Der PaintChecker modular - Advanced zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichtquelleneinheit und die Auswerteeinheit in einem kompakten 19"-Gehäuse integriert sind und der Messkopf über ein Verbindungskabel mit fester Länge abgesetzt ist. Dieser Gerätetyp wird aufgrund seiner Grösse überwiegend als Laborgerät oder in Messstationen eingesetzt, in denen auf kleinsten Raum eine hohe Integrationsdichte erreicht werden soll.

Abb.1: PaintChecker modular - Advanced (Handgriff optional)

Der PaintChecker modular ist ein berührungsloses und zerstörungsfreies Online- und Offline-Schichtdickenmesssystem auf der Basis eines gepulst photothermischen Verfahrens. Es können feuchte und trockene organische Beschichtungen, Pulverlacke, UV-Lacke, Gleitlacke, Glasuren vor und nach dem Einbrennen/Trocknen auf Metallen, Gummi, Keramik in Abhängigkeit von Beschichtungsmaterial und Messgenauigkeit gemessen werden. Relativbewegungen zwischen Messkopf und Messgut werden optisch kompensiert, so dass eine Echtzeitmessung bei hoher örtlicher und zeitlicher Auflösung erfolgen kann. Der optomechanische Aufbau erlaubt den Einsatz in direkter Umgebung der Lackapplikation. In Verbindung mit dem PC-basierten Auswertesystem ist der PaintChecker modular speziell für Aufgabenstellungen in der Prozesskontrolle geeignet. Für eine manuelle Bedienung kann an den Messkopf ein Handgriff mit integriertem Auslöseknopf optional angeschraubt werden.

Abb.2: PaintChecker modular Maße Messkopf

Bezeichnung	Wert / Wertebreich
Schichtdickenbereich	10 - 250 µm (trocken) 20 - 120 µm (pulverförmig) 5 – 30 µm (feucht)
Messfleckgrösse	3 mm
Wiederholrate	< 10 Hz
Messdauer	< 100 ms
Messgutgeschwindigkeit	Schichtdickenabhängig, siehe Abb. 11
Messgenauigkeit	ca. 5% (vom aktuellen Messwert)
Messabstand	200 mm
Abstandstoleranz	± 10 mm
Winkeltoleranz (Verkippung)	± 30°
Kabellänge zum Messkopf	3m

Das Verbindungskabel zwischen Messkopf und  Lichtquellenansteuerung beträgt ca. 3 m und kann an der Auswerteeinheit und am Messkopf über einen Steckverbinder getrennt werden.

Abb.3: PaintChecker modular - Advanced (Messkopfhandgriff optional), Abb. 4: Anschlüsse Auswerteeinheit

Die Auswerteeinheit besteht aus einem 19"-Gehäuse mit integrierter Lichtquelleneinheit. Über das LCD-Dislpay mit Tasten kann das Messgerät bedient werden. Für eine komfortable Bedienung über eine grafische Oberfläche können optional ein Monitor und eine Tastatur an die Auswerteeinheit angeschlossen werden. Auf der Rückseite der Auswerteeinheit befinden sich alle elektrischen Anschlüsse für den Messkopf und für die externe Kommunikation. Es stehen folgende Schnittstellen zur Verfügung:

Typ	Anzahl	Beschreibung
Messkopf Schnittstelle	1	Bajonett- Steckverbinder, 19 pol
Digitaler Eingang	8	24V, optisch isoliert
Digitaler Ausgang	8	24V, optisch isoliert
Analoger Ausgang	2	0...20 mA oder 0...10V
Netzwerk	1	RJ45, 10/100 Mbit/s, TCP/IP
Serielle Schnittstelle	1	RS232, 9 pol,
Tastatur / Maus	1	PS2 (kombiniert)
Monitor	1	VGA
Stromversorgung	1	230V, AC, 50 Hz, max. 350W

Das Messsystem wird mit einer webbasierten Basissoftware ausgeliefert und in einem Internetbrowser dargestellt. Aufgrund der Netzwerkfähigkeit ist die Software auf jedem beliebigen Rechner im Netzwerk nutzbar, der ein Java-Plugin enthält. Optional kann die Software an die jeweilige Messaufgabe nach Kundenwunsch angepasst werden.

Die Basissoftware enthält eine Benutzerverwaltung und erlaubt über Zugriffsrechte einen differenzierten Zugriff auf Informationen und Einstellungen. Eine Mehrbenutzerfähigkeit ist vorhanden, bei der ein Master das System vollständig kontrollieren kann und weitere Clients einen lesenden Zugriff erhalten können. So lässt sich von mehreren Bedienterminals das Messsystem komfortabel administrieren. Eine Sprachauswahl ermöglicht eine Bedienung in Deutsch und Englisch. Weitere europäischen Sprachen können bei Bedarf ergänzt werden.

Abb. 5: Loginmaske

Die Online-Visualisierung der Basissoftware mit graphischen Verlaufsplots (Schichtdicke, Standardabweichung) und Textanzeigen der Messwerte (Aktuell, Mittelwert, Standardabweichung, Prozessfähigkeit) ermöglicht dem Benutzer eine direkte Übersicht über alle prozessrelevanten Informationen.

Abb. 6: Datenmaske

In der Einstellmaske können für die Auswahl und Steuerung des Messablaufes sowie der zugehörigen Kalibrierung alle notwendigen Parameter eingesehen und verändert werden.

Abb. 7: Einstellmaske

Die Kalibriermaske dient der komfortablen Erzeugung von eigenen Kalibrierungen auf unterschiedlichen Lack-Substrat-Kombinationen. Spezielle Lack-Substrat-Kombinationen müssen nicht mehr ausgewählt werden, da die automatische Kalibriersoftware in mehreren Testmessungen eine optimale Geräteeinstellung selbst vornimmt. Eine Mehrpunktkalibrierung erlaubt über einen grossen Schichtdickenbereich eine genaue Kalibrierung, da neben linearen auch nichtlineare Kalibrierfunktionen zum Einsatz kommen. Das Kalibrierergebnis wird in einem graphischen Plot dargestellt und erlaubt eine schnelle Beurteilung der Ergebnisse. Für Kalibrierabläufe, die keine automatische Kalibrierung zulassen, gibt es eine manuelle Kalibrierung, bei der die offline erzeugten Kalibrierdaten manuell eingetragen werden können.

Abb. 8: Kalibriermaske

In einem Archiv werden die Messergebnisse in datierten Dateiverzeichnissen  nach verschiedenen Datentypen abgespeichert und können tabellarisch oder graphisch angezeigt werden. Die Auswerteeinheit enthält einen Dateiserver, der die Messergebnisse im Netzwerk zur Verfügung stellen kann. So kann auf die Daten auch von anderen Arbeitsplätzen direkt zugegriffen werden. Ein einfacher Import der Messergebnisse in Microsoft-Office-Anwendungen wie Excel und Word ermöglicht die Weiterverarbeitung der Ergebnisse, da alle Informationen als ASCII-Datein abgespeichert sind.

Abb. 9: Archivrmaske

Abb. 10: Messergebnistabelle

Des weiteren beinhaltet die Basissoftware eine gedruckte deutschsprachige Dokumentation sowie eine Online-Dokumentation im HTML-Format mit eingebetteten PDF-Dokumenten.

Die optische Kompensation der Relativbewegung wird durch ein Überstrahlen des Messflecks erreicht. Innerhalb der Messzeit, die mit der maximal zu messenden Schichtdicke zunimmt, darf der eigentliche Messfleck (Ø = 3 mm) nicht aus dem Beleuchtungsvolumen herauslaufen. Das aktuelle System kann während der Messzeit eine Relativbewegung von 8 mm kompensieren. Daraus ergeben sich die in Abbildung 8 exemplarisch dargestellten Geschwindigkeitsabhängigkeiten für die drei typischen Lackzustände.

Beispiel: Maximal zu messende Schichtdicke 170 µm (trocken), zulässige maximale Relativgeschwindigkeit 10 m/min.

Abb. 11: Geschwindigkeitsbereiche