Entfernungsmesser / Entfernungsmessgerät

Entfernungsmesser beziehen die gemessene Strecke größtenteils auf die internationale Basiseinheit Meter. Angelsächsische Einheiten wie inch (Zoll), foot und yard sind in Großbritannien, den USA und ehemaligen britischen Kolonien noch gebräuchlich, das Zoll interessanterweise auch im deutschen Sprachraum noch immer bei Installateuren. Nachfolgend finden Sie eine kurze Übersicht zu unterschiedlichen Messverfahren von Entfernungsmessgeräten.

Bei Entfernungsmessern ist das erste wichtige Auswahlkriterium der Messbereich, also ob Distanzen von weniger als einem Millimeter zum Beispiel bei Beschichtungen oder von einigen Kilometern zum Beispiel bei der Messung von Schulweglängen erfasst werden müssen. Ein weiteres Kriterium ist die Zugänglichkeit der Messstrecke: - Berührungskontakt mit der komplette Messstrecke –> Messräder - Gerät am Startpunkt und Sichtkontakt mit dem Endpunkt der Strecke –> Laser/Ultraschall - Sichtkontakt mit Start- und Endpunkt der Strecke -> Laser mit Berechnungsfunktion - Berührungskontakt am Start- und metallische Grenzfläche am Endpunkt -> magnetinduktiv bzw. Wirbelstrom Entfernungsmessgeräte für den Außeneinsatz können in Bezug auf den Schutz gegen Fremdkörper, Berührung und Wasser mittels der angegebenen IP-Schutzklasse beurteilt werden. Bei der Auswahl eines Entfernungsmessers sollten Sie außerdem die Angaben zur Messgenauigkeit und zu den Anforderungen an die Umgebungsbedingungen beachten. Eine hohe Auflösung der Anzeige ist nicht identisch mit einer hohen Messgenauigkeit des Entfernungsmessgerätes. Entfernungsmessgeräte, die im amtlichen Verkehr eingesetzt werden, sind - gemäß Mess- und Eichgesetz (MessEG) § 3 Messgerätespezifische Begriffsbestimmungen, Abs. 22. a) und b) und - Mess- und Eichverordnung (MessEV) § 1 Anwendungsbereich für Messgeräte und Teilgeräte“, ausschließlich in geeichter Ausführung zu verwenden. Insbesondere wenn die Messwerte im Rahmen von Gutachten für staatsanwaltschaftliche oder gerichtliche Verfahren oder in Schiedsverfahren verwendet werden sollen, sind also von den Beteiligten geeichte Entfernungsmesser einzusetzen. Stationäre Entfernungsmesser zum Festeinbau sind besonders für Messungen an beweglichen Objekten geeignet und wegen geringer Ansprechzeit und Messwertübertragung auch zur Produktionssteuerung geeignet. Beispielsweise können Füllstände, Auftragsdicken und Bauteilpositionen während der Produktion gemessen und die Daten weitergegeben werden.

Entfernungsmesser mit Messrad sind auch für gekrümmte Strecken zum Beispiel im Straßen- und Wegebau, bei der Erfassung von Bremsspuren bei Unfallaufnahmen und bei der Prüfung von Schulweglängen geeignet. Die Strecken werden mit dem an einer Stange geführten Messrad abgelaufen und dabei wird die Anzahl der Umdrehungen mit einem Zählrad ermittelt. Beträgt der Durchmesser des Messrades 1m entsprechen also 372 Umdrehungen einer Länge von 372m. Auch Teilumdrehungen werden erfasst und angezeigt. Aber nicht nur für Messungen von Strecken im Gelände sondern auch für Längenmessungen im Produktionsprozess sind Messräder einsetzbar. Abhängig vom zu messenden Objekt sind für das Laufrad verschiedene Oberflächen (glatt, gerändelt, genoppt, geriffelt, O-Ring) und unterschiedliche Materialen (Aluminium, Polyurethan, Hytrel [TPE] Nitril [NBR]) möglich.

Laserentfernungsmessgeräte senden scharf gebündeltes Licht einer bestimmten Wellenlänge mittels einer Laserdiode auf den Messpunkt. Dort wird das Licht reflektiert, trifft auf die Empfangseinheit neben der Laserdiode und wird dann ausgewertet.
Wegen des Messprinzips können die meisten Laserentfernungsmesser Strecken erst ab etwa 5cm erfassen. Für die Messung wird nur eine sehr kleine Messfläche benötigt, die mit steigender Entfernung größer wird. Die Kontrolle des angezielten Punktes ist durch den roten Lichtpunkt möglich. Zur besseren Erkennbarkeit dieses roten Lichtpunktes insbesondere bei großen Entfernungen im Freien sind Lasersichtbrillen und Zieltafeln zu empfehlen.
Viele Laserentfernungsmessgeräte können nicht nur Strecken messen und speichern sondern auch aus mehreren Messwerten z.B. Summen, Differenzen, Flächen und Volumen berechnen. Sehr hilfreich ist auch die Funktion zur Neigungsmessung, über die nicht nur Dachneigungen gemessen werden können, sondern auch Strecken ermittelt werden können, die schwer zugänglich sind.
Für den Einsatz in der Industrie gibt es Laserentfernungsmesser auch mit Analog-, Digital- oder Schaltausgängen über die Transport- oder Fertigungsabläufe gesteuert werden können.
Spezielle Laserentfernungsmesser können aus einer Vielzahl von Messungen pro Zeiteinheit die Änderung der Entfernung und daraus die Geschwindigkeit bestimmen (z.B. Laserpistolen für die Geschwindigkeitsüberwachung im Straßenverkehr).
Bei schräg anvisierten Flächen und bestimmten Oberflächen können Probleme auftreten. Dann sind Zieltafeln zu empfehlen:
– transparente Oberflächen (z. B. Glas, Wasser),
– spiegelnde Oberflächen (z. B. poliertes Metall, Glas),
– poröse Oberflächen (z. B. Dämmmaterialien),
– strukturierte Oberflächen (z. B. Rauputz, Naturstein).
Auch Luftschichten mit unterschiedlichen Temperaturen können den Messwert verfälschen.
Die meisten Laserentfernungsmessgeräte arbeiten mit Lasern der Klasse 2 und dürfen ohne weitere Schutzmaßnahmen eingesetzt werden, wenn weder ein absichtliches Hineinschauen für die Anwendung über längere Zeit, noch wiederholtes Hineinschauen in die Laserstrahlung bzw. spiegelnd reflektierte Laserstrahlung erforderlich ist.

Ultraschall-Entfernungsmesser bestimmen die Entfernung zu einem Objekt, über die Zeitdauer, die gesendeter Schall zu einem Objekt hin und zurück benötigt. Über die Schallgeschwindigkeit des Materials das der Schall durchquert hat, kann dann die Weglänge berechnet werden. Bei Ultraschall-Entfernungsmessern kann der auftreffende Schall nicht angezeigt werden. Einige Geräte haben deshalb eine zusätzliche Laseranzeige die den Zielpunkt anzeigt, nicht jedoch die Flächen von denen der Schall wirklich reflektiert wird. Gegenstände im Umfeld der Strecke oder in der Nähe des Zielpunktes können den Schall reflektieren und zu falschen Messergebnissen führen. Auch bei schräg angepeilten Flächen kann das Ergebnis verfälscht werden. Wegen der Art der Schallausbreitung sind die Geräte meist auf Messdistanzen bis max. 20m beschränkt. Hartes Material und Flüssigkeiten sind mit Ultraschall-Entfernungsmessern gut detektierbar. Weiche Materialien wie Filz, Watte, Schaumstoffe oder grobkörnige Schüttgüter „schlucken“ bzw. streuen den Schall, so dass sie nicht gut reflektieren. Bei hohen Temperaturen der Messfläche kann es durch Wärmekonvektion der umgebenden Luft Zur Ablenkung der Strahlung kommen. Viele Abstandswarner im Kraftfahrzeugbereich arbeiten mit Ultraschall-Entfernungsmessern. Ultraschallentfernungsmesser können auch für Füllstandsüberwachungen eingesetzt werden. Diese Messung ist unabhängig von Materialeigenschaften wie Dichte und Feuchtigkeit des Füllgutes. Die häufigste Einsatzform ist die Messung von oben, bei der die Entfernung bis zur Materialoberfläche gemessen wird. Es gibt jedoch auch Sensoren, die bei einwandigen Behältern und Flüssigkeiten die Schallausbreitung direkt im Medium erfassen, was eine Messung von unten bzw. seitlich am Behälter ermöglicht. Mit speziellen Ultraschallentfernungsmessern kann die Materialdicken von Werkstoffen – also der Abstand von einer Grenzfläche zur anderen - bestimmt werden. Dazu muss man die für das Material spezifische Schallgeschwindigkeit kennen und den Sensor direkt auf das zu messende Objekt aufsetzen.

Auf metallischen Untergründen kann man mit speziellen Sensoren die Dicke von aufliegenden Schichten – also die Entfernung von der beschichteten Oberfläche bis zur Oberfläche des Grundmaterials - messen. Dabei werden zwei verschiedene Messprinzipien eingesetzt: a) magnetinduktive Entfernungsmessgeräte messen nichtmagnetisierbare Schichten auf magnetisierbarem Untergrund z.B. auf Chrom, Zink, Kupfer, Email-, Lack-, Kunststoffschichten auf Stahl und Eisen b) Entfernungsmessgeräte mit Wirbelstromverfahren messen elektrisch nichtleitende Schichten auf leitendem nichtferromagnetischem Substrat z.B. auf Aluminium, Aluminium-Legierungen, Blei, Bronze, Kupfer, Messing, Zink, Zinn Viele Messgeräte haben beide Sensoren integriert oder bei externen Sensoren die Möglichkeit Kombisensoren oder sowohl Sensoren für magnetische Untergründe (FE) als auch Sensoren für nichtmagnetische Untergründe (NFe) anzuschließen. Es gibt Geräte mit Sensoren, die bis zu 60mm dicke Schichten z.B. auch Bau- oder Dämmstoffe auf metallischem Untergrund erkennen.