Optische Systeme und Kameratechnik



Infrarotkamera THERMO-CONTROL 2-1

Das System THERMO-CONTROL wurde für die Gebäudethermografie vom Institut für Technologie und Mechanisierung entwickelt. Es wurde von der PGH Elektronik Magdeburg in Kleinserie gefertigt und diente der Bauzustandsanalyse an Altbauten und der Qualitätskontrolle an Neubauten.


Infrarotkamera THERMO-CONTROL

Thermo-Control-Gebäudeaufnahme

Thermo-Control-Aufnahme aus der Industrie

Der Kameramesskopf basierte auf einem Quantensensor, der bei 77K arbeitet. Das Ergebnis wurde auf einem Fernbildschreiber FB2010 dargestellt. Die Verarbeitung des aufgezeichneten Thermogramm erfolgte ohne Rechnereinsatz.

Vermutlich existiert heute kein Gerät dieses Typs mehr.


Infrarotkamera WBS1 zur Gebäudethermografie

(Alias WBS-1, WBS 1)

(WBS = Wärme-Bild-System.
Das Gerät wurde für die Bauwerksdiagnostik an Altbauten und die Qualitätskontrolle an industriell errichteten Wohnungsneubauten entwickelt. Hierbei bestand vor allem ein Bedarf an einer Methode, die ordnungsgemäße Ausführung von Plattenfugen und damit die thermische Dichtheit zu prüfen. Das WBS-1 wurde in Zusammenarbeit der Bauakademie der DDR, dem ITM und dem VEB Fernsehelektronik Berlin entwickelt. Als besondere Anforderungen an die Entwicklung wurden gestellt: mobiler Einsatzbetrieb, Einsatz im Außenbereich bei Temperaturen bis -10°C und hoher Luftfeuchtigkeit.


Infrarotgerät WBS1

Das System war modular aufgebaut und bestand aus einem Messkopf und der Auswerteeinheit (Rechner). Der Messkopf verfügte über einen stickstoffgekühlten Strahlungssensor (HgCdTe, photovoltaisch, Arbeitstemperatur 77K) und enthielt weiterhin Baugruppen zur Messwertverarbeitung, Verstärkung und A/D-Wandlung (12Bit/Pixel). Die Auswerteeinheit enthielt einen integrierten Bildschirm mit 23cm-Bildröhre. Die Wiedergabe erfolgte als Lauf- oder Standbild in Grauton- bzw. Pseudofarbbild. Die Pixeltiefe betrug 4 Bit, die Bildauflösung 128 x 128 Pixel. Während der Wiedergabe konnten Pegel und Messbereich eingeblendet werden. Bei der Anzeige abgespeicherter Thermogramme gab es die Möglichkeit, einen Bildbereich auszuwählen, diesen größer darzustellen oder den Rest des Bildes auszublenden.


WBS-Thermogramm eines Gebäudes

WBS-Thermogramm eines Gebäudes

Weitere Funktionen: Die Temperaturauflösung betrug 0,2K.

Der Rechner basiert auf dem Mikroprozessor U880 und wurde aus Baugruppen des K1520-Systems aufgebaut. Das Betriebssystem und die Mess- und Auswerteprogramme werden von Diskette (5,25" 800KB) geladen. Hier konnten auch aufgenommene Bilder abgespeichert werden (16 Thermogramme pro Diskette).

Das Auswertegerät hatte die Abmessungen 520x340x520 und wogt 23 kg, der Messkopf wog 7 kg.

Das WBS1 wurde vom VEB Wohnungsbaukombinat Berlin in der Heizperiode 1988/89 produktiv genutzt.

Vermutlich ist das WBS1 heute ausgestorben.


Optoelektronisches Sensorsystem UOS1

(Alias UOS 1, UPS-1)

Dieses Gerät diente als Teil von Fertigungsanlagen. So konnte man es zum Beispiel dazu nutzen, um die Dicke eines hergestellten Drahtes am Ausgang der Maschine zu überwachen. Die Daten konnten zur Steuerung der Anlagenparameter verwendet und zur Qualitätssicherung archiviert werden. Als bereits im Einsatz befindliche Anwendung wurde die Vermessung der mittleren Verschleißmarkengrenze an Wendeschneidplatten in einer Drehmaschine genannt.

Das System bestand aus zwei Teilen: einem Kamerakopf mit einer CCD-Zeilenkamera und der Steuer- und Auswertegerät mit dem Signalverarbeitungsteil auf Einchipmikrorechnerbasis (U8820). Es besaß eine IFSS Schnittstelle zum Anschluss an einen übergeordneten Rechner.


UOS1-Grundgerät

UOS1-Kameraköpfe

Der EMR steuerte die Integrationszeit der CCD-Zeile, die Taktversorgung, das Ablegen der digitalisierten Bildsignale, Informationskompression und Merkmalsextraktion durch Umwandlung des Grauwertbildes in ein Binärbild und Bestimmung einzelner Merkmale wie Länge, Fläche usw. Außerdem konnte das Gerät selbstständig eine Klassifikation der Bildinformation anhand abgespeicherter Referenzinformationen vornehmen.

Die Steuersoftware war auf einem 2-KB-EPROM gespeichert. Unbenutzte E/A-Leitungen des EMR waren auf einen Steckverbinder geführt und konnten für spezielle Aufgaben genutzt werden. Anhand erkannter Merkmale konnten zwei Relais geschaltet werden, diese stellten zwei potentialfreie Schaltausgänge bereit. Zur Umschaltung der Betriebszustände während der Anwendung standen vier potentialfreie Eingänge bereit. Bei der Grauwert-Bildverarbeitung (Rohbild) verwaltete der EMR einen zusätzlichen externen Speicher im Gerät. Es wurden 12 KB Programmspeicher, 1 KB Datenspeicher und 32 KB x 4Bit Bildspeicher vorgesehen.

Die Aufzeichnung und Verarbeitung von Graubildern erfolgte in einer Tiefe von 4 Bit/Pixel. Das Format der Bilder leitete sich aus der Größe des Bildspeichers ab und betrug zum Beispiel 256 x 128 Bildpunkte. Das Bild entstand durch Relativbewegung zwischen Zeilenkamera und betrachtetem Gegenstand. Als Sensorelement kämen sowohl der IS L110C (256 Bildpunkte) und L133C (1024 Bildpunkte) zum Einsatz.

Die ADU-Karte des Systems war K1520-kompatibel und konnte zusammen mit einem Kamerakopf auch direkt an einem Bürocomputer genutzt werden. Das UOS1 konnte eine Bildpunktfrequenz von 100 kHz verarbeiten.

Das System wurde vom VEB Forschung, Entwicklung und Rationalisierung des Schwermaschinen- und Anlagenbaus Magdeburg entwickelt. Als Entwicklungszeitraum ist 1987-88 anzunehmen.

Vermutlich war das UOS1 heute ausgestorben.


Lasermesssystem LMS100

(Alias LMS 100, LMS-100)

Das Lasermesssystem LMS 100 des VEB Feinmess Dresden wurde für die Bestimmung von technologischen Werten an CNC-Werkzeugmaschinen entwickelt. Es war ein Messgerät für Länge, Winkel, Geradheit, Geschwindigkeit und Fluchtung.


Lasermesssystem LMS100

Der eingebaute Rechner war in der Lage, vollautomatische Prüfabläufe zu vollziehen, bei der eine Vielzahl von Messwerten gewonnen wurden. Das System besaß einen Anschluss für einen Personalcomputer als Steuerrechner über eine V.24-Schnittstelle. Hiermit ergab sich für den Bediener eine einfache Programmier-, Auswert-, und Steuerungsmöglichkeit. Über einen Matrixdrucker (K6313) konnten die Messergebnisse alphanumerisch und auch grafisch (Tabellen, Diagramme, Grafiken) ausgegeben werden. Eine Variante des Messsystems wurde als mobiler Messwagen mit allen wichtigen Komponenten ausgeführt. So war das Gerät im Betrieb mobil und konnte leicht zur zu vermessenden Maschine gebracht werden.

Bis 1989 wurden vom VEB Feinmess bereits 10 Betriebe der DDR-Werkzeugmaschinenindustrie mit diesen Messplätzen ausgerüstet. Eine Anwendung war die messtechnische Abnahme der Präzisionslängenmessmaschine LMM1000 vom VEB Carl Zeiss Jena. Es werden systematische Fehler ermittelt und im Korrekturspeicher des Rechners abgelegt.

Zur Unterstützung der Messaufgaben stand für 8-Bit-Bürocomputer und 16-Bit-Arbeitsplatzrechner als Steuerrechner das Software-Paket "Prüfung von Werkzeugmaschinen und Geräten" zur Verfügung. Es beinhaltet eine Vielzahl von Messaufgaben zu Positioniergenauigkeit, Führungsgenauigkeit, Geschwindigkeitsmessung und Ermittlung exakter Geometrien. Die Software wurde vom Forschungszentrum des Werkzeugmaschinenkombinates "Fritz Heckert" Karl-Marx-Stadt in der Programmiersprache BASIC (8-Bit) bzw. C (16-Bit) erarbeitet und lief unter dem Betriebssystemen SCP bzw. DCP. Die Software war für die Lasermesssysteme LMS100 und LMS200 einsetzbar.

Ob heute noch ein LMS 100 existiert, ist unbekannt.


Lasermesssystem LMS200

(Alias LMS 200, LMS-200)

Das Lasermesssystem LMS 200 des VEB Feinmess Dresden wurde für die Bestimmung von technologischen Werten an CNC-Werkzeugmaschinen entwickelt. Gegenüber dem LMS 100 war es wesentlich kompakter aufgebaut. Das Gerät wurde von einem Einchipmikrorechner gesteuert, war für den mobilen Einsatz und war für einen Temperaturbereich von 10 bis 35°C konzipiert.


Lasermesssystem LMS200

Über eine Bedientastatur war die schnelle Eingabe von Korrekturparametern (z.B. Lufttemperatur, Luftdruck, Prüflingstemperatur, etc.) möglich. Das System besaß die Möglichkeit zu Anschluss eines Personalcomputers als Steuerrechner über eine V.24-Schnittstelle. Hiermit ergab sich für den Bediener eine einfache Programmier-, Auswert-, und Steuerungsmöglichkeit. Über einen Matrixdrucker (K6304) konnten die Messergebnisse alphanumerisch und auch grafisch (Tabellen, Diagramme, Grafiken) ausgegeben werden.

Ob heute noch ein LMS200 existiert, ist unbekannt.


Laserimpuls-Spektralfluorometer LIS201

(Alias LIS 201, LIS-210)

Dieses Messgerät von Carl Zeiss Jena diente der Ultrakurzzeitspektroskopie auf Laserbasis. Hiermit konnten atomare Systeme untersucht werden, wobei sowohl die Energiezustände als auch Zeitkonstanten des Zerfalls gemessen werden konnten. Statt wie in bisherigen Modellen Blitzlichtlampen kam beim LIS 201 ein Stickstoff-Impulslaser zum Einsatz, der eine wesentlich höhere Anregungsenergie bereitstellte. Mittels eines zusätzlichen Farbstofflasers mit verteilter Rückkopplung konnten in einem weiten Spektralbereich durchstimmbare ultrakurze Lichtimpulse erzeugt werden.


Spektralfluorometer LIS201

Das System bestand aus mehreren Schränken und einem Bedienpult mit Tastatur und einer Bildschirmeinheit in einem dem Bürocomputer A5120 ähnlichen Gehäuse. Vermutlich kam der Bildschirmtyp K7221 oder K7222 zum Einsatz. Zur Datenspeicherung diente ein Digitalkassettenspeicher K5221 und zur Messwertausgabe ein Drucker SD1154.

Ob heute noch ein LIS201 existiert, ist nicht bekannt.


Digital-Interferometer

Dieses Messsystem von Carl Zeiss Jena diente der Präzisionsvermessung "moderner" Hochleistungsoptiken, wo die konventionellen interferometrischen Methoden nicht mehr genau genug waren. Der Messvorgang erfolgte nach Einrichtung automatisch, durch einen Rechner gesteuert. Vermutlich handelt es sich bei diesen Optiksystemen um Teile Spezialausrüstungen für die Halbleiterfertigung sowie Systeme der Luftüberwachung.


Digital-Interferometer

Vermutlich wurde das System nur im Kombinat Carl Zeiss eingesetzt. Heute gilt es als ausgestorben.


Universal-Röntgendiffraktometer URD6

(Alias URD 6, URD-6)

Dieses Messgerät wurde für die Röntgenfeinstrukturanalyse von polykristallinen Proben eingesetzt, vorrangig in Metallurgiebetrieben und der Mineralogie-Forschung. Es wurde im VEB Freiberger Präzisionsmechanik, einem Betrieb im Kombinat Carl Zeiss Jena produziert. Die Messung lieferte Informationen über die Zusammensetzung und Mikrostruktur des untersuchten Materials. Es konnte eine qualitative und quantitative Phasenanalyse, Bestimmung von Gitterparametern, Mikrospannungen und Kristallgrößen, Korngrößen und Ordnungseffekten durchgeführt werden.


Röntgendiffraktometer URD6

Es bestand aus folgenden Komponenten: Das Gesamtsystem wurde mit dem Softwarepaket APX60 gesteuert. Es gewährleistete einen vollautomatischen Messablauf mit verschiedenen Messverfahren, Datenverdichtung und eine automatische Aufbereitung der Ergebnisse.

Als Erweiterungen standen ein Texturzusatz TZ6, ein Röntgenmonochromator RMS6 sowie ein umfangreiches Programmpaket für spezielle Mess- und Auswertaufgaben zur Verfügung.

Das URD6 gilt heute als ausgestorben.


Röntgen-Fluoreszenz-Mikroskop

Dieses Gerät wurde von Carl Zeiss Jena entwickelt und von einem K1520-Rechner gesteuert. Es war beispielsweise zur Strukturanalyse von Eisengusswerkstücken einsetzbar.

Genauere Informationen liegen noch nicht vor.

Vermutlich ist dieses Gerät heute ausgestorben.


Bilderkennungssystem BES2000

(Alias BES 2000, BES-2000)

Dieses System diente der optischen Datenerfassung in Automatisierungsanlagen und wurde 1987 vom VEB Studiotechnik Berlin vorgestellt. Der Einsatz sollte vorrangig als festinstallierte Komponente in Fertigungssystemen stattfinden und damit bisher von Menschen verrichtete Überwachungs- und Messaufgaben übernehmen.

Das System beherrschte unter anderem: Das System gliederte sich in die Bilderkennungseinheit BEE1010 und bis zu drei CCD-Kameras ZFK1021 (256 Bildpunkte) oder ZFK1040 (1024 Bildpunkte) (beides Zeilenkameras). Die BEE basierte auf einem K1520-Rechner und bot Schnittstellen zu einem übergeordneten Steuerrechner oder Datenbanksystem. Während der Inbetriebnahme des Systems standen in der Software Teach-in Routinen zur Verfügung. So konnten zum Beispiel zu erkennende Muster anhand einer Messreihe erlernt und später als Referenz genutzt werden.


BES2000-Anlage

Die BEE setzte sich aus Steckeinheiten von Robotron und Eigenentwicklungen vom VEB Studiotechnik Berlin zusammen. Letztere waren die Dazu kommen noch an Standard-STE: Über ein "Koppelinterface" (V.24) wurde der Steuerrechner (z.B. ein Bürocomputer) bedient, über den die Daten archiviert, weiterverarbeitet oder ein Bediendialog realisiert werden konnte. Der Steuerrechner konnte auf den Speicher der PCE zugreifen und sich die Daten zur Weiterverarbeitung abholen. Für den Betrieb des BES war ein solcher Steuerrechner nach Einrichtung des Systems nicht unbedingt erforderlich, da das System über das Prozessinterface seine Ergebnisse zur Steuerung der Fertigungsanlage ausgeben konnte. Unter Nutzung der Parallelschnittstelle der ZRE auf dem Koppelbus konnte der Benutzer eine Tastatur einbinden. Beim Einsatz eines Steuerrechners war die BEE Slave und verarbeitete nur noch die Kommandoanforderungen des Steuerrechners.

Entsprechend der vorzugsweisen Nutzung für Längen- und Dickenmessung und Mustervergleich wurde das BES mit einer Grafiksteuerplatine zum Anschluss eines Grafikbildschirms geliefert.

Die Systemsoftware wurde vom VEB Studiotechnik in der Programmiersprache FORTH erarbeitet und nannte sich IPC-FORTH (Image Processing Control FORTH). Der Softwareteil auf dem Steuerrechner wurde für den Bürocomputer A5120 unter dem Betriebssystem SCP1526 geschrieben. Im BEE stand außer den Grundsteuerfunktionen noch ein umfangreiches Arithmetikpaket zur Verarbeitung der Bilddaten bereit.

Wurde nur eine Kamera eingesetzt, konnte diese auch direkt an der STE1011 betrieben werden.

Vom BES2000 haben vermutlich nur ein Satz Handbücher und zwei Kameras überlebt.


Berührungslose intelligente Messeinrichtung BME2000

(Alias BME 2000, BME-2000)

Dieses Gerät diente der automatischen Geometrieprüfung im Fertigungsprozess, wurde vom VEB Kombinat Spezialtechnik Dresden entwickelt und auf der Leipziger Frühjahrsmesse 1988 vorgestellt. Die Messung sah so aus, dass der Kamerakopf auf ein Messobjekt gerichtet war, hinter dem sich eine Lichtquelle (12V-Halogenlampe) befand. Die Messeinrichtung setzte sich aus Beleuchtung, Kamerakopf und Bedien- und Verarbeitungseinheit zusammen. Letztere enthielt den Rechner und war in einem kleinen EGS-Gehäuse untergebracht. Das System arbeitete mit zwei CCD-Zeilenkameras (CCD-Zeile L110C, 256 Bildpunkte). Bereits in der Vorverarbeitung wurde der optische Messwert stark komprimiert und auf die wesentlichen gewünschten Informationen verdichtet. Hierdurch konnte die Signalverarbeitung stark beschleunigt werden und nahe an der Echtzeit gearbeitet werden. Zum Einsatz kam ein Einchipmikrorechner U8840 (7,3728 MHz). Mehrere derartige Systeme konnten aus verschiedenen Positionen auf eine Messstelle ausgerichtet und ihre Daten synchron verarbeitet und verknüpft werden. Für die Videosignalverarbeitung kam ein Schaltkreis U5201 zum Einsatz. Der EMR verfügte über externen Programmspeicher und eine IFSS-Schnittstelle zu einem übergeordneten Rechner oder Protokolldrucker.


BME2000-Anlage

Bedien- und Anzeigeteil der BME2000

Realisierte Messverfahren: Am Kamerakopf kam das Objektiv "Tessar 4/24" zum Einsatz. Als Einsatzbeispiel wurde die automatische Messung bei der Drehteilfertigung genannt.

Ob heute noch ein BME2000 existiert, ist nicht bekannt.




Letzte Änderung dieser Seite: 29.11.2016Herkunft: www.robotrontechnik.de