Měřicí systémy obrazů

Profilprojektory jsou typem optických měřících zařízení. Jejich princip měření je podobný jako u optických mikroskopů. Díl je umístěn na měřící ploše a světlo na něj svítí zespodu. Na obrazovce je pak promítnut profil, neboli stín dílu. Telecentrické čočky jsou zde využity k přesnému měření.
Profilprojektory byly původně vyvinuty ke kontrole obrysů dílů. Modely vybavené měřícími funkcemi se objevily až později. Průměr obrazovky některých větších profilprojektorů přesahuje i 1 m.
Profilprojektory jsou také často nazývány jako stínografy.

Typické profilprojektory svítí zespodu a promítají stín měřeného dílu umístěného na měřící ploše přes objektiv na obrazovku. Z tohoto sůvodu jsou také nazývány stínografy.
V tomto okamžiku je velikost promítaného obrazu obrazem, který je zvětšen podle skutečného poměru z měřeného dílu. Rozměr měřeného dílu se měří změřením tohoto obrazu.
Vprofilprojektorech se používá optický systém známý jako telecentrický optický systém, který umožňuje promítat s přesným zvětšením z libovolného místa na měřící ploše. S běžným objektivem se blízké předměty jeví jako velké a vzdálené jako malé, což umožňuje posoudit perspektivu. Telecentrické objektivy naopak promítají blízké i vzdálené díly ve stejné velikosti.
Telecentrický objektiv tedy umožňuje vrhat stín dílu ve správném zvětšení, aniž by docházelo k deformaci obrazu.

Konvenční profilprojektory vyžadují pravidelné provádění údržby, aby byla zajištěna nepřetržitá funkce a přesnost měření. Údržbu často provádí technik přímo na místě, protože profilprojektor je všeobecně příliš velký a není praktické ho opakovaně někam odesílat.
Navíc je nutné pravidelně provádět kalibraci, aby se potvrdilo, že přesnost odpovídá stanoveným specifikacím. Kalibrační cyklus profilprojektorů se pohybuje v rozmezí od 6 měsíců do 3 let. Stejně jako v případě údržby se i kalibrace obvykle provádí na místně.

Umístění dílu na měřící plochu
Na obraz promítaný ve zvětšeném formátu na obrazovce se aplikuje měřítko umožňující měřit rozměry. Případně můžete současně použít stolek XY a rozměry změřit z velikosti pohybu.
Profilprojektory s automatizovanou funkcí výpočtu umožňují měřením bodů při pohybech stolku provádět různá měření, jako je šířka, průměr a úhel.

Umístěte měřený díl na plochu a nastavte výšku stolku tak, aby byl díl zaostřený.
Poté zarovnejte orientaci strany, kterou chcete měřit na obrazovce, s orientací referenční čáry měřící plochy, a nastavte hodnotu stolku XY na 0.
Poté stolkem pohněte pomocí prvků pro ovládání pohybu stolku a zarovnejte druhou měřenou stranu promítaného obrazu s referenční čárou měřící plochy.
V tomto okamžiku se v každém ze směrů X a Y zobrazí velikost pohybu stolku, a tato hodnota se tak stane měřenou hodnotou. V případě jednoduchého měření v jediném směru se použije pouze velikost pohybu ve směru X nebo Y.

Umístěte měřený díl na plochu a nastavte výšku stolku tak, aby byl díl zaostřený.
Poté zarovnejte středový bod kružnice na promítnutém obraze s bodem, který označuje střed referenční čáry měřící plochy.
Pokud měříte poloměr, označte v tomto místě 0 bodů, posuňte stolkem a přečtěte velikost pohybu v bodě, ve kterém se okraj kružnice nacházel ve středu stolku. Pokud měříte průměr, posuňte stolkem z tohoto bodu na okraj kruhu a zde označte 0 bodů. Přesuňte se k opačnému okraji a přečtěte velikost pohybu. V obou těchto případech bývá zvykem měřit ve čtyřech směrech ve tvaru kříže.
Měření je možné provádět také přiložením soustředně stupňované měřicí šablony k obrazovce.
Profilprojektor s funkcí výpočtu spočítají průměr a poloměr kružnice automaticky změřením tří bodů na jejím obvodu.

Úhly lze měřit několika způsoby
Jednou z metodou měření velikosti natočení stolku je jeho otáčení ve směru θ vyrovnáním přímky promítaného obrazu s referenční přímkou měřící plochy.
Existuje metoda kontroly, při které se na měřící plochu umístí šablona s úzce odstupňovaným úhloměrem.
V případě profilprojektorů s funkcí výpočtu se úhel vypočítá zadáním dvou přímek.

Existuje několik typů šablon.
Šablony pro měření průměru a poloměru mají značky soustředných kružnic, šablony pro měření úhlů mají radiální označení, případně existují šablony, které tyto prvky kombinují. Některé stupnice jsou navíc vepsány v mřížce, která znázorňuje hodnoty souřadnic XY. Oba typy se umisťují na obrazovku a měří se srovnáním s promítaným obrazem.

Upínací přípravky pro profilprojektory slouží k upevnění objektu ve správné orientaci před měřením. Například kulatý předmět lze upevnit vodorovně sevřením, nebo je možné upevnit předmět, jehož spodní povrch není rovný, v orientaci vhodné pro měření.
K dispozici je řada různých upínacích přípravků, mezi které patří klipy, svěráky a magnety.

Měřící šablona se používá tak, že si jí překryjete obraz měření promítaný na obrazovku. Existují různé typy šablon. Nejčastěji se používají například šablony s mřížkou nebo soustřednou stupnicí.
Kromě toho lze překrytím promítaného obrazu měřicí šablonou, v níž je návrhová hodnota cíle měření zvětšena ve stejném měřítku, zjistit, jak se obrys ideální hodnoty liší od skutečného měřeného dílu.

Profilprojektory dokážou svítit a vytvářet stín nejen zespodu, ale také svítit ze shora (ze strany objektivu) a promítat obrysy.
I pokud je měřený díl obtížně měřitelný pouze pomocí transmisního (podsvíceného) obrazu, je možné jej změřit pomocí vrchního osvětlení.

Zatemňovací závora slouží k blokování vnějšího světla. Zablokování okolního světla umožňuje přesněji promítat tvary.