig. 1, wobei sich eine erste Kalibrierplatte in einer Kalibrier­ position befindet,

Fig. 3 die Meßvorrichtung von Fig. 1, wobei sich eine zweite Kalibrierplatte in einer Kali­ brierposition befindet,

Fig. 4 die Meßvorrichtung von Fig. 1, wobei sich die erste und zweite Kalibrierplatte in einer Kalibrierposition befinden,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines in der Meßvorrichtung gemäß Fig. 1 bis 4 ver­ wendeten Entfernungsmessers,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung in einer schematischen Darstellung,

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung, und

Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Meßvorrichtung.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist in den Figuren ein C-Bügel einer Dickenmeßvorrichtung be­ zeichnet, in den in einer Meßposition etwa in der Bügelmitte ein Meßobjekt 2 eintaucht. Bei dem Meßobjekt kann es sich z. B. um ein aus einer Walzeinrichtung austretendes Grobblech- Stahlband, insbesondere mit einer Dicke < 120 mm, handeln, wobei die Dicke während des Walzvorgangs ständig gemessen wird, um sie auf einen vorgegebenen Sollwert einzuregeln. Halterungen, die dafür sorgen, daß das Meßobjekt 2 in Bezug auf den Meßbügel 1 stets eine konstante Lage einnimmt sind in den Fig. 1 bis 4 nicht gezeigt.

An Bügelschenkeln 3 und 4 des C-Bügels 1 sind einander gegenüberliegend optische Ent­ fernungsmesser 5 und 6 mit einem Austrittsfenster für einen Meßstrahl 7 bzw. 8 angebracht, welcher senkrecht auf das Meßobjekt 2 auftrifft.

Die in bezug auf das Austrittsfenster spiegelsymmetrischen und ansonsten baugleichen Ent­ fernungsmesser 5 und 6 enthalten, wie aus Fig. 5 hervorgeht, eine Sendereinrichtung 9 mit einer Laserdiode für die Erzeugung des Meßstrahls 7 bzw. 8. Die Sendereinrichtung 9 wird durch eine Modulationseinrichtung 10 angesteuert, die dafür sorgt, daß die Laserdiode einen in seiner Intensität modulierten Meßstrahl aussendet. In dem betreffenden Ausfüh­ rungsbeispiel werden gepulste Meßstrahlen mit einer Impulsfrequenz im Gigahertzbereich erzeugt.

Die Entfernungsmesser 5 und 6 enthalten darüberhinaus jeweils eine Empfängereinrichtung 11 mit einer Fotodiode und einem Verstärker, welcher selektiv die genannte Impulsfrequenz verstärkt. Die Empfängereinrichtung 11 ist nahe bei der Sendereinrichtung angeordnet, so daß sie unabhängig von der Größe der Meßentfernung nur von dem Meßobjekt zu dem Meßstrahl 7 bzw. 8 annähernd parallel reflektierte Lichtbündel erfaßt.

Eine mit der Empfängereinrichtung 11 verbundene Schaltung 12 ermittelt die infolge der Laufzeit der Meßstrahls 7 bzw. 8 eingetretene Phasenverschiebung zwischen einem die Lichtimpulse auslösenden, durch die Einrichtung 10 erzeugten Modulationssignal und dem in dem Empfänger 11 erzeugten elektrischen Empfangssignal, wobei diese Phasenverschie­ bung ein Maß für die jeweilige Entfernung zu einem Meßobjekt ist, auf das der Meßstrahl 7 bzw. 8 auftrifft.

Eine der Schaltung 12 nachgeordnete Einrichtung 13 erzeugt ein der Phasenverschiebung entsprechendes Entfernungssignal.

Die Entfernungssignale der Einheiten 13 der beiden Entfernungsmesser 5 und 6 werden einer zentralen Auswerteinheit 14 der Meßvorrichtung zugeführt.

Mit den Bezugszeichen 15 und 16 sind schematisch dargestellte Bewegungseinrichtungen bezeichnet, über die jeweils eine Kalibrierplatte 17 bzw. 18 bekannter Dicke in den Meßstrahl 7 und 8 einfahrbar ist, wobei die Meßstrahlen senkrecht auf die Platte auftreffen.

In den Fig. 2 und 3 ist die Dicke der Kalibrierplatte 17 mit V1 und die Dicke der Kalibrierplatte 18 mit V2 bezeichnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Dicken V1 und V2 annähernd gleich groß. Wie den Fig. 2 bis 4 ferner zu entnehmen ist, trägt der Abstand zwischen dem Entfernungsmesser 5 und der Kalibrierplatte 17 die Bezeichnung D01 und der Abstand zwischen der Kalibrierplatte 18 und dem Entfernungsmesser 6 die Bezeichnung D02. Mit D1' ist der Abstand zwischen der Kalibrierplatte 18 und dem Entfernungsmesser 5 und mit D2' ist der Abstand zwischen der Kalibrierplatte 17 und dem Entfernungsmesser 6 bezeich­ net. Die Bezeichnung D weist auf den Abstand zwischen den Entfernungsmessern 5 und 6 hin.

Die Bewegungseinrichtungen 15, 16 können einen Schwenk- oder Schiebemechanismus enthalten, über den die Platten 17 und 18 in die in Fig. 2 bis 4 gezeigten Positionen beweg­ bar sind, in denen ihre den Entfernungsmessern 5 und 6 zugewandten Oberflächen die Meßstrahlen 7 und 8 senkrecht schneiden.

Im folgenden wird die Funktionsweise der vorangehenden anhand der Fig. 1 bis 5 erläuter­ ten Meßvorrichtung erläutert.

Bei einer Dickenmessung treffen die von den Entfernungsmessern 5 und 6 ausgesendeten Meßstrahlen 7 und 8 senkrecht auf die ihnen zugewandten Seiten des Meßobjekts auf, bei­ spielsweise, wie oben angegeben, die obere und untere Seite eines aus einer Walzeinrich­ tung austretenden Grobblechbandes, das sich durch den C-Bügel 1 hindurch senkrecht zur Bügelebene bewegt.

Die Einheiten 13 der Entfernungsmesser 5 und 6 ermitteln jeweils ein Entfernungsmeßsignal, welches der Entfernung D1 zwischen dem Entfernungsmesser 5 und dem Meßobjekt bzw. der Entfernung D2 zwischen dem Entfernungsmesser 6 und dem Meßobjekt 2 entspricht.

Aus diesen Meßsignalen ermittelt die zentrale Auswerteinheit 14 die Dicke EP des Objekts 2 gemäß der Beziehung

Ep = D - (D1 + D2) (1)

worin D der bekannte Abstand zwischen den Entfernungsmessern 5 und 6 ist. Dieser Abstand ist in der zentralen Auswerteinheit 14 gespeichert.

Diese Dickenmessung unterliegt verschiedenen Fehleinflüssen. Vor allem kann sich infolge Wärmeausdehnung des C-Bügels der Abstand D gegenüber dem gespeicherten Wert ändern. Ferner besteht die Möglichkeit, daß die von der Einheit 13 erzeugten, die Entfer­ nungsmeßwerte D1 und D2 repräsentierende Meßsignale jeweils um einen im Zeitablauf gebildeten Offsetwert verfälscht sind.

Im Rahmen einer Kalibrierung der Meßvorrichtung ist zur Ermittlung eines entsprechenden Korrekturwertes dieser Offsetwert zu bestimmen, indem gemäß Fig. 4 die bekannten Ab­ stände D01 und D02 zwischen den Entfernungsmessern 6 und 7 und den jeweiligen Kalibrier­ platten 17 und 18 durch die Entfernungsmesser 6 und 7 gemessen werden. Korrekturwerte ergeben sich dann durch Differenzbildung zwischen den Meßwerten und den bekannten, tatsächlichen Abstandswerten D01 und D02. Diese Korrekturwerte lassen sich wie der Ab­ stand D in der zentralen Auswerteinrichtung speichern, so daß jedes ermittelte Entfernungs­ meßsignal durch den betreffenden Wert automatisch korrigiert werden kann.

Im Rahmen einer Grundkalibrierung könnte ein Kalibriermeßobjekt bekannter Dicke Ep in den C-Bügel an der für Meßobjekte vorgesehenen Stelle in der Bügelmittel eingeführt und die Entfernungen D1 und D2 könnten gemessen werden, wobei eine Korrektur der Meßwerte wie vorangehend beschrieben erfolgt. Durch Umstellung der Beziehung 1 ließe sich dann der aktuelle, ggf. durch Wärmeeinflüsse veränderte Abstand D zwischen den Entfer­ nungsmessern 6 und 7 ermitteln und in der zentralen Auswerteinheit 14 speichern, um bei nachfolgenden Dickenbestimmungen nach (1) verwendet zu werden.

Bei der hier beschriebenen Dickenmeßvorrichtung ist es jedoch nicht erforderlich, zur inter­ vallweisen Aktualisierung des Abstandswertes D ein Kalibriermeßobjekt an der für Meß­ objekte vorgesehenen Stelle in der Bügelmitte für eine Kalibrierungsmessung zu plazieren. Eine solche Messung kann der vorangehend beschriebenen Grundkalibrierung vorbehalten bleiben.

Insbesondere im Rahmen von Nachkalibrierungen werden daher, z. B. in Arbeitspausen der Walzeinrichtung, in denen kein Meßobjekt in den C-Bügel eingeführt ist, gemäß Fig. 2 und 3 die Kalibrierplatte 17 oder/und 18 in den Meßstrahl 7 bzw. 8 eingeführt und die Entfernungen D1' bzw. D2' von dem jeweiligen Entfernungsmesser bis zur Kalibrierplatte 17 bzw. 18 ge­ messen.

Der in Zeitabständen neu bestimmte Wert D ergibt sich dann aus der Beziehung

D = D1' + V1 + D01 (2)

oder

D = D2' + V2 + D02 (3).

Da die Abstände D2' und D1' groß gegen die Summe D01 + V1 bzw. D02 + V2 sind, ist davon auszugehen, daß durch Wärmeausdehnung des C-Bügels bedingte Absolutwertänderungen des Abstands D vor allem in einer solchen Änderung der Abstände D1' und D2' zum Ausdruck kommen, während die Absolutwertänderung der Summen D01 + V1 bzw. D02 + V2 vergleichsweise nur gering ist. Durch jeweilige Neuvermessung der Abstände D1' und D2' und Berechnung des Abstandes D gemäß (2) oder (3) aus den Meßwerten und den be­ kannten Werfen für V1 und D01 bzw. V2 und D02 kann also die Neubestimmung von D mit hinreichender Genauigkeit erfolgen.

Indem D sowohl mit Hilfe der Beziehung (2) als auch mit Hilfe der Beziehung (3) bestimmt werden kann, ist eine weitere Kontrollmöglichkeit gegeben. Stimmen nämlich die nach (2) und (3) ermittelten Abstandswerte nicht überein, so deutet dies auf eine Offsefwertänderung und damit die Notwendigkeit zur Neubestimmung von Korrekturwerten (siehe Fig. 4) hin, wobei geringfügige Änderungen des Abstands D01 oder D02 infolge Wärmeausdehnung der Meßvorrichtung vernachlässigt werden. Bei Übereinstimmung können zur weiteren Er­ höhung der Meßgenauigkeit anstelle der bekannten Werfe für D01 und D02 gegebenenfalls durch Wärmeausdehnung veränderte, gemessene Werfe für D01 und D02 in den Gleichun­ gen (2) und (3) verwendet werden.

Es wird nun auf Fig. 6 bezug genommen, wo ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Meß­ vorrichtung gezeigt ist.

Im Unterschied zu dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist anstelle des C- Bügels 1 ein Meßrahmen 1a vorgesehen. An einem oberen Schenkel 3a des Meßrahmens 1a sind ein Entfernungsmesser 5a und eine Bewegungseinrichtung 15a mit einer Kalibrierplatte 17a angebracht. Auf einem unteren Schenkel 4a ist eine Auflage für ein plattenförmiges Meßobjekt 2a vorgesehen. Die Auflage weist Rollen 21 auf und bildet eine Referenzebene 20 für die Dickenmessung mit Hilfe des Entfernungsmessers 5a.

Die Dicke Ep des Meßobjekts 2a ergibt sich aus der Beziehung Ep = E - D1, wobei E den Abstand zwischen der Referenzebene 20 und dem Entfernungsmesser 5a und D1 den gemessenen Abstand der Oberfläche des Meßobjekts 2a zu dem Entfernungsmesser 5a be­ zeichnet.

Der Abstand E unterliegt Änderungen infolge Wärmeausdehnung des Meßbügels 1a. Zur Nochkalibrierung wird der Abstand E des Entfernungsmesser 5a zu der Referenzebene 20 in Zeitabständen neu gemessen und für weitere Dickenmessungen gespeichert. Zur Bestim­ mung von Korrekturwerten kann, wie oben anhand der Platten 17 und 18 beschrieben, die Kalibrierplatte 17a verwendet werden.

Es wird nun auf Fig. 7 bezug genommen, wo eine weitere Meßvorrichtung mit einem C-Bügel 1b gezeigt ist. An Bügelschenkeln 3b und 4b sind Entfernungsmesser 5b und 6b angebracht, die entlang den Schenkeln hin und her verschiebbar sind, so daß ein Meßstrahl 7b auf eine Reflektionsfläche 22 an dem Entfernungsmesser 6b gerichtet werden kann. Umgekehrt kann ein Meßstrahl des Entfernungsmessers 6b auf eine Reflektionsfläche 23 des Entfernungsmessers 5b auftreffen. Durch jeweilige Verschiebungen der Entfernungsmesser 5b und 6b können so Kalibriermessungen des Abstandes D erfolgen.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Meßvorrichtung mit einem C-Bügel 1c und an dem C-Bügel angebrachten Entfernungsmessern 5c und 6c gezeigt. Bei den Entfer­ nungsmessern 5c und 6c handelt es sich um Triangulatoren. An einem Bügelschenkel 3c ist ein weiterer Entfernungsmesser 25 angebracht, welcher in Zeitabständen bei Abwesenheit eines Meßobjekts 2c den Abstand L zu einer Reflektionsfläche 22c an dem anderen Bügel­ schenkel 4c des C-Bügels 1c bestimmt. Die Entfernung L ist dem in die Gleichung (1) ein­ gehenden Abstand D zwischen den Entfernungsmessern 5c und 6c proportional. Durch Quotientenbildung aus aufeinanderfolgend gemessenen Werten der Entfernung L können daher Korrekturfaktoren für die interwallweise Neubestimmung des Abstands D gewonnen werden.

Aufgrund des großen Entfernungsmeßbereichs der parallele Meß- und Reflexionsstrahlen verwendenden Entfernungsmesser 5 und 6 könnte eine Kalibrierung auch derart erfolgen, daß analog zur Gleichung (1) intervallweise die Dicke der einen oder/und anderen Kali­ brierplatte 17 bzw. 18 gemessen und aus dem gemessenen Wert und dem bekannten Dickenwert V1 bzw. V2 durch Quotienten- oder Differenzbildung ein Korrekturwert ermittelt wird, durch welchen die nach Gleichung (1) ermittelte Dicke Ep korrigiert wird.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Dickenmessung an bahn- oder plattenförmigen Meßobjekten, mit einem optischen, einen Meßstrahl erzeugenden Entfernungsmesser (5), der im Abstand E von einer an das Meßobjekt (2a) angrenzenden Referenzebene (20) angeordnet und zur Bestimmung des Abstandes D1 des Entfernungsmessers (5a) zu dem Meßobjekt (2a) vor­ gesehen ist, wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts (2a) aus der Beziehung Ep = E - D1 ergibt, oder alternativ einem ersten, auf einer Seite des Meßobjekts (2) an­ geordneten solchen Entfernungsmesser (5) für die Bestimmung des Abstandes D1 des ersten Entfernungsmesser (5) zu dem Meßobjekt (2) und einem zweiten, im Abstand D zu dem ersten Entfernungsmesser (5) auf der anderen Seite des Meßobjekts (2) angeordne­ ten solchen Entfernungsmesser (6) für die Bestimmung des Abstandes D2 des zweiten Entfernungsmesser (6) zu dem Meßobjekt (2), wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts (2) aus der Beziehung EP = D - D1 - D2 ergibt; sowie mit einer Kalibriereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriereinrichtung zur intervallweisen Neubestimmung und Speicherung des Abstandes E oder D vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriereinrichtung zur intervallweisen Neubestimmung des Abstandes D unter Nutzung des Entfernungsmessers (5a) oder unter Nutzung des ersten (5) und/oder zwei­ ten (6) Entfernungsmessers vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriereinrichtung einen in einer vorbestimmten Position zwischen dem Ort des Meßobjekts (2a) und dem Entfernungsmesser (5a) bzw. dem Ort des Meßobjekts (2) und dem ersten (5) oder zweiten (6) Entfernungsmesser plazierbaren Kalibrierkörper (17, 18; 17a) mit einer Empfängerfläche für einen von dem Entfernungsmesser (5a) bzw. ersten oder zweiten Entfernungsmesser (5, 6) erzeugten Meßstrahl (7, 8; 7a) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierkörper (17, 18) in einem Abstand (D01, D02) von dem betreffenden Entfernungsmesser (5, 6; 5a) angeordnet ist, der klein gegen den Abstand E bzw. D ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zwischen dem Ort des Meßobjekts (2) und dem ersten Entfernungsmesser (5) als auch zwischen dem Ort des Meßobjekts (2) und dem zweiten Entfernungsmesser (6) ein Kalibrierkörper (17, 18) plazierbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierkörper als Kalibrierplatte (17, 18) mit einer Empfängerfläche für den Meßstrahl (7, 8) auf jeder Plattenseite ausgebildet ist und eine vorbestimmte Platten­ dicke (V1, V2) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus der Plattendicke (V1, V2) und dem Abstand (D01, D02) der Kali­ brierplatte (17, 18; 17a) zum betreffenden Entfernungsmesser (5, 6, 5a) klein gegen den Abstand E bzw. D ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser (5a) bzw. erste und zweite Entfernungsmesser (5, 6) zur Aus­ wertung von dem Meßobjekt (2; 2a) im wesentlichen parallel zum Meßstrahl (7, 8; 7a) reflektierter Strahlenbündel vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstrahl (7, 8) moduliert und der Entfernungsmesser (5, 6) zur Auswertung einer Phasenverschiebung zwischen ausgesendetem und empfangenem Licht vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser (5a) bzw. erste und zweite Entfernungsmesser (5, 6) eine Sendereinheit (9) mit einer Laserdiode und eine Empfängereinheit (11) mit einer Foto­ diode aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Neubestimmung des Abstandes D ein gesonderter Entfernungsmesser (25) für die Messung einer zu dem Abstand D proportionalen Entfernung (L) zwischen den Schenkeln eines C-Bügels oder Meßrahmens vorgesehen ist.

12. Vorrichtung zur Dickenmessung an bahn- oder plattenförmigen Meßobjekten mit einem optischen, einen Meßstrahl erzeugenden Entfernungsmesser (5a), der im Abstand E von einer an das Meßobjekt (2) angrenzenden Referenzebene (20) angeordnet und zur Be­ stimmung des Abstandes D1 des Entfernungsmessers (5a) zu dem Meßobjekt (2a) vor­ gesehen ist, wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts (2a) aus der Beziehung Ep = E - D1 ergibt, oder alternativ mit einem ersten, auf einer Seite des Meßobjekts (2) angeordneten solchen Entfernungsmesser (5) für die Bestimmung des Abstandes D1 des ersten Entfernungsmessers (5) zu dem Meßobjekt (2) und einem zweiten, im Abstand D zu dem ersten Entfernungsmesser (5) auf der anderen Seite des Meßobjekts (2) angeord­ neten solchen Entfernungsmesser (6) für die Bestimmung des Abstandes D2 des zweiten Entfernungsmessers (6) zu dem Meßobjekt (2), wobei sich die Dicke Ep des Meßobjekts (2) aus der Beziehung Ep = D - D1 - D2 ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Entfernungsmesser (5a) bzw. der erste und zweite Entfernungsmesser (5, 6) zur Auswertung eines von dem Meßobjekt (2; 2a) im wesentlichen parallel zum Meßstrahl (7, 8; 7a) reflektierten Strahlenbündels vorgesehen ist.