Pomiary Laser Trackerem – podstawowe pojęcia

Precyzyjne pomiary elementów trójwymiarowych są niezbędne w wielu branżach, w tym m.in. w branży samochodowej, lotniczej i energetyce. Jedną z opcji, która cieszy się obecnie ogromną popularnością są usługi pomiarowe wykonywane laser trackerem. Laserowe urządzenia śledzące po raz pierwszy pojawiły się na rynku pod koniec lat 80. XX wieku. Na czym polega ich działanie? Są one w stanie zmierzyć współrzędne trójwymiarowe sondy sferycznej, śledząc wiązkę lasera skierowaną na retrorefleksyjny cel.

Czym wyróżniają się laser trackery?

Opisywane narzędzia to przenośne, trójwymiarowe urządzenia, dzięki którym możliwy jest pomiar na dużych odległościach z bardzo wysoką precyzją. Dzięki zastosowaniu precyzyjnych retroreflektorów do dalekiego zasięgu można wykonywać pomiary w odległości 80 metrów do głowicy urządzenia, czyli do 160 metrów średnicy! Cechą charakterystyczną takich urządzeń jest także ich lekkość i niewielkie rozmiary. Dzięki temu, mogą być z powodzeniem przenoszone z miejsca na miejsce przez jedną osobę. To z kolei przekłada się również na łatwość transportu. Dokładność pomiaru pojedynczego punktu jest bardzo duża i wynosi około 0,025 mm, czyli 25 mikrometrów (dotyczy odległości do kilku metrów) co stanowi średnicę białej krwinki (ludzkie oko nie jest w stanie dostrzec obiektów mniejszych niż 0,040 mm . Co istotne, dane o współrzędnych są gromadzone z dużą szybkością. Wszystkie te cechy sprawiły, iż usługi pomiarowe laser trackerem wyparły wiele wcześniej stosowanych rozwiązań.

Systemy tego typu składają się zwykle z trackera laserowego (głowica), jednostki sterującej z zasilaczem (MCU – master control unit) i akcesoriów dodatkowych. Częścią zestawu jest także komputer do uruchomienia oprogramowania pomiarowego.

W jaki sposób działają laserowe urządzenia śledzące?

System emituje czerwoną wiązkę laserową, która odbija się od celu retroreflektora. Co istotne, jest ona w pełni bezpieczna dla oczu osób znajdujących się w pobliżu. Następnie wiązka wraca do trackera laserowego i odbija się na detektorze położenia. Światło odbite od celu wraca zatem identyczną drogą i trafia do urządzenia w tym samym punkcie, z którego zostało wyemitowane. Jeśli chodzi o sondy pomiarowe, obecnie najczęściej stosuje się sferycznie montowany retroreflektor, czyli SMR. W momencie gdy światło wraca do laser trackera, jego część trafia do odległościomierza. Ten z kolei określa odległość między narzędziem, a retroreflektorem SMR.

Urządzenie jest wyposażone w dwa obrotowe enkodery kątowe oraz laserowy system pomiaru odległości. Pomiar dwóch kątów (wertykalnego i horyzontalnego) i odległości pozwala na ustalenie współrzędnych celu. Aby zmierzyć radialną odległość od celu, wykorzystuje się tzw. system ADM (Absolute Distance Meter), który określa się jako pomiar odległości bezwzględnej z przesunięciem fazowym.

Usługi pomiarowe laser trackerem to gwarancja dokładności i szybkości działania. Kolejną zaletą laserowych urządzeń śledzących jest możliwość pracy nawet w trudnych warunkach przemysłowych. Wysoki stopień ochrony IP (stopień szczelności) zapewnia odporność na działanie wody i pyłu.