AT514987A1 - Messkopf - Google Patents

Abstract

Messkopf (1) mit einem Messkopfoberteil (17) zur Prüfung von Proben (2), wobei am Messkopf (1) eine Prüfebene (14) vorgesehen ist und am Messkopfoberteil (17) zumindest drei räumlich zueinander geneigte durchgängige Bohrungen (4, 5, 6) vorgesehen sind, deren Achsen sich in einem Prüfpunkt (3) in der Prüfebene (14) schneiden.

Description

Messkopf

Die gegenständliche Erfindung betrifft einen Messkopf zur Prüfung von Proben.

Bei Qualitätsprüfungen aber auch Entwicklungsarbeiten in unterschiedlichen Sparten derIndustrie wie z.B. Pigmenterzeugung, Papierindustrie, Folien, Druckindustrie, Fertigung vonsicherheitsrelevanten Produkten wie Wertpapiere, Banknoten und Debit Karten, aber auchfür medizinische, biologische, biochemische und viele weitere Anwendungen werden eineReihe von Prüf- und Analysenverfahren eingesetzt. Aus nachvollziehbaren Gründen nehmendabei die optischen Mess- und Prüfmethoden eine besondere Stellung ein, da sie ein nahezuzerstörungsfreies Untersuchen beziehungsweise Prüfen etwaiger Proben erlauben. Einigedieser Anwendungen erfordern eine einfache, aber äußerst exakte Positionierung der Mess¬vorrichtung, um an einem gewünschten Messpunkt wiederholt unterschiedliche Messungendurchzuführen zu können.

Im Bereich der optischen Prüfmethoden wird die Wechselwirkungen von Licht mit der zu prü¬fenden Oberfläche beziehungsweise dem zu prüfenden Material zur Beurteilung herangezo¬gen. Dabei wird oftmals Licht mit verschiedensten Wellenlängen, also in einem breiten,spektralen Fenster vom Infrarot- bis zum UV-Bereich für die Prüfung genutzt. Je nach zuuntersuchendem Material wird aus diesem spektralen Fenster der geeignetste Bereich oderauch die geeignetste Lichtwellenlänge genutzt, um gewünschte Effekte hervorzurufen. DieseEffekte können beispielsweise Reflexion und/oder Absorption, Transmission, Lumineszenzenwie beispielsweise Fluoreszenz, und andere Effekte umfassen. Das Eintreten, oder auchAusbleiben, der erwarteten oder gewünschten Effekte erlaubt Aussagen über das geprüfteMaterial zu treffen.

Da die erwähnten Effekte oftmals materialabhängig, und in diesem Zusammenhang auchlichtwellenlängenabhängig sind, ist es im Zuge der Prüfung vorteilhaft, über mehrere Licht¬quellen zu verfügen.

In diesem Zusammenhang zeigt die DE 10 2011 100 507 A1 ein mobiles optisches Analyse¬gerät dessen Aufgabe darin besteht, eine möglichst große Vielzahl von verschiedenen opti¬schen Analysemethoden zur Verfügung zu stellen. Dazu umfasst das Analysegerät dreiLichtquellen, wobei die ausgeleuchteten Bereiche zumindest einen gemeinsamen Teilbe¬reich aufweisen. Als erste Lichtquelle ist eine Weißlicht-Leuchtdiode angeführt, die sich imKopfbereich des Analysegeräts befindet und deren primäre Aufgabe darin besteht, den Be¬obachtungsbereich auszuleuchten. Weiters werden Laserdioden angeführt, deren emittiertesLicht vor allem der Anregung von Fluoreszenz an der Probenoberfläche dient. Das Analyse¬ gerät umfasst, neben der Möglichkeit der spektralen Analyse, eine Vorrichtung zur Aufnahmedes Bildes, beispielsweise einen CCD Chip oder CMOS-Kamerachip.

Als nachteilig ist anzusehen, dass die Weißlicht-Leuchtdiode direkt im Kopfbereich des Ana¬lysegerätes untergebracht ist. Im Zuge des Betriebs kommt es zu starken Erwärmung derLeuchtdiode. Dabei ist zu beachten, dass die emittierten Wellenlängen und auch die Hellig¬keit der Leuchtdioden stark temperaturabhängig sind, weshalb es im Zuge der Erwärmungzu einer entsprechenden Drift kommt. Als weiterer Nachteil ist zu sehen, dass die für dieFokussierung notwendigen optischen Linsen, direkt im Messkopf angeordnet sind. Da dieLinsen ein Teil der Strahlführung im Strahlengang des zu analysierenden Licht sind, sind dieAnforderungen an die Linsenaufnahme entsprechend hoch. Ungenaue Sitzoberflächen füh¬ren zu unerwünschten Schräglagen der optischen Elemente und zu damit verbundenen un¬erwünschten Brechungseffekten und/oder Fehllagen entsprechender Fokusse. Gerade beider Nutzung von Laserstrahlung kann eine falsche Fokuslage ein erhebliches Sicherheitsrisi¬ko darstellen. Unerwartete Bereiche können von Streu- und Reflexionsstrahlung erreichtwerden und dem menschlichen Auge erheblichen Schaden zufügen. Aus diesem Grund istder Bearbeitungsaufwand der Linsenaufnahme verhältnismäßig hoch. Weiters ist für dengezeigten Messkopf keine definierte Auflagefläche vorgesehen. Die Größe der Bereiche wel¬che von den unterschiedlichen Lichtquellen ausgeleuchtet werden, ist jedoch vom Abstandder Prüfoberfläche zu den verwendeten optischen Linsen abhängig. Eine Veränderung desAbstandes hat somit eine Veränderung der Lichtintensität an der Probenoberfläche zur Fol¬ge, wodurch wiederum die Reproduzierbarkeit der Messung leidet. Sind die optischen Linsenunter einem gewissen Winkel im Messkopf angeordnet, verändert sich auch die Lage desausgeleuchteten, beziehungsweise zu prüfenden Bereichs auf der Prüfoberfläche mit derenAbstand zu Messkopf.

Es ist daher die Aufgabe der gegenständlichen Erfindung einen Messkopf mit möglichst ein¬fachem Aufbau auszubilden welcher die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass am Messkopf eine Prüfebene vorgesehen ist unddass am Messkopfoberteil zumindest drei räumlich zueinander geneigte durchgängige Boh¬rungen vorgesehen sind, deren Achsen sich in einem Prüfpunkt in der Prüfebene schneiden.

Die räumliche Anordnung der zueinander geneigten Bohrungen erlaubt es, verschiedeneLichtquellen oder Beobachtungseinrichtungen platzsparend in den Messkopfoberteil einzu¬koppeln. Da sich die Achsen der Bohrungen in einem Punkt schneiden, ist eine hundertpro¬zentige Überdeckung der beleuchten und beobachteten Bereiche beziehungsweise desPrüfpunkts sichergestellt. Da es nur einen, durch den Schnittpunkt der Bohrungsachsen festgelegten Prüfpunkt gibt, ist das Positionieren und somit die Reproduzierbarkeit einer Prü¬fung entsprechend vereinfacht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass zumindest eine weitere, räumlich geneigte,durchgängige Bohrung am Messkopfoberteil vorgesehen ist, deren Achse durch den Prüf¬punkt verläuft. Die weitere Bohrung erlaubt es, neben den bereits genutzten Lichtquellen,deren Licht über die anderen Bohrungen an die Probenoberfläche gelangt, eine weitereLichtquelle zur Beleuchtung der Probenoberfläche zu nutzen. Der gezeigte Messkopf erlaubtes daher, durch Zuleitung des Lichts unterschiedlichster Lichtquellen zur Probenoberfläche,eine Reihe unterschiedlicher Analyseverfahren anzuwenden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die zumindest drei Bohrungen und/oder dieweitere Bohrung auf ihrer der Prüfebene abgewendeten Seite jeweils eine Aufnahme für ei¬nen Lichtleiteraufweisen. Bei Verwendung standardisierter Aufnahmen kann der Messkopf¬oberteil ohne jegliche Vorbereitung einfach an bestehende Messgeräte adaptiert, und fürdiese genutzt werden.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass am Messkopfoberteil an seiner der Prüfebene zugewandtenSeite ein Auflageelement angeordnet ist. Durch das Auflageelement ist die Lage der Probezur Prüfebene festgelegt und sichergestellt das die Oberfläche einer zu untersuchende Pro¬be in der Prüfebene liegt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Messkopfoberteil und das Auflageelementgelenkig miteinander verbunden sind. Dadurch kann der Messkopfoberteil einfach beiseitegeklappt werden, um etwaige Proben schnell und einfach am Messkopfoberteil zu positionie¬ren.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Auflageelement relativ zum Messkopf¬oberteil, normal auf die Prüfebene, verschiebbar ist. Dadurch ist der Abstand zwischen demMesskopfoberteil und dem Auflageelement entsprechend justierbar und kann an Probenunterschiedlicher Dicke angepasst werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor,dass am Auflageelement eine durchgängige Bohrung vorgesehen ist, deren Achse durchden Prüfpunkt verläuft. Wird beispielsweise der Messkopfoberteil mit dem Auflageelementauf einer Beleuchtungseinrichtung wie beispielsweise einem Lichttisch, oderauch auf eineranderen Lichtquelle positioniert, gelangt das Licht durch die Bohrung im Auflageelement aufdie ihm zugewandte Probenoberfläche. Das gegebenenfalls durch die Probe hindurchschei¬nende Licht kann in weitere Folge für die Untersuchung der Transmissionseigenschaften derProbe herangezogen werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die am Auflageelement vorgesehene durch¬gängige Bohrung normal auf die Prüfebene steht. Das von einer eventuell genutzten Be¬leuchtungseinrichtung ausgesendete Licht, trifft somit mit dessen Hauptausbreitungsrichtungnormal auf die Probenoberfläche auf. Dies erlaubt es die maximale Intensität einer eventuellgenutzten Beleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise einem Lichttisch, oder auch auf eineranderen Lichtquelle, ohne entsprechende Umlenkoptiken vorsehen zu müssen, nutzen zukönnen.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Bohrung durch das Auflageelement auf ihrer der Prüf¬ebene abgewendeten Seite eine Aufnahme für einen Lichtleiter aufweist. Über diese Auf¬nahme kann eine Lichtquelle oder ein damit verbundener Lichtleiter direkt an das Aufla¬geelement des Messkopfes angeschlossen werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im Messkopfoberteil zumindest eineweitere, zu den anderen Bohrungen räumlich geneigte, durchgängige, zusätzliche Bohrungvorgesehen ist, dass sich die Achse der zusätzlichen Bohrung im Prüfpunkt mit den Achsender anderen Bohrungen schneidet und dass diese weitere Bohrung eine Beobachtungsein¬heit aufnimmt. Dies erlaubt es, den Prüfpunkt exakt zu beobachten und so ein wiederholtesPositionieren zu erlauben. Ist die Beobachtungseinheit mit einem entsprechenden Speicherausgestattet, ist weiters eine entsprechende Dokumentation der Prüfung möglich.

Weiters ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Beobachtungseinheit durch eine optische Linseausgebildet wird. Mit geringstem Aufwand kann damit der Prüfpunkt mit freiem Auge erkanntund der Messkopf je nach Vergrößerung der optischen Linse entsprechend genau positio¬niert werden. Da die optische Linse lediglich der Beobachtung des Prüfpunkt dient, sind dieAnforderungen der Linsenaufnahme gering, wobei ein sicherer Halt der optischen Linse ge¬währleistet sein muss. Die Linse muss es erlauben das Licht, welches von der Probe imPrüfpunkt reflektiert oder emittiert wird, so umzulenken, dass unabhängig vom Winkel derBohrung in welcher die Linse angeordnet ist, der Prüfpunkt beobachtet werden kann. DasMaterial der optischen Linse sollte so gewählt sein, dass das menschliche Auge beim Be¬obachten keinen Schaden nimmt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass am Messkopf ein Hohlraum vorgese¬hen ist und die Prüfebene innerhalb des Hohlraums liegt. Dies erlaubt es, beispielsweiseflüssige Proben in einem geeigneten Behälter innerhalb des Messkopfoberteiles und/oderdes Auflageelementes so anzuordnen, dass die Prüfebene die Probe schneidet beziehungs¬weise der Prüfpunkt innerhalb der Probe liegt, um beispielsweise das Transmissionsvermö¬gen der Flüssigkeit zu prüfen.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 5näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestal¬tungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

Fig.1 den erfindungsgemäßen Messkopf im Grundriss,

Fig.2 eine Schnittdarstellung des Messkopfes,

Fig.3 einen Grundriss des Messkopfes in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung,

Fig.4 eine Schnittdarstellung des Messkopfes in einer besonders vorteilhaften Ausge¬staltung,

Fig.5 eine Schnittdarstellung in welcher der Messkopfoberteil und das Auflageelementeinen Hohlraum aufweisen.

Figur 1 und Figur 2 zeigen den erfindungsgemäßen Messkopfoberteil 17 des Messkopfes 1welcher für optische Prüfmethoden Anwendung findet, im Grundriss und in einer Schnittdar¬stellung entlang der Linie ll-ll im Grundriss. Der Messkopfoberteil 17 weist eine Prüfebene14, in welcher ein Prüfpunkt 3 liegt, auf. Die Probe 2 kann beispielsweise Wertpapiere,Banknoten, lackierte Oberflächen oder ähnliches, aber auch biologisches Material und Flüs¬sigkeiten umfassen. Das Anwendungsgebiet ist jedoch beliebig erweiterbar, da nahezu alleWerkstoffe und Oberflächen durch optische Prüfmethoden zerstörungsfrei geprüft werdenkönnen. Die Wahl der Lage des Prüfpunktes 3 beziehungsweise der Prüfebene 14 in Bezugauf die Probe 2, richtet sich nach der zu untersuchenden Probe 2. Beispielsweise ist denkbardass im Zuge der Untersuchung eines Kunstobjektes bestimmte Färb- oder Oberflächenbe¬reiche einer optischen Prüfung unterzogen werden, wonach auch die Lage des Prüfpunktes3 an der Probenoberfläche entsprechend gewählt werden kann. Dabei muss die Prüfebene14 nicht direkt an einer der Oberflächen des Messkopfoberteils 17 anliegend gewählt sein.Wie Figur 1 zeigt kann die Prüfebene 14 beziehungsweise der Prüfpunkt 3 auch vom Mess¬kopfoberteil 17 beabstandet sein. Ist die Prüfebene 14 direkt an einer der Oberflächen desMesskopfoberteiles 17 vorgesehen, kann die Messung durch direktes Auflegen des Mess¬kopfoberteiles 17 mit der entsprechenden Oberfläche auf die Probe erfolgen. Der Messkopf¬oberteil 17 weist eine erste Bohrung 4 auf, deren Achse durch den Prüfpunkt 3 verläuft. Überdiese erste Bohrung 4 wird dem Prüfpunkt 3 das Licht einer ersten Lichtquelle zugeführt.Weiters weist der Messkopfoberteil 17 eine weitere Bohrung 5 auf, deren Achse sich mit derAchse der Bohrung 4 im Prüfpunkt 3 schneidet. Über diese zweite Bohrung 5 kann demPrüfpunkt 3 im Bedarfsfall das Licht einerweiteren, zweiten Lichtquelle zugeführt werden.Über eine dritte Bohrung 6 kann am Messkopfoberteil 17 ein Analysegerät, wie beispielswei¬se ein Spektrometer anaeschlossen werden. Je nach Messaufaabe können selbstverständ- lieh auch andere Analysegeräte zur Anwendung kommen. Die Achse der dritten Bohrung 6schneidet sich mit den beiden Achsen der ersten Bohrung 4 und der zweiten Bohrung 5ebenfalls im Prüfpunkt 3.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass über die erste Bohrung 4 einer eingefärbtenProbe 2 im Prüfpunkt 3 das Licht einer Halogenlampe als erste Lichtquelle zugeführt wird.Das von der Halogenlampe ausgesendete Licht wird im Prüfpunkt 3 von der Oberfläche derProbe 2 unter anderen in die dritte Bohrung 6 reflektiert. Ein daran angeschlossenes Analy¬segerät erlaubt es beispielsweise, das reflektierte Spektrum in seine spektralen Anteile zuzerlegen und somit Aussagen über die, für das Einfärben der Probe 2, verwendeten Pigmen¬te zu treffen.

Die Verwendung einer Halogenlampe als erste Lichtquelle ist dabei nur beispielhaft genannt.Um einen möglichst breiten Bereich des optischen Spektrums abdecken zu können kannbeispielsweise auch eine Quecksilberdampflampe oder eine entsprechende Hochleistungs¬LED als erste Lichtquelle dienen. Grundsätzlich kann die Art der Lichtquelle frei gewähltwerden und richtet sich nach der zu untersuchenden Probe 2 beziehungsweise, bei Verwen¬dung eines Spektrometers als Analysegerät, nach dem zu untersuchenden Spektralbereich.Je nach zu untersuchender Probe 2 und zu erwartenden Ergebnissen, steht es dem Fach¬mann frei eine geeignete Auswahl für die erste Lichtquelle zu treffen. Ein erwartetes Ergeb¬nis kann in diesem Zusammenhang ein gewisser Verlauf des Spektrums des an der Probereflektierten Lichts darstellen. Dieser Verlauf ermöglicht es beispielsweise Aussagen überverwendete Farbpigmente zu treffen.

Da eine Reihe optischer Effekte von der Wellenlänge des Lichtes abhängig sind, mit welchereine Probe 2 beleuchtet, beziehungsweise deren Moleküle angeregt werden, kann der Probe2 im Prüfpunkt 3 über die Bohrung 5 das Licht einer zweiten Lichtquelle zugeführt werden.Diese zweite Lichtquelle kann beispielsweise durch eine Laserdiode gebildet werden, wobeiwiederum auch andere Lichtquellen denkbar sind. Dies erlaubt es, je nach Auswahl der La¬serdiode oder einer anderen Lichtquelle, verschiedenste Wellenlängen vom Infrarot- bis zumUV-Bereich für die Untersuchung der Probe 2 zu nutzen.

Beispielsweise ist denkbar, dass die Oberfläche der Probe 2 durch Beleuchtung mit einerbestimmten, ausgesuchten Wellenlänge zur Lumineszenz angeregt wird. Das durch die Lu¬mineszenz gebildete, emittierte Licht steht über die Bohrung 6 für eine weitere Analyse zurVerfügung.

Vorteilhaft wird das durch die Lumineszenz emittierte Spektrum auf das emittierte Spektrumeiner Normlichtlampe bezogen. Da für die Normlichtlampe die Anteile der drei Grundfarben

Rot, Grün und Blau bekannt und als RGB-Werte angegeben sind, eignet sich diese als Aus¬gangsbasis für die Beurteilung des durch Lumineszenz erzeugten Spektrums. Durch dasRückbeziehen auf das Licht der Normlichtlampe, können somit auch dem durch Lumines¬zenz emittierten Spektrum entsprechende RGB-Werte zugeordnet werden. Der Vergleichunterschiedlicher Messungen wird somit durch die Möglichkeit auch Ergebnisse einer Lumi¬neszenzmessung mit farbmetrischen Werten zu versehen, erleichtert. Ist auch die Bestrah¬lungsstärke der Normlichtlampe bekannt, können in gleicher Weise die Ergebnisse einerLumineszenzmessung mit radiometrischen Werten beispielsweise in W/m2 versehen werden.Ob die Probe 2, beziehungsweise deren Oberfläche zur Lumineszenz angeregt werdenkonnte, hängt stark von der verwendeten Wellenlänge, der verwendeten Lichtquelle und derZusammensetzung der Probe 2 beziehungsweise deren Oberfläche ab. Wiederum steht esdem Fachmann frei, je nach zu untersuchende Probe 2 und je nach erwarteten Ergebnissen,eine geeignete Auswahl für die zweite Lichtquelle zu treffen.

Der Messkopfoberteil 17 bietet über die Bohrung 4 und die Bohrung 5 die Möglichkeit unter¬schiedliche Lichtquellen für die Beleuchtung der Probe 2 im Prüfpunkt 3 heranzuziehen, oh¬ne die Lage des Messkopfoberteils 17 relativ zur zu untersuchenden Probe 2 zu verändern.Dies stellt sicher, dass unterschiedliche Prüfmethoden, welche mit der Verwendung unter¬schiedlicher Lichtquellen einhergehen, auf ein und denselben Prüfpunkt 3 angewendet wer¬den können. Nur dies erlaubt einen besonders aussagekräftigen Vergleich der von einerProbe 2 reflektierten beziehungsweise emittierten Spektren.

Das Beleuchten oderauch Anregen der Probe 2 kann mit beiden Lichtquellen gleichzeitigerfolgen. Sollten sich jedoch dadurch negative Wechselwirkungen ergeben, können die bei¬den Lichtquellen auch getrennt voneinander, nacheinander oder auch abwechselnd genutztwerden.

Da über die Bohrungen 4 und 5 die Winkel unter welchen das Licht der entsprechendenLichtquellen auf die Probe 2 trifft, und über die Bohrung 6 der Winkel unter welchem das vonder Probe 2 reflektierte und/oder emittierte Licht dem Analysegerät zugeführt wird vorgege¬ben sind, ist eine maximale Reproduzierbarkeit der Messung gegeben.

Dazu ist es unerheblich über welche Bohrungen 4, 5 oder 6 einer Probe 2 Licht zugeführtwird, beziehungsweise über welche der Bohrungen 4, 5 oder 6 das von der Probe 2 reflek¬tierte und/oder emittierte Licht dem Analysegerät zugeführt wird. Die beschriebene „Bele¬gung“ der Bohrungen 4, 5 und 6 ist in diesem Zusammenhang als beispielhaft zu verstehen.

Die Auswahl der Winkel unter welchen die Bohrungen 4, 5 und 6 angeordnet sind, richtetsich nach dem Anwendungsgebiet, wobei zu beachten ist, dass für manche Messeaufgabengenormte Beleuchtungswinkel vorgesehen sind.

Grundsätzlich kann die Zu- und Abfuhr des entsprechenden Lichtes über Lichtleiter erfolgen,welche am Messkopfoberteil 17 beziehungsweise an oder in den entsprechenden Bohrun¬gen befestigt werden. Dazu können an den Bohrungen 4, 5 und 6 auf ihren der Prüfebene 14abgewendeten Seiten, entsprechende Aufnahmen für die Lichtleiter vorgesehen sein. Bei¬spielhaft sei die Verbindung beziehungsweise Aufnahme mittels bekannter SMA-Verbinderngenannt. Diese Art der Lichtzufuhr beziehungsweise der Aufnahme ist jedoch lediglich bei¬spielhaft und schließt andere Möglichkeiten, beispielsweise die direkte Montage geeigneterLichtquellen und/oder die Verbindung mittels anderer, geeigneter Aufnahmen nicht aus. Wirdeine oder mehrere der Bohrungen 4, 5 oder 6 nicht genutzt, beziehungsweise sind keineentsprechenden Lichtleiter angeschlossen, können die entsprechenden Bohrungen 4, 5 oder6 mittels Abdeckkappen oder ähnlichem verschlossen werden.

In Figur 3 und Figur 4 ist der Messkopf 1 im Grundriss und in einer Schnittdarstellung entlangder Linie IV-IV im Grundriss in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dargestellt.

Wie erkennbar ist, ist am Messkopfoberteil 17 eine weitere, räumlich geneigte, durchgängigeBohrung 7 vorgesehen, deren Achse durch den Prüfpunkt 3 verläuft. Die weitere Bohrung 7erlaubt es, wie auch die Bohrung 4 und die Bohrung 5, der Probe 2 das Licht einerweiterenLichtquelle zuzuführen. Die Achse der Bohrung 7 schneidet sich mit den Achsen der Boh¬rungen 4, 5 und 6 ebenfalls im Prüfpunkt 3. Die Prüfebene 14 beziehungsweise der Prüf¬punkt 3 ist bei der dargestellten Variante direkt an einer der Oberflächen des Messkopfober¬teiles 17 vorgesehen. Daher steht im Zuge einer Messung der Messkopfoberteil 17 direkt mitder Probe 2 in Kontakt so dass der Prüfpunkt 3 entsprechend auf der Oberfläche der Probe 2zum Liegen kommt. Wie bereits erwähnt, sind optische Effekte, wie beispielsweise Lumines¬zenz, stark von der zu untersuchenden Probe beziehungsweise deren Oberfläche und vonder Wellenlänge der genutzten Lichtquelle abhängig. Die weitere Bohrung 7 erlaubt es somit,neben den beiden Lichtquellen, deren Licht über die Bohrungen 4 und 5 an die Probenober¬fläche gelangt, eine weitere Lichtquelle zu deren Beleuchtung zu nutzen. Der gezeigteMesskopfoberteil 17 erlaubt es daher, durch Zuleitung des Lichts unterschiedlichster Licht¬quellen zur Probenoberfläche, eine Reihe unterschiedlicher Analyseverfahren anzuwenden.Falls die zusätzliche Bohrung 7 nicht genutzt wird, kann auch diese, wie bereits beschrieben,mittels Abdeckkappen oder ähnlichem verschlossen werden.

Weiters ist eine weitere, räumlich geneigte, durchgängige, zusätzliche Bohrung 8 im Mess¬kopfoberteil 17 vorgesehen, deren Achse ebenfalls durch den Prüfpunkt 3 verläuft. Die zu¬ sätzliche Bohrung 8 kann eine Beobachtungseinheit aufnehmen, welche es erlaubt denPrüfpunkt 3 zu observieren. Dies erleichtert beispielsweise die Positionierung des Messkop¬fes 1 auf der Probe 2. Als Beobachtungseinheit kann beispielsweise eine optische Linse 12mit entsprechend der Vergrößerung, oder auch das Objektiv einer Kamera vorgesehen sein.Die optische Linse 12 kann beispielsweise, um ein Positionieren zu erleichtern, als Vergrö¬ßerungslinse ausgeführt sein. Weiters muss es die Linse 12 erlauben, das Licht, welches dieProbe 2 im Prüfpunkt 3 reflektiert oder emittiert, so umzulenken, dass unabhängig vom Win¬kel der zusätzlichen Bohrung 8, in welcher die Linse 12 angeordnet ist, der Prüfpunkt 3 beo¬bachtet werden kann. Zu beachten ist, dass eventuell genutzte Laserstrahlung auch durch¬aus außerhalb des sichtbaren Bereiches liegen kann und Reflexionen oder Streuungen demmenschlichen Auge massive Verletzungen zufügen können. Daher kann in vorteilhafter Wei¬se das Material, oder eine etwaige Beschichtung der optischen Linse 12 so gewählt werden,dass bei der Beobachtung der Probe 2 das menschliche Auge keinen Schaden nimmt. An¬dernfalls wäre das Tragen einer entsprechenden Schutzbrille notwendig. Ist als Beobach¬tungseinheit beispielsweise eine Kamera vorgesehen, wird dadurch auch die Dokumentationder Messung ermöglicht.

Weiters ist ein Auflageelement 9, welches mit dem Messkopfoberteil 17 in besonders vorteil¬hafter Weise über das Gelenk 10 verbunden ist, erkennbar. Das Auflageelement 9 ist dabeian der der Prüfebene 14 zugewandten Seite des Messkopfoberteiles 17 angeordnet. Eine zuuntersuchende Probe 2 wird zwischen Auflageelement 9 und dem Messkopfoberteil 17 plat¬ziert. Das Auflageelement 9 kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass es relativ zumMesskopfoberteil 17, normal auf die Prüfebene 14, verschiebbar ist. Dadurch ist der Abstandzwischen dem Messkopfoberteil 17 und dem Auflageelement 9 entsprechend justierbar undkann an Proben 2 unterschiedlicher Dicke angepasst werden. Dazu kann beispielsweise dasGelenk 10 über ein Langloch 15 mit dem Auflageelement 9 verbunden sein. Dadurch, dassMesskopfoberteil 17 und Auflageelement 9 normal auf die Prüfebene 14 zueinander ver¬schoben werden können, kann sichergestellt werden, dass sowohl der Messkopfoberteil 17,als auch das Auflageelement 9 vollflächig auf der Probe 2 aufliegt. Die Verstellbarkeit überein Langloch 15 ist lediglich beispielhaft genannt und schließt andere Möglichkeiten natürlichnicht aus. Die Kombination des Messkopfoberteiles 17 und des Auflageelements 9 stellt so¬mit sicher, dass die Oberfläche einer zu untersuchenden Probe 2 in der Prüfebene 14 liegt.Das Auflageelement 9 ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung dargestellt, bei der es einedurchgängige Bohrung 11 aufweist, deren Achse durch den Prüfpunkt 3 verläuft und beson¬ders vorteilhaft normal auf die Prüfebene 14 steht.

Wird der, zwischen Messkopfoberteil 17 und Auflageelement 9 angeordneten, Probe 2 überdie Bohrung 11 Licht zugeführt, kann auch das Transmissionsvermögen der Probe 2 be- stimmt werden. Dazu gelangt lediglich der durch die Probe 2 durchscheinende, transmittierteLichtanteil beispielsweise in die Bohrung 6, wodurch in weiterer Folge der transmittierteLichtanteil einem Analysegerät zugeführt werden kann.

Lichtzufuhr kann dadurch erfolgen dass an der Bohrung 11 die Aufnahme für einen Lichtlei¬ter vorgesehen ist, über welchen der Probe 2 auf ihrer der Prüfebene 14 abgewendeten Sei¬te Licht zugeführt werden kann.

Selbstverständlich ist auch die Anordnung auf einer anderen Lichtquelle wie beispielsweiseeinem Lichttisch, welcher eine durchgehend lichtemittierende Oberfläche darstellt, denkbar.Dazu wird ebenfalls die Probe 2 zwischen Messkopfoberteil 17 und Auflageelement 9 ange¬ordnet, wobei sich jedoch der Messkopfoberteil 17 mit dem Auflageelement 9 und der Probe2 auf der Oberfläche des Lichttisches befindet. Durch die Bohrung 11 im Auflageelement 9gelangt das Licht, wie bereits beschrieben, an die der Prüfebene 14 abgewendeten Seite derProbe 2. Wiederum gelangt lediglich der durchscheinende Lichtanteil beispielsweise in dieBohrung 6, wobei jener transmittierte Lichtanteil in weiterer Folge einem Analysegerät zuge¬führt werden kann. Der Lichttisch ist als alternative Lichtquelle für die Bestimmung desTransmissionsvermögens der Probe 2 lediglich beispielhaft genannt und schließt anderegeeignete Lichtquellen nicht aus.

Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung, in welcher am Messkopf 1 ein Hohlraum 13 vorgesehenist. Dieser Hohlraum 13 wird durch eine Ausnehmung 131 im Messkopfoberteil 17 und eineAusnehmung 132 im Auflageelement 9 gebildet. Die beiden Ausnehmungen 131 und 132bilden somit am Messkopf 1 einen gemeinsamen Hohlraum 13 aus, innerhalb dessen diePrüfebene 14 beziehungsweise der Prüfpunkt 3 liegt.

Dies erlaubt es, beispielsweise eine Probe 2 in Form einer Flüssigkeit innerhalb eines geeig¬neten Behälters 16 so am Messkopf 1 anzuordnen, dass die Prüfebene 14 und somit derPrüfpunkt 3 innerhalb der Probe 2 liegt. Auf diese Weise wird es ermöglicht auch dasTransmissionsvermögen von Flüssigkeiten zu bestimmen. Dabei kann beispielsweise derHohlraum 13 auch hermetisch abgeschlossen sein, um die Flüssigkeit direkt in den Mess¬kopf 1 einzubringen. Dadurch kann auf die Verwendung eines für die Flüssigkeit geeignetenBehälters 16 verzichtet werden. In diesem Fall muss selbstverständlich eine entsprechendeÖffnung im Messkopf 1 zum Füllen beziehungsweise zum Entleeren vorgesehen sein. Dafürkönnen selbstverständlich auch die im Messkopf 1 bereits vorhandenen Bohrungen wie bei¬spielsweise die Bohrungen 4, 5, 6, 7, 8 dienen.

Selbstverständlich kann auch lediglich der Messkopfoberteil 17 einen Hohlraum 13 oder dasAuflageelement 9 einen Hohlraum 13 aufweisen, wobei sichergestellt sein muss, dass diePrüfebene 14 und somit der Prüfpunkt 3 innerhalb der flüssigen Probe 2 zum Liegen kommt.

Claims (12)

1. Patentansprüche 1. Messkopf (1) mit einem Messkopfoberteil (17) zur Prüfung von Proben (2), dadurchgekennzeichnet, dass am Messkopf (1) eine Prüfebene (14) vorgesehen ist und dass amMesskopfoberteil (17) zumindest drei räumlich zueinander geneigte durchgängige Bohrun¬gen (4, 5, 6) vorgesehen sind, deren Achsen sich in einem Prüfpunkt (3) in der Prüfebene (14) schneiden.
2. 2. Messkopf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine wei¬tere, räumlich geneigte, durchgängige Bohrung (7) am Messkopfoberteil (17) vorgesehen ist,deren Achse durch den Prüfpunkt (3) verläuft.
3. 3. Messkopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindestdrei Bohrungen (4, 5, 6) und/oder die weitere Bohrung (7) auf ihrer der Prüfebene (14) ab¬gewendeten Seite jeweils eine Aufnahme für einen Lichtleiter aufweisen.
4. 4. Messkopf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass amMesskopfoberteil (17) an seiner der Prüfebene (14) zugewandten Seite ein Auflageelement (9) angeordnet ist.
5. 5. Messkopf (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopfoberteil(17) und das Auflageelement (9) gelenkig miteinander verbunden sind.
6. 6. Messkopf (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufla¬geelement (9) relativ zum Messkopfoberteil (17), normal auf die Prüfebene (14), verschieb¬bar ist.
7. 7. Messkopf (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass amAuflageelement (9) eine durchgängige Bohrung (11) vorgesehen ist, deren Achse durch denPrüfpunkt (3) verläuft.
8. 8. Messkopf (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die am Auflageele¬ment (9) vorgesehene durchgängige Bohrung (11) normal auf die Prüfebene (14) steht.
9. 9. Messkopf (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung(11) durch das Auflageelement (9) auf ihrer der Prüfebene (14) abgewendeten Seite eineAufnahme für einen Lichtleiter aufweist.
10. 10. Messkopf (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,dass im Messkopfoberteil (17) zumindest eine weitere, zu den anderen Bohrungen (4, 5, 6,7) räumlich geneigte, durchgängige, zusätzliche Bohrung (8) vorgesehen ist, dass sich dieAchse der zusätzlichen Bohrung (8) im Prüfpunkt (3) mit den Achsen der anderen Bohrun¬gen (4, 5, 6) schneidet und dass diese zusätzliche Bohrung (8) eine Beobachtungseinheitaufnimmt.
11. 11. Messkopf (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich¬net, dass die Beobachtungseinheit durch eine optische Linse (12) ausgebildet wird.
12. 12. Messkopf (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich¬net, dass am Messkopf (1) ein Hohlraum (13) vorgesehen ist und die Prüfebene (14) inner¬halb des Hohlraums (13) liegt.