Was sind optische Messgeräte?
Optische Messgeräte, im Englischen als Optical Measuring Instruments bekannt, sind hauptsächlich photometrische Geräte, die einen Photodetektor zur Messung von Licht verwenden. Wie der Name schon sagt, handelt es sich um Instrumente zur Messung von Licht. Sie werden zur Verarbeitung von Lichtwellen und anderen Signalen verwendet, um Bilder sichtbarer zu machen und ihre Eigenschaften zu analysieren.
Zu den optischen Messgeräten gehören im Allgemeinen Beleuchtungsstärkemessgeräte, Leuchtdichtemessgeräte, Radiometer und Ulbrichtsche Kugeln. Je nach Gerät können diese kombiniert werden, um optische Eigenschaften wie Transmission und Reflexion mit hoher Präzision zu messen. Es gibt auch optische Messgeräte, die in drei Dimensionen messen können.
Diese optischen dreidimensionalen Messgeräte, wie z. B. optische Komparatoren und Messmikroskope, sind berührungslose Messgeräte, die mit Hilfe von Bildern messen. Sie werden auch als CNC-Bildmessgeräte bezeichnet und nutzen die Bildverarbeitungstechnologie, um Hochgeschwindigkeits-, Hochpräzisions- und automatische Messungen durchzuführen. CNC steht für Computer Numerical Control (Numerische Computersteuerung).
Anwendungen von optischen Messgeräten
Optische Messgeräte werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.
So werden beispielsweise Beleuchtungsstärkemessgeräte, auch UV-Beleuchtungsstärkemessgeräte oder UV-Intensitätsmessgeräte genannt, zum Versiegeln elektronischer Bauteile und zum Bedrucken von Leiterplatten verwendet. Die meisten dienen zur Kontrolle der Intensität von Lampen, die bei Sterilisationsprozessen in verschiedenen Industrien eingesetzt werden.
Weitere optische Messgeräte sind Ulbrichtsche Kugeln, von denen die typische Ulbrichtsche Kugel das sphärische Lichtstrommessgerät ist.
Kugelförmige Lichtstrommesser werden zur vergleichenden Messung des Gesamtlichtstroms von Lampen verwendet und sind kleine Ulbricht-Kugeln, die zur Messung der spektralen Reflexion als Zubehör zu spektralphotometrischen Geräten verwendet werden. Sie werden auch als tragbare Messgeräte vermarktet und können mitgeführt werden.
Bei der Einführung von Ulbricht-Kugeln ist jedoch Vorsicht geboten, da es auch größere Produkte gibt.
Sie werden hauptsächlich zur Messung des Gesamtlichtstroms von Lichtquellen wie Leuchtstoff- und Glühlampen und der Hintergrundbeleuchtung von mobilen Geräten verwendet.
Funktionsweise von optischen Messgeräten
Da sich optische Messgeräte nach beliebigen Instrumenten oder Messverfahren klassifizieren lassen, werden die in diesem Artikel beschriebenen Prinzipien von Beleuchtungsstärkemessgeräten und Ulbrichtschen Kugeln in diesem Thema erläutert:
Ultraviolette Beleuchtungsstärkemessgeräte
Im Allgemeinen sind UV-Beleuchtungsstärkemessgeräte kleine, tragbare Geräte. Sie haben einen einfachen Aufbau mit einem UV-durchlässigen Filter und einem Filter, der das sichtbare Licht absorbiert, vor der Silizium-Fotodiode, die das sichtbare Licht und andere Bereiche absorbiert und nur das UV-Licht extrahiert.
Es sind auch austauschbare Photodetektoren erhältlich, und durch den Austausch des Photodetektors kann er für eine Vielzahl von Anwendungen wie UV-Härtung und UV-Reinigung verwendet werden.
Ulbricht-Kugel
Je nach Messverfahren und Anwendung gibt es verschiedene Arten von Ulbricht-Kugeln. Zu den wichtigsten Anwendungsformen gehören die Strahlenmessung, die Messung des Gesamtlichtstroms, die Messung mit einer einheitlichen Standardlichtquelle sowie die Messung des Transmissionsgrads und des Reflexionsgrads.
Typische Ulbricht-Kugeln sammeln das Licht und reflektieren es mehrfach im Raum, um das Licht zu homogenisieren und einen Teil des Lichts zu erfassen. Das Innere des Raums ist kugelförmig und die Innenwände bestehen aus hochreflektierenden Materialien wie Bariumsulfat, thermoplastischem Harz oder Goldbeschichtung.
Die Ulbricht-Kugel hat an der Stelle, an der das Messlicht eingestrahlt wird, ebenfalls eine Öffnung, so dass das einfallende Licht im Inneren der Kugel reflektiert wird.
Für die Gleichmäßigkeit des Lichts ist jedoch eine wiederholte diffuse Reflexion erforderlich. Das bedeutet, dass das emittierte Licht nicht direkt auf den Detektor auftreffen darf.
Aus diesem Grund wird zwischen der Lichtquelle und dem Detektor eine lichtabschirmende Platte für die Streuung, eine so genannte Baffle, installiert.
Weltmarkt für optische Messgeräte
Als Studie über den Weltmarkt für optische Messgeräte wird auf eine Präsentation von Kenneth Research verwiesen. Der Inhalt der Präsentation wird im Folgenden beschrieben:
- Präsentation von Kenneth Research
Eine Marktstudie von Kenneth Research prognostiziert, dass der globale Markt für optische Bildgebungsgeräte im Jahr 2022 2,3 Mrd. USD und bis Ende des GJ 2030 6,1 Mrd. USD erreichen wird.Außerdem wird erwartet, dass er im Prognosezeitraum 2022-2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von rund 15 % wächst.