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Geradheit, Winkel und Neigung
Geräte zur Messung von Geradheit, Winkeln und Neigung sind messtechnische Einrichtungen für die geometrische Prüfung von Oberflächen, die Prüfung von Parallelität, Rechtwinkligkeit und Ebenheit sowie für das Ausrichten von Werkzeugmaschinen und Konstruktionen. Dazu gehören hochgenaue elektronische Neigungsmesser, digitale Klinometer, Präzisionswinkel, Radienlehren und Winkelmessgeräte mit Auflösungen von der Bogensekunde bis zu einigen zehn μrad. Bei der Prüfung von Führungsbahnen und Messplatten, beim Einrichten von Werkbänken und in der vorausschauenden Instandhaltung hochgenauer Maschinen sind sie unersetzlich.
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Wozu die Messung dient: Geradheit, Winkel und Neigung ↑ oben
Elektronische Neigungsmesser dienen der Prüfung der Ebenheit von Messplatten nach dem Schrittverfahren, der Messung der Geradheit von Führungsbahnen an Werkzeugmaschinen (Schleifstraßen, Bohrwerke, Plotter) sowie dem Nivellieren hochgenauer Maschinen und Prüfstände. Digitale Klinometer finden Anwendung im Bauwesen, in der Stahlindustrie (Prüfung von Walzen), im Schiffbau (Prüfung der Schiffslage) und im Maschinenbau. Winkel und Radienlehren werden für schnelle Prüfungen von 90°-Winkeln und für die Prüfung der Rechtwinkligkeit von Wellen und Zapfen verwendet.
Messtechnologien ↑ oben
Elektronische Neigungsmesser verwenden MEMS-Sensoren oder Pendel mit induktiven/kapazitiven Aufnehmern, um die Neigung gegenüber der Waagerechten zu messen, mit Auflösungen bis 0,2 μrad (≈0,04 mm/m), typischen Genauigkeiten von ±5 μrad und Messbereichen von ±10 mrad. Digitale Klinometer erweitern den Bereich auf ±90° oder ±180° bei Auflösungen von 0,01°. Präzisionswinkel (zylindrisch, 90°, Typ Mahr/Werkstatt) und Radienlehren sind mechanische Mittel für feste Winkelbezüge. Optische Goniometer und Laser-Ausrichtgeräte sind für Präzisionsmessungen in größerem Maßstab bestimmt.
Normen und Kalibrierung ↑ nach oben
Elektronische Neigungsmesser und Klinometer entsprechen hinsichtlich ihrer messtechnischen Eigenschaften ISO 13225 und DIN 877. Präzisionswinkel sind in DIN 875 mit den Genauigkeitsklassen 00, 0, 1 und 2 genormt. Die regelmäßige Kalibrierung erfolgt mit Sinustischen, Präzisionsteilgeräten und Autokollimatoren für den absoluten Winkelbezug, nach ISO-17025-Verfahren. Die Prüfung der Ebenheit von Messplatten erfolgt durch gekreuzte Messungen in mehreren Schritten.
Auswahlkriterien ↑ nach oben
Die Auswahl richtet sich nach dem benötigten Neigungsbereich, nach der geforderten Auflösung und Genauigkeit, nach dem Bedarf an digitalem Ausgang und Datenaufzeichnung, nach Handhabbarkeit oder fester Installation, nach der Größe der Auflagebasis (je länger die Basis, desto besser die örtliche Auflösung der Messung) und nach dem Vorhandensein von Temperaturkompensation und elektronischer Nullstellung. Für den Bereich Industrie 4.0 sind Modelle mit Funkschnittstelle und dedizierter Software zur Verwaltung und Archivierung der Messwerte vorzuziehen.
Der Einsatz elektronischer Neigungsmesser und Klinometer wird häufig mit Laser-Ausrichtverfahren und CAD-basierter Software zur digitalen Rekonstruktion der Geometrie der Maschine oder Konstruktion verbunden und ermöglicht so eine dokumentierte und nachverfolgbare geometrische Prüfung, wie sie von Normen und Lastenheften der Branche zunehmend gefordert wird.
Die Geradheit von Führungsbahnen ist eine der am häufigsten geforderten Prüfungen in der vorbeugenden Instandhaltung von Werkzeugmaschinen: Abweichungen von wenigen μm/m können Maß- und Formfehler an den bearbeiteten Werkstücken verursachen. Die systematische Messung mit dem elektronischen Neigungsmesser und die anschließende Softwareanalyse ermöglichen es, die Gesamtverformung der Führungsbahn abzubilden und Korrekturmaßnahmen zu planen.
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Die Detailseiten zu dieser Messgröße: Techniken, Auswahlkriterien und Gerätefamilien.
Weiterführende Informationen
Laserlinien-Entfernungsmesser und Wasserwaagen
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Laserlinien, Laser-Nivelliergeräte und Geräte zum Ausrichten und Anreißen.
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