INNOVATIVE INDUSTRIE
FEBRUAR 2021 | INNOVATIONS • NEW BUSINESS 27
Zustand von Tunneln, sondern auch von Straßen und Schienen
erfassen. Er liefert georeferenzierte 3D-Daten, die automatisiert
ausgewertet werden können.
WELTWEIT SCHNELLSTER LASERSCANNER
Das TIS identi ziert Defekte im Millimeterbereich. „Ans Messfahrzeug
montiert, fährt der Scanner mit einer Geschwindigkeit
von bis zu 80 km/h das Objekt ab und registriert dessen Gesamtgeometrie
und, bei mehrmaligem Vermessen, auch die
entsprechenden Veränderungen“, erläutert Alexander Reiterer,
Wissenschaftler am Fraunhofer IPM. Das System misst zwei
Millionen Messpunkte pro Sekunde, das heißt, der Messstrahl
legt zwei Millionen Mal pro Sekunde die Distanz vom Messgerät
zum zu untersuchenden Objekt, etwa einer Wand, zurück.
Über einen rotierenden Spiegel wird der Messstrahl 200 Mal
pro Sekunde in einem 360-Grad-Radius abgelenkt und somit
engmaschig über das Messobjekt geführt. Damit ist er der
schnellste Scanner dieser Art weltweit. Distanzen bis zu 80
Meter werden dabei gemessen – für die Aufgabenstellung mehr
als ausreichend. Das Scanergebnis liefert eine 3D-Beschreibung
der Umgebung in Form einer Punktwolke. Ausgelegt für raue
Umgebungen, trotzt das Messgerät großer Kälte und Hitze, es
funktioniert bei Temperaturen von –50 Grad Celsius bis +50
Grad Celsius.
Laserscanner wenden meist das Prinzip der Lichtlaufzeitmessung
an: Dabei wird die Laufzeit des Lichts vom Emitter zum
Objekt und zurück zum Detektor gemessen und über die Lichtgeschwindigkeit
auf die Distanz geschlossen. Beim TIS ist das
anders: Es nutzt das komplexere Phasenvergleichsverfahren.
„Dabei wird die Intensität des Senders hochfrequent moduliert.
Die Laufzeit des Lichts zum Ziel und wieder zurück wird aus
der Phasenverschiebung zwischen Sende- und Empfangssignal
gewonnen“, erklärt der Forscher.
Um die Oberflächenfeuchtigkeit zu messen, kommen zwei
kollinear ausgesendete Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge
(1.320 nm und 1.450 nm) zum Einsatz, die von Wasser
Fotos: Enrique Meseguer/Pixabay (1), Fraunhofer IPM (2)
Das TIS misst zwei Millionen Messpunkte pro Sekunde. Das heißt,
der Messstrahl legt zwei Millionen Mal pro Sekunde die Distanz vom
Messgerät zum zu untersuchenden Objekt zurück.
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