YMPÄRISTÖPARAMETRIEN VAIKUTUS LASERMITTAUKSEEN

Abstract

Opinnäytetyössä selvitetään eri ympäristömuuttujien vaikutusta lasermittaukseen. Ympäristö-muuttujien selvitys tehdään, jotta osataan ottaa huomioon ympäristöstä aiheutuvat muuttujat tuotantoon tulevan lasermittalaitteen suunnittelussa. Selvityksen lisäksi lasketaan eri ympäristöparametrien vaikutus lasermittaukseen ja pohditaan niiden eliminointia. Opinnäytetyön tilaajana toimii Protacon Oy, joka työskentelee PKC Group Oyj:n kanssa yhteistyössä lasermittalaitteen luonti- ja suunnitteluprojektissa.

Työssä tehdään tutkimusta ympäristömuuttujien vaikutuksesta lasermittaukseen teoriassa. Työn teoriaosassa käsitellään muun muassa valon nopeudesta eri ilmanpaineissa ja lämpötiloissa sekä metallin lämpölaajenemista. Toinen osa työstä on empiiristä tutkimusta. Opinnäytetyössä on käytössä lasermittalaitteen prototyyppi, jolla testataan käytännössä teoriaosassa esitettyjä ympäristöparametreja.

Tuloksena havaittiin lämpötilan vaihtelulla olevan suurin vaikutus lasermittaukseen. Laseranturei-den tukiraudan lämpölaajeneminen aiheuttaa laserantureiden paikotuksen muuttumisen. Lämpöti-lan vaihtelu vaikuttaa lisäksi ilmantaitekertoimen muuttumiseen, joka saattaa aiheuttaa suurissa lämpötilaeroissa standardimittauksiin verrattuna muutosta tuloksessa. Värinänällä huomattiin olevan vaikutusta mittaukseen. Mitä suurempi värinä, sitä suurempi vaikutus sillä oli mittaustulokseen.

The purpose of this thesis is to outline the influence of different environmental variables on laser measurement. The outline provides information on the environmental variables that needs to be taken in to account in the design of the laser measurement device that will be in wiring Harnesses process. In addition to outlining their different effects, the environmental variables are also analyzed and the possibility of their elimination researched. The thesis is commissioned by Protacon Oy in co-operation with PKC Group Oyj for a project concerning the design and manufacture of a new kind of laser measurement device.

The two main parts of the thesis consist of theoretical findings and calculations as well as empirical research. For instance, air refraction index in different environmental conditions and thermal expansion of metal were studied in the theoretical part. All the environmental variables are tested with a prototype of laser measurement device in the empirical research part.

Change in temperature was found to be the most influential environmental variable in laser measurement as thermal expansion of the supporting metal distorts the measurement value. In addition, change in temperature affects air refraction index that may distort the measurement value in large-scale temperature changes. Vibration also influenced laser measurement. The stronger the vibration is the more distortion it creates to the measurement value.