Cyfrowe projektory pomiarowe

Projektory pomiarowe to jeden z typów przyrządów pomiarowych. Zasada pomiaru jest podobna jak w mikroskopach optycznych. Próbka umieszczana jest na stoliku i od dołu pada na nią światło. Powoduje to rzutowanie na ekran profilu próbki w postaci jej cienia. Do uzyskania dokładnych pomiarów używany jest telecentryczny system optyczny.
Projektory pomiarowe były oryginalnie projektowane w celu kontrolowania konturu obiektu. Później pojawiły się modele wyposażone w funkcje pomiaru. Niektóre analogowe projektory pomiarowe mają ekran o średnicy przekraczającej 1 m.
Projektory pomiarowe znane są również pod nazwą projektory profilowe lub cieniografy.

Typowy projektor pomiarowy oświetla mierzony obiekt umieszczony na stoliku od dołu i rzuca jego cień przez obiektyw projekcyjny na ekran projekcyjny. Z tego właśnie powodu nazywany jest on także projektorem profilowym lub cieniografem.
Rzutowany obraz jest powiększonym obrazem mierzonego obiektu w odpowiedniej skali, a wymiary mierzonego obiektu uzyskuje się z pomiarów tego obrazu.
W projektorach pomiarowych używany jest układ optyczny nazywany „telecentrycznym układem optycznym”, który zapewnia rzutowanie obrazu z takim samym powiększeniem z każdego położenia obiektu w polu widzenia. W uniwersalnym obiektywie bliskie obiekty wydają się duże, a odległe małe, co pozwala ocenić perspektywę. Natomiast w soczewce telecentrycznej rzut jest tej samej wielkości niezależnie od tego czy obiekty znajdują się blisko czy daleko.
Soczewki telecentryczne umożliwiają rzucanie cienia obiektu z poprawnym powiększeniem bez zniekształcania obrazu.

Konwencjonalne projektory pomiarowe wymagają regularnej konserwacji, aby były w stanie stale wykonywać pomiary z wysoką precyzją. Konserwacja jest często wykonywana na miejscu przez serwis, ponieważ sprzęt ten jest zazwyczaj zbyt duży, aby regularnie go wysyłać i odbierać.
Ponadto wymagana jest regularna kalibracja, aby mieć pewność, że dokładność urządzenia jest zgodna ze specyfikacją. Cykl kalibracji projektora pomiarowego wynosi od 6 miesięcy do 3 lat. Podobnie jak konserwacja, kalibracja jest zazwyczaj wykonywana lokalnie.

Umieść obiekt na stoliku.
W celu zmierzenia wymiarów obrazu wyświetlonego na ekranie w powiększeniu stosuje się skalę. Ewentualnie można użyć stolika XY i określić wymiary na podstawie ruchu.
Projektor pomiarowy z komputerową funkcją obliczania umożliwia wykonanie różnych pomiarów na przykład szerokości, średnicy czy kąta, poprzez ustawienie punktu pomiaru za pomocą ruchomego stolika.

Umieść obiekt, który ma być zmierzony na ekranie, i wyreguluj wysokość stolika, aby ustawić ostrość.
Wyrównaj orientację boku, który chcesz zmierzyć, na rzutowanym obrazie z orientacją linii odniesienia ekranu i skoryguj wartość stolika XY do 0.
Następnie przesuń stolik za pomocą pokręteł przesuwu stolika i wyrównaj drugi bok rzutowanego obrazu, który ma zostać zmierzony, z linią odniesienia na ekranie.
Wyświetlone w tym momencie wartości przesuwu stolika w kierunku X i Y są wartościami pomiaru. W przypadku prostego pomiaru tylko w jednym kierunku stosowana jest wielkość przesuwu tylko w kierunku X lub Y.

Umieść obiekt, który ma być zmierzony na ekranie, i wyreguluj wysokość stolika, aby ustawić ostrość.
Następnie wyrównaj środek okręgu na wyświetlanym obrazie z punktem, w którym znajduje się linia odniesienia ekranu.
W przypadku pomiaru promienia odnotuj tutaj punkt 0 i przesuń stolik, aby określić wielkość ruchu do punktu, w którym krawędź okręgu znajduje się w środku stolika. W przypadku średnicy przesuń stolik stąd do krawędzi okręgu, odnotuj punkt 0 i przesuń do przeciwległej krawędzi, aby określić wielkość ruchu. W każdym przypadku pomiar wykonuje się zazwyczaj w czterech kierunkach na krzyż.
Do pomiaru można również użyć koncentryczny diagram przykładany do ekranu nazywany „wykresem”.
W przypadku projektora pomiarowego z funkcją obliczania średnica i promień zostaną obliczone automatycznie po zarejestrowaniu trzech punktów pomiarowych na krawędzi okręgu.

Są różne sposoby pomiaru kąta.
Jedna z metod polega na sprawdzaniu wielkości obrotu stolika w kierunku θ przez wyrównanie linii prostej rzutowanego obrazu z linią odniesienia ekranu.
W innej metodzie przykłada się do ekranu wykres ze skalą przypominający kątomierz.
W projektorze pomiarowym z funkcją obliczeń kąt jest obliczany po wyznaczeniu dwóch prostych linii.

Istnieją różne typy wykresów.
Do pomiaru średnicy i promienia istnieją kołowe wykresy koncentryczne, do pomiaru kątów wykresy kątowe. Ponadto niektóre skale są ułożone w formie siatki, na której widoczne są wartości współrzędnych XY. Obie umieszcza się na ekranie i mierzy, porównując z rzutowanym obrazem.

Uchwyt służą w projektorach pomiarowych do unieruchomienia mierzonego obiektu w poprawnej orientacji. Na przykład okrągły obiekt może zostać unieruchomiony w poziomie za pomocą zacisku. Za pomocą uchwytu można ustawić obiekt, którego dolna powierzchnia nie jest płaska, w orientacji zdatnej do pomiaru.
Istnieją różne typy uchwytów, w tym klipsy, zaciski i magnesy.

Wykres na nakładce przykłada się do obrazu rzutowanego na ekran. Istnieją różne typy wykresów. Często są używane na przykład wykresy z podziałką w formie siatki lub koncentryczną.
Ponadto nakładając na rzutowany obraz wykres, na którym wartość projektowa obiektu pomiaru jest powiększona o taki sam współczynnik, można zobaczyć, na ile kontur wartości projektowej różni się od rzeczywistego obiektu pomiaru.

Projektor pomiarowy może nie tylko oświetlać obiekt od dołu i przepuszczać światło, ab powstał cień, ale także oświetlać od góry (od strony obiektywu), aby rzutować kontury.
Nawet gdy pomiar danej próbki na podstawie obrazu z podświetlenia sprawia trudności, to można ją zmierzyć przy użyciu oświetlenia wielokątowego.

Kurtyny służą do zatrzymywania światła przychodzącego z zewnątrz. Blokowanie światła otoczenia pozwala na rzutowanie kształtu z większą precyzją.