18.03.22 – Messen und Prüfen

Laseroptisches Dickenmesssystem für breite Bänder

Das neue laseroptische Dickenmesssystem „Alpha.ti 5.0“ von Nokra ermöglicht es erstmals, die Dicke von kaltgewalzten, bis zu 2000 mm breiten Bändern präzise zu messen, ohne dass die Justierung während der Produktion oft überprüft werden muss. Und das auch bei stark schwankenden Umgebungstemperaturen.

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„Alpha.ti 5.0“ ist ein laseroptisches Dickenmesssystem mit einer Messtiefe von bis zu 2 m. © Nokra

 
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Das System eignet sich für Schmalband ebenso wie für breite Bänder, bei denen das vollständige Dickenquerprofil traversierend gemessen wird. © Nokra

 

Die laseroptische Dickenmessung hat sich an Bandanlagen immer mehr gegen Röntgensysteme durchgesetzt. Bei breiten Bändern und entsprechend großen Schenkellängen des C-Bügels stieß dieses Verfahren jedoch an seine Grenzen: Die mechanischen und thermomechanischen Einflüsse auf den Bügel wären so groß, dass sehr häufig Referenzfahrten erforderlich wären.

Deshalb hat Nokra für das neue laseroptische Dickenmesssystem Alpha.ti 5.0 eine aktive Verformungskompensation entwickelt und zum Patent angemeldet. Im Gegensatz zu Systemen, bei denen die Verformung des C-Bügels lediglich minimiert wird, misst Nokra im neuen System kontinuierlich den momentanen Abstand der Sensoren auf +/- 0,5 µm genau und verwendet ihn für die automatische Kompensation der Messwerte.

Geeignet für schmale und breite Bänder

Erste Ergebnisse mit einem System der Nullserie bestätigen, dass es die spezifizierte Messgenauigkeit auch bei ausgeprägten Tag-Nacht-Temperaturzyklen über einen Zeitraum von mehreren Tagen einhält. Das System wird in Kürze im Werk eines Kunden ausführlichen Praxistests unterzogen.

Mit der aktiven Verformungskompensation realisiert Nokra nach eigenen Angaben als einziger Anbieter optischer Dickenmesssysteme C-Bügel mit einer Schenkellänge von bis zu 2 m. Die Systeme eignen sich für Schmalband ebenso wie für sehr breite Bänder, bei denen das vollständige Dickenquerprofil traversierend gemessen wird.

Referenzfahrten brauchen nur noch selten durchgeführt zu werden, zum Beispiel bei der Inbetriebnahme oder geplanten Wartungsstillständen. Dies ist besonders vorteilhaft bei Endlosbändern, zum Beispiel in Conti-Anlagen, denn in Laufrichtung des Bandes gibt es keine ungemessenen, blinden Abschnitte mehr.

Die Technik hinter der Messung

Bei der laserbasierten Messung wird die Dicke des Bandes aus den Ergebnissen der Abstandsmessung der beiden über und unter dem Band angeordneten Triangulationssensoren und dem Abstand der Sensoren berechnet. Dieser spielt neben der Messgenauigkeit der Abstandsmessung der beiden Sensoren eine entscheidende Rolle. Insbesondere Schwankungen der Umgebungstemperatur können zu thermischen Verformungen der Messbügel und somit zu Drift führen. Durch die kontinuierliche Messung des Abstands der Sensoren eliminiert Nokra diesen Effekt.

Für die seltenen Referenzfahrten wird eine kleine Referenziereinheit verwendet, die außerhalb des Bandlaufs stationär neben dem C-Bügel angeordnet ist und bei Bedarf in den Strahlengang geschwenkt wird. Sie enthält drei handelsübliche Endmaße. Für den Nachweis der Messmittelfähigkeit, zum Beispiel bei Audits, kann der Kunde die Einheit mit eigenen Endmaßen bestücken.

Nokra Optische Prüftechnik und Automation GmbH
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