Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dickenmessung von metalli schen bahnförmigen oder stückgutförmigen Messobjekten, wie zum Beispiel fortlaufende Metallbahnen in der Produktion von Metallblechen oder vereinzelten Metallbrammen, welche in der Metallindustrie als Roherzeugnis für die Weiterverarbei tung des Metalls herstellt werden. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf solch eine Dickenmessvorrichtung von metallischen Gegenständen, mittels welcher die Dickenabmessung der im Vergleich zur Breite oder Längsabmessung relativ geringeren Dicke leicht und sicher auch in verschiedenen kritischen Umgebungsbedin gungen möglichst genau und einfach durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht sich dabei speziell auf solche Vorrichtungen oder Messeinrichtungen, mittels welchen eine berührungslose Messung von Dicken werten derartiger metallischer Gegenstände oder Messobjekte erfolgen kann und zwar dies sowohl in einem laufenden kontinuierlichen Prozess von sich bewegenden Messobjekten als auch diskontinuierlich im Falle von Messobjekten, welche wie zum Beispiel Metallbrammen nach einem Gießen in einer beweglichen oder stationären Situation hinsichtlich der Dicke als Stückgut gemessen werden.

Bisher ist es bekannt, solche Dickenmessungen mit verschiedenen Methoden, Vorrich tungen und Verfahren durchzuführen: Beispielsweise wurde mit optischen Sensoren eine sogenannte laserbasierte Triangulation zur Dickenmessung mit speziellen Referenzlinien außerhalb der Messobjekte vorgenommen. Es wurden auch optische Sensoren zur Abstandsmessung und indirekten Ausrechnung von Dickenwerten verwendet. Darüber hinaus war im Stand der Technik auch bekannt, komplexe Ultra schallsensoren oder radiometrische Sensoren für eine Erfassung der Dicken derartiger metallischer Messobjekte in deren Produktion einzusetzen. Bei Letzteren sind aufgrund der Röntgenstrahlung verschiedene Schutzvorkehrungen beim Einsatz und Überwachungen nach Strahlenvorschriften nötig.

Eine möglichst genaue Messung der Dickenwerte derartiger kontinuierlicher Metallbahnen (Bleche) oder Metallbrammen erfordert in der Regel jedoch das Vorsehen von einer Erfassung mehrerer Messpunkte über eine Oberfläche der Messobjekte hinweg sowie verschiedene Referenzmessungen oder -berechnungen, um die Unebenheiten und Ungenauigkeiten der Materialdicke in solchen Fällen entsprechend genau zu erfassen. Daher wurde manchmal auch im Stand der Technik eine Messung auf kontaktbasierenden Messsensoren mit Messfühlern vorgezogen, um eine möglichst genaue Erfassung und Bestimmung der Dicken derartiger Metallobjekte zu ermöglichen, insbesondere auch im Bereich Qualitätssicherung zur Bestimmung der Dicken der Endprodukte.

Die Erfassung der Dicke derartiger metallischer Messobjekte ist relevant einerseits für die Qualitätssicherung, um eine möglichst in einem Toleranzbereich liegende Dicke von Erzeugnissen zu erreichen. Andererseits wird mit der Dickenmessung auch eine indirekte Bewertung von derartigen Objekten beispielsweise von Metallbrammen zur Ermittlung des Gesamtvolumens über die Außenabmessungen in Dicken- und Breiten richtung vorgenommen.

Im Stand der Technik war es ferner bekannt, eine Messung von seitlichen schmalen Kanten von Drähten oder Metallbändern beispielsweise in einem Heizofen oder Brennofen mittels einer Radartechnologie durchzuführen. Dies hat bei der Kantenmes sung in den Umgebungsbedingungen eines Heizofens den Vorteil, dass die relativ dünnen seitlichen Metallkanten auch bei Schmutz und Rauchsituationen mittels Radartechnologie sicher in ihrer Lage erfasst werden können. Für eine Dickenmessung hat man jedoch in solchen Fällen der Kantenerfassung mit Radarsensoren weiterhin im Stand der Technik die herkömmlichen und relativ aufwendigen optischen Messverfah ren wie laserbasierte Triangulation mit speziellen fiktiven Referenzpositionen bei laufender Messung, radiometrische Sensoren oder Ultraschallsensoren bisher eingesetzt, die alle mit einem erheblichen technologischen Aufwand verbunden sind. Bei einer Röntgenmessung gibt es beispielsweise Probleme aufgrund der Materialabhängigkeit der Ergebnisse und wegen strenger Auflagen hinsichtlich der Sicherheit und des Arbeitsschutzes. Die optischen derartigen Verfahren mussten ferner jeweils mit entsprechenden Referenzmessungen im Bereich der Messobjekte versehen werden, damit eine Überprüfung der Korrektheit und eine eigentliche Messung überhaupt mit derartigen mit mehrfachen verschieden ausgerichteten und angeordneten optischen Sensoren ermöglicht wurde. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zur Dickenmessung von metallischen bahnförmigen oder stückgut förmigen Messobjekten mit einer im Verhältnis zur Breite geringeren Dicke vorzusehen, welches einerseits eine zuverlässige und mit hoher Messgüte versehene Erfassung von Dickenwerten auch bei widrigen Umgebungsbedingungen, wie Hitze, Verschmutzungen und dergleichen im Bereich der Metallherstellung ermöglicht und andererseits mit einem vergleichsweise geringeren technologischen Aufwand auch an bestehenden Fertigungs- und Produktionslinien einsetzbar ist. Die vorliegende Erfindung hat ferner die Aufgabe, eine Dickenmessvorrichtung für derartige metallische Messobjekte bereitzustellen, welche eine reduzierte Informationsdichte bei der Messwerterfassung und dadurch erleichterte Weiterverarbeitung von Messwerten bei dennoch hinreichend zuverlässiger Dickenerfassung erlaubt.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Dickenmessung metallischer bahnförmiger oder plattenförmiger Objekte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteil hafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung dient einer Dickenmessung von metallischen bahnförmigen oder stückgutförmigen Messobjekten mit einer im Verhältnis zu einer Breite deutlich geringeren Dicke, d.h. im wesentlichen plattenförmige oder bahnförmige Metallobjekte, insbesondere von Metallbahnen oder Metallbrammen in der Produktion und Verarbeitung von Metallen, mit mindestens einem Sensor, mit einer mit dem Sensor verbundenen Auswertungseinheit, in welcher Mittel zum Auswerten und Verarbeiten von Messwerten des Sensors oder der Sensoren zur Bestimmung von Dickenwerten vorgesehen sind, und mit einem Speicher zur Speicherung von insbesondere Werten oder Informationen zu einer relativen Position, Lage oder Ausrichtung des mindestens einen Sensors und/oder einer Auflagefläche für das Messobjekt im Verhältnis zu dem Sensor, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der mindestens eine Sensor ein Radarsensor mit einem in Messrichtung entsprechend einer Dickenrichtung sich in Abhängigkeit vom Abstand zum Messobjekt verbreiternden Messkegel ist und dass der Sensor in einem vordefinierten Abstand zum Messobjekt und direkt über und/oder unterhalb vom Messobjekt für eine berührungslose Messung der Dicken des Messobjekts anhand einer Oberflächenerfassung mittels Radar und gemittelter Auswertung über einen dem verbreiterten Messkegel entsprechenden Messbereich hinweg in der Auswertungseinheit angeordnet ist. Die Vorrichtung der Erfindung hat somit zur Messung von Dickenabmessungen des metallischen Messob jekts mindestens einen Radarsensor, vorzugsweise zwei Radarsensoren beispielswei se direkt oberhalb und unterhalb von dem Messobjekt, mit welchen eine festgelegte Messung eines relativ großen Messbereichs durch den sich verbreitenden Messkegel realisiert wird, und zwar in einem berührungslosen Zustand durch den vordefinierten Abstand des radarbasierten Sensors von dem Messobjekt direkt über oder unter der jeweiligen Oberfläche des Messobjekts. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann auf kontinuierliche externe Referenzpunkte verzichtet werden. Es reicht eine einmalige Referenzierung bei der Einrichtung des Messsystems.

Ferner ist erfindungsgemäß eine Auswertungseinheit vorgesehen, mit welcher die Auswertung der Dickenerfassung durch den oder die Radarsensoren über die Oberfläche in dem relativ großflächigen Messbereich hinweg in solch einer Weise erfolgt, dass quasi automatisch ein gemittelter Wert der Oberfläche und damit der durchschnittlichen Dicke des Messobjekts mit technisch überraschend einfachem Messsystem ermittelt werden kann. Mit nur wenig Aufwand kann so erfindungsgemäß ein gemittelter zuverlässiger Wert einer tatsächlichen Dicke von derartigen Metallbahnen oder Metallbram en leicht festgestellt werden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat dazu in einem vordefinierten variablen oder fest fixierten Abstand montierte Radar sensoren oder mindestens einen Radarsensor, welche(r) mit einem Speicher und einer Auswertungseinheit gekoppelt sind (ist), sodass die Dickenwerte auch ohne externe zusätzliche kontinuierliche Referenzwerte oder komplizierte Berechnungen über beispielsweise eine Triangulation oder seitliche (fiktive) Referenzlinien an dem Mess objekt zuverlässig erfasst werden können. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung hat dadurch den erheblichen technischen Vorteil, dass sie auch bei widrigsten Umge bungsbedingungen, wie hoher Temperatur, Rauch, Schmutz, Wasserdampf oder Ähnlichem trotzdem eine sichere Erfassung und Messung von Dickenwerten derartiger Metallobjekte erlaubt, ohne dass hierzu aufwendige Maßnahmen wie bisher bei konventionellen Systemen erforderlich sind. Die Vorrichtung der Erfindung ist äußerst schmutzunempfindlich und kann in einem relativ großen Abstand zum Messobjekt als auch im Hochtemperaturbereich montiert werden. Eine sehr nahe Anordnung beispielsweise bei laserbasierten oder optischen Systemen, wie sie bisher dazu einge- setzt wurden, ist somit nicht erforderlich. Mit der relativ großen Abstandweite sind auch vergleichsweise große Messbereiche der Oberfläche derartiger Objekte, die große Abmessungen umfassen können, möglich, ohne dass eine Vielzahl von verschiedenen Einzelsensoren mit punktförmigen Messbereichen hierzu erforderlich sind. Durch die Größe des Messbereichs und der Möglichkeit eines relativ hohen Abstands der Sensoren zu dem Messobjekt können dennoch zuverlässige Messwerte einer hohen Messgüte und Exaktheit mit der Erfindung erzielt werden. Nicht zuletzt erfordert die erfindungsgemäße Messung mittels Radarsensoren und einer gemittelten Auswertung eines relativ großen Messbereichs in der Regel auch keine aufwendige Weiterverarbeitung oder Berechnung von Zwischenwerten oder großen Datenmengen. Der Messbe reich M ist vorliegend definiert als die Erfassungsfläche des Messkegels K auf der Oberfläche des Messobjekts. Manchmal wird der Messbereich in der Literatur auch als ein Messfleck innerhalb des kegelstumpfförmigen Messkegels bezeichnet: Ein Mess bereich M kann größer als der jeweilige Messfleck des Sensors sein, wenn beispielsweise mehrere Sensoren nebeneinander oder in Form eines Arrays angeordnet sind. Es können so mit relativ geringem Rechenaufwand sehr genaue Messwerte oder hinreichend genaue Messwerte für derartige metallische Objekte wie Metallbrammen oder fortlaufend produzierte Metallbleche bereitgestellt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Fläche des Messbereichs auf dem Messobjekt leicht konfigurierbar. Durch die Kegelform des Messkegels kann durch eine einfache Höhenverstellung des Sensors eine Änderung in der Größe des Messbereichs vorgenommen werden.

Die Radartechnologie weist eine große Messbereichsvarianz (Abstand Sensor zum Messobjekt) auf, ohne den Fokus zu verlieren. Mit solch einer Lösung lassen sich auch relativ große Dickenvariationen mit ein und derselben Vorrichtung erfassen, z. B. von 1 mm bis 400 mm, vorzugsweise Dicken von 25 mm bis 350 mm, wobei eine komplexe Neujustierung oder Fokussierung bei sich änderndem Messabstand nicht erforderlich ist. Die Sensoren auf Radarbasis nach der Erfindung sind mit einem vordefinierten Abstand (H) zur Oberfläche der Metallbahnen oder Metallbrammen angeordnet, so dass der durch den konisch erweiterten Messkegel (H) erzeugte und damit vergrößerte Messfleck oder Messbereich (M) mindestens um das Dreifache der Radarsensoren am Antennenausgang, vorzugsweise das Zehnfache, erweitert ist, um eine größere ausreichende Breite der Messobjekte zur Bereinigung und Mittelung einer bei solchen metallischen Brammen oder Bändern vorhandenen Dickenvarianz in Breitenrichtung zu erreichen. Hierdurch wird mit überraschend einfachen Konstruktionen eine gemittelte Auswertung der Dicken erzielt, so dass ein einziger Wert als Ausgangssignal je Messvorgang erzeugt wird. Vorzugsweise weisen die Sensoren Messkegel mit einem Messbereich (M) am zu erfassenden Objekt von 30 mm bis 1.200 mm Durchmesser je nach Anwendungsfall und Abmessung der Bahnen oder Brammen auf.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine radarbasierte Sensor in etwa mittig in einer Breitenrichtung über und/oder unter dem Messobjekt derart angeordnet, dass ein großflächiger Messbereich M von mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 80% einer Breite und/oder einer Länge des Messobjektes durch den Sensor abgedeckt ist. Mit nur einem einzigen Sensor im Falle einer auf einer in vordefiniertem und gespeichertem Abstand vorgesehenen Auflagefläche sowie einer einzigen Messung kann so eine relativ großflächige Erfassung der Oberfläche und damit Bestimmung der Dicke über einen recht großen Bereich hinweg erfol gen. Bei zwei Sensoren beispielsweise an einer Unter- und an einer Oberseite eines kontinuierlich sich bewegenden Metallbandes bzw. Metallbramme können so auch im fortlaufenden Prozess der Metallverarbeitung sehr gute Werte hinsichtlich der durch schnittlichen Dicke über einen gemittelten Wert hinweg erfasst werden. Die Vorrichtung der Erfindung erfordert dafür keine aufwendigen Vorkehrungen und vor allem keine mehreren Berührungssensoren oder Kontaktsensoren zur Erfassung der einzelnen Positionen an einer Vielzahl von verschiedenen Messpunkten. Die erfindungsgemäße Messvorrichtung mittels Radartechnologie hat ferner den Vorteil, dass sie unabhängig von verschiedenen Umgebungssituationen ist, wie einer starken Hitze in oder nahe bei einem Heizofen, in einem verschmutzen oder verrauchten Herstellungsbereich oder Ähnliches, welche eine herkömmliche Dickenmessung beeinflussen können. Bei manchen Anwendungen entsteht starker Wasserdampf. Dies hat insbesondere bei einer Dickenmessung von Metallbrammen den Vorteil, dass anders als bei optischen Sensoren die radarbasierten Sensoren auch dann weiter einwandfrei funktionieren. Die Messung der Dicke ist jeweils hinreichend exakt für die jeweilige Weiterverarbeitung der Messwerte. Eine aufwendige apparative Anordnung und Fokussierung von einzelnen optischen Messsensoren, wie Lasersensoren, Messspiegeln oder Kameraobjektiven ist ebenfalls nicht im Bereich der oft kritischen Umgebungsbedingungen erforderlich. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann aufgrund der Radartechnologie auch in relativ großem Abstand zu dem Messobjekt hin vorgesehen werden. Nicht zuletzt kann mit dem großflächigen Messbereich mit einer einzigen Messung eine gute gemittelte Werteerfassung der Dicke derartiger Objekte erfolgen. Damit ist der technologische Aufwand für die Dickenerfassung deutlich gegenüber dem Stand der Technik reduziert. Alternativ kann auch ein geringerer Messbereich M von beispielsweise 10 % der Breite oder Länge des Messobjekts erfasst werden.

Gemäß einer eiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor in einer im wesentlichen senkrechten Dickenrichtung im Verhältnis zu dem Messobjekt ausgerichtet und angeordnet. Der Sensor ist mit seiner Messrichtung somit etwa senkrecht direkt im Verhältnis auf eine Dickenrichtung, also vertikal bei einem horizontal liegenden oder transportierten Messobjekt ausgerichtet. Durch die direkt senkrechte Ausrichtung im Verhältnis zu der Dickenrichtung des Messobjekts kann mit dem radarbasierten Sensor eine direkte Messung der Lage der Oberfläche erfolgen, ohne dass seitliche Vorrichtungen oder Einrichtungen zur Messung, Spiegelung oder zur Referenzbildung hier für eine Dickenmessung erforderlich sind. Außerdem kann mit solch einer Anordnung und gezielten Ausrichtung eine möglichst breite Streuung des Messkegels oder des Messfiecks derartiger Radarsensoren erfolgen, die zu einer recht großflächigen Erfassung der Dicke und effektiv gemittelten Feststellung der Werte der Oberfläche und damit der Dicke insgesamt derartiger Messobjekte führt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Sensor in einer Höhenposition im Verhältnis zum Messobjekt verstellbar. Die Verstellung der Höhenpositionen hat bei den erfindungsgemäßen Radarsensoren für die Dickenmessung den Vorteil, dass eine entsprechende Größe des Messbereichs variabel je nach Bedarf angepasst und eingestellt werden kann. Je nach Breite der zu messenden Metallobjekte kann so der Messbereich durch Änderung des Messabstands in einfacher Weise jeweils gezielt vergrößert oder verkleinert werden. Bei Radarsensoren hat dies auch den Vorteil, dass eine Fokussierung oder Anpassung einer Optik nach einer Lageverstellung oder Höhenverstellung der Sensoren nicht erforderlich ist, wie dies bei herkömmlichen optischen derartigen Sensoren wie Lasersensoren oder kamerabasierten Sensoren erforderlich ist. Die Vorrichtung nach der Erfindung kann so variabel auf unterschiedliche Gegebenheiten schnell, gezielt und sehr leicht angepasst werden. Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Sensor in seinem Abstand oder in seiner Lage zum Messobjekt variabel oder verstellbar angebracht. Die Montage beispielsweise an einem Gestell, an einer Laufbahn, einem Träger oder Ähnlichem von dem Sensor erfolgt damit so, dass eine Verstellmöglichkeit in dem Abstand oder in der Lage möglich ist. Der Sensor kann somit beispielsweise links und rechts im Verhältnis zu einer Laufrichtung eines Metallbandes in einer Metallbahnproduktion verstellt werden. Auch kann die Höhe oder die Position im Verhältnis zu einer Gesamtvorrichtung hier leicht variiert werden. Die Lage und vorzugweise auch der Abstand sind variabel so einstellbar, dass jeweils die Abstandswerte in dem Speicher der Auswertungseinheit der Messvorrichtung hinter- legbar oder abspeicherbar sind. Auf diese Weise sind keine Referenzwertbildungen über externe weitere Objekte oder Messgegenstände unbedingt erforderlich, auch wenn sie alternativ hinzugezogen werden könnten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt auch nach einem Verstellen der Lage und Position der Radarsensoren eine möglichst genaue und technisch einfach zu realisierende Dickenerfassung, welche im Bereich der Metallindustrie für Metallbrammen oder Metallbänder hinreichend genau ist und keinen großen technologischen Aufwand erfordert.

Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor in Querrichtung zum Messobjekt beweglich, vorzugsweise traversierend beweglich angeordnet. Die bewegliche Anordnung beispielsweise in einer Produktionsvorrichtung eines fortlaufenden Metallbandes, Metallblechs oder der Metallbramme hat den Vorteil, dass mit einem einzigen radarbasierten Sensor eine noch größere Breite des Messob jekts zur Dickenmessung erfasst werden kann. Die traversierende also hin und her gehende Beweglichkeit des Sensors kann beispielsweise über entsprechende Stellmo toren erreicht werden, die aufgrund der mit der fortlaufenden Bewegung des sich darunter befindenden Metallbandes oder der Metallbramme somit in einer Art schlangenlinienförmigen Form der Messstrecke des Messbereichs M entlang der Oberfläche des Messobjektes resultiert. Dadurch kann eine sichere Erfassung von fast vollständiger Oberflächen- und Dickenverhältnisse durch die Vorrichtung der Erfindung erfolgen. Eine noch höhere Messgenauigkeit ist damit auch bei fortlaufenden Prozessen gut möglich. Es ergeben sich noch bessere Messwerte insbesondere bei sich fortlaufend bewegenden Metallbahnen trotz der relativ reduzierten Anzahl von Sensoren, bei- spielsweise lediglich zwei Sensoren, einem an der Oberseite und einem an der Unterseite des Metallbandes oder Messobjekts. Die traversierende Position der Sensoren quer zum Band ist bekannt, in Kombination mit der gemessenen Dicke lässt sich ein Profil der Dicke des Messobjekts erstellen. Ein in Querrichtung verlaufendes Dickenprofil der Messobjekte lässt sich so erstellen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor hinter einer radardurchlässigen Schutzabdeckung, Isolierung und/oder Gehäusewand angeordnet. Der mindestens eine Radarsensor gemäß der Erfindung ist so von den häufig sehr rauen Umgebungsbedingungen in der Metallindustrie und Verarbeitung von Metallbrammen oder Metallbändern sicher geschützt. Eine radardurchlässige Schutz- abdeckung kann beispielsweise in Form einer hitzebeständigen Glasscheibe oder ähnlicher radardurchlässiger, nichtmetallischer Plattenelemente vorgesehen sein. Alternativ und/oder ergänzend kann auch eine Wärmeisolierung als Abschirmung gegenüber der in der Regel häufig sehr hohen Temperaturen von beispielsweise bis zu 500°C, 800°C oder sogar höher derartiger Metallteile in Herstellungsprozessen vorgesehen sein. Andererseits kann der Sensor erfindungsgemäß auch durch eine Gehäusewand und einen den Sensor zumindest in Richtung zu dem Messobjekt hin abgeschirmten Gehäusekasten geschützt angeordnet werden. Auf diese Weise wird ein weiterer Schutz des Sensors vor den oft sehr rauen Umgebungsbedingungen hinsichtlich der Temperatur, Schmutz oder Partikeln geboten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist damit noch zuverlässiger in der Ermittlung von Dickenwerten für die Messobjekte auch über einen sehr langen Zeitraum ohne bei rein optischen Systemen häufig notwendige Wartungen oder Reparaturen.

Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Sensor ein radarbasierter Sensor in Form eines in Querrichtung des Messobjekts sich erstreckenden Arrays von einer Mehrzahl von einzelnen Radarsensoren vorgesehen. Anstatt über und/oder unter dem Messobjekt jeweils nur einen einzigen Sensor erfindungsgemäß vorzusehen, ist nach dieser alternativen Ausgestaltung der Erfindung somit eine in Querrichtung voneinander getrennt vorgesehenen Einzelradarsensoren vorhanden, beispielsweise in einer linienförmigen oder rechteckigen Anordnung der Sensoren. Die einzelnen Radarsensoren sind in Form eines Arrays also eines in Form eines vordefi- nierten Feldes oder einer vordefinierten Linie mit festgelegten Abständen zueinander und bei beidseitiger Messung an entsprechenden Positionen vorgesehen. Mit solch einer Arrayanordnung von mehreren Sensoren kann eine noch größere Abdeckung einer Breitenabmessung oder Längserstreckung von derartigen Metallbrammen oder Metallbändern zur Vergrößerung des Messbereichs M erfolgen, die beispielsweise Abmessungen bis hin zu 2 bis 3 m in der Praxis aufweisen können. Erfindungsgemäß kann so mit der Vorrichtung mit einem Vorgang eine sehr genaue und direkte Dicken messung über einen noch breiteren und/oder längeren Bereich von Messobjekten durchgeführt werden. Mit der Erfindung lassen sich auch Dickenprofile von Messobjekten leicht erstellen. Über beispielsweise die Breite des Messobjekts hinweg kann so eine Variation von Dickenwerten kontinuierlich erfasst, gespeichert und weiterverarbeitet werden. Über die Anzahl der Messsensoren lässt sich auch die Auflösung bestimmen. Jeder einzelne Messfleck von den mehreren Sensoren vergrößert den erfassten Messbereich M.

Bei einer solchen Array-Anordnung können vorzugsweise die Messwerte der Sensoren im Außenbereich ausgeblendet werden, um keine falschen Band-/ Brammendickeninformationen zu bekommen. Dies hat hauptsächlich für schmalere Bänder/Brammen Vorteile.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor in einer horizontalen Richtung im Verhältnis zur Förderrichtung F des Messobjekts beweglich, insbesondere traversierend im Verhältnis zum Messobjekt beweglich. Die Sensoren oder der mindestens eine Sensor auf der Basis einer Radartechnologie ist somit in der horizontalen Richtung zum Messobjekt hin bewegbar oder von dem Messobjekt oder der Oberfläche des Messobjekts wegbewegbar. Dies hat den Vorteil, dass unterschied lich große Messbereiche M leicht mit der Erfindung eingestellt werden können oder dass alternativ auch unterschiedlich genaue Dickenmessungen in Einzelbereichen oder in größeren Bereichen der Oberfläche der Messobjekte vorgenommen werden können. Eine neue Fokussierung von optischen Einrichtungen ist dabei nicht unbedingt erforderlich, da die Radarsensoren auch ohne solche optischen Einrichtungen verwendbar sind.

Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der mindestens eine radarbasierte Sensor und die Auswertungseinheit für eine kontinuierlich fortlau- fende Dickenmessung mit einer Koppelung oder mindestens einer Berücksichtigung einer Geschwindigkeit des Messobjekts in der Förderrichtung F ausgebildet. Die Dickenmessung erfolgt somit durch die Auswertungseinheit kontinuierlich im laufenden Prozess ohne ein Anhalten der jeweiligen Messobjekte (Metallbrammen oder Metallbändern). Die Berücksichtigung oder direkte Kopplung mit der Fördergeschwindigkeit in Förderrichtung F hat ferner den Vorteil, dass eine Anpassung in der Messauswertung entsprechend der jeweiligen Geschwindigkeit des Messobjekts hin auf eine optimale Auswertung der Dickenmesswerte erfolgen kann. Somit wird eine hohe Messgüte hinsichtlich der Erfassung der Dicke der Messobjekte jeweils auch in kontinuierlich fortlaufenden Prozessen oder Herstellungsanlagen erreicht. Dadurch wird erfindungsgemäß ein in Längsrichtung verlaufendes Dickenprofil aufgenommen, welches für eine verbesserte Steuerung, Regelung und Qualitätssicherung verwendet werden kann. Auch in nicht kontinuierlichen, quasi statischen Messsituationen bringt die Erfindung Vorteile, da beispielsweise durch eine bekannte Breite des Messobjekts zusammen mit der Dickenmessung nach der Erfindung eine recht präzise Volumenermittlung der Objekte ermöglicht wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine radarbasierte Sensor einseitig zum Messobjekt angeordnet und es ist eine Auflagefläche mit vordefiniertem und im Speicher der Auswertungseinheit abgespeichertem Abstand zum Sensor für die Auflage des Messobjekts vorgesehen. Auch bei solchen, beispielsweise im Bereich von der Herstellung von Metallbrammen üblicher weise vorgesehenen Fördertischen, beispielsweise in Form von sogenannten Rollgang, Förderbändern oder Auflageflächen ist so erfindungsgemäß eine technologisch recht einfach zu realisierende und dennoch überraschend sehr genaue Dickenmessung derartiger metallischer Objekte mit nur einseitig vorgesehenem Sensor oder Sensoren möglich. Durch die Abspeicherung der Abstandswerte zum Sensor hinsicht lich der Auflagefläche kann die Dickenmessung mit Methoden der Radarmessung und einfacher Rechenschritte innerhalb der Auswertungseinheit und auf Basis der gespeicherten Abstandswerte schnell und effektiv durchgeführt werden. Die dafür zu verwendende Messtechnologie ist wie auch bei den anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung die sogenannte Radarmessung mit einer Zeit-/Abstandsermittlung. Durch den bekannten Weg oder Abstand zur Auflagefläche und die gemessene Dauer der Abstrahlung und des Rückempfangs der reflektierten Radarsignale kann erfindungs- gemäß auf technologisch recht überraschend einfache Art und Weise die Dicke des jeweiligen metallischen Messobjekts einfach und sicher auch bei kritischen, ungünstigen und rauen Umgebungsbedingungen sicher erfasst werden. Beispielsweise kann durch eine vorab erfolgte Kalibrierung der Position des Sensors zur Auflagefläche oder über eine bekannte konstruktive Größe oder Position die Weg-Zeit-Messung mit dem Sensor durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Speicher der Auswertungseinheit mindestens eine Abspeicherung von verschiedenen Daten und Informationen der Vorrichtung bzw. der Sensoren und des Messobjekts vorhanden, insbesondere mindestens Daten zur Höhenposition des Sensors, zur vertikalen Lage des Sensors im Verhältnis zu dem Messobjekt bzw. der Förderrichtung F des Messobjekts zum Messbereich M oder zum Messfleck des sich erweiternden Messstrahls der Sensoren und/oder zum Abstand des oder der Sensor(en) zur Auflagefläche. Diese gespeicherten und vorab festliegenden Daten und Informationen dienen einer schnellen und unkomplizierten Erfassung, Berechnung und Auswertung der Dicken von derartigen metallischen Messobjekten. Sie können auch zu Zwecken einer Kontroilbe- rechnung der Dickenwerte verwendet werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein Messfleck des Messbereichs (M) des Sensors eine elliptische oder ovale Form mit der längeren Hauptachse in Breitenrichtung des Messobjekts auf. Der Sensor ist somit erfindungsgemäß nicht mit einem üblichen kreisrunden Messbereich (M) des Messflecks versehen, sondern einem Messfleck mit einer elliptischen oder ovalen Form, die in der Breite des zu messenden Messobjekts größer ist und die eine geringere Ausdehnung in Längsrichtung der Messobjekte ist. Auf diese Weise können die Breiten der zu mes senden Metallbänder oder Metallbrammen vollständig auch mit einem oder wenigen Sensoren erfasst werden und kann erfindungsgemäß ein aussagekräftiger Dickenwert über eine gemittelte Auswertung auch die Dickenvarianz über die gesamte Breite hinweg sicher erfasst werden. Eine Ausdehnung des Messbereichs in Längsrichtung, d. h. der Zuführrichtung, oder Vorlaufrichtung eines Metallbandes oder Längenausdeh nung der Metallbramme ist dagegen von geringerer Größe, da hier die kürzere Nebenachse der Ellipsenform des Messbereichs liegt. Auf diese Weise wird auch mit einem einzigen Sensor zum Beispiel eine hinreichende und über annährend die gesamte Breite gemittelte Dicke erfasst, und die Qualität und Maßhaltigkeit der so hergestellten Metallbrammen oder Metallbahnen ist dadurch besser einzuhalten. Eine solche elliptische oder ovale Form des Messbereichs kann auf verschiedene Art erzielt werden und beispielsweise über eine Antennenform der als Radarsensoren ausgebil deten Sensoren erreicht werden. Alternativ kann hierzu auch eine Radarlinse oder eine andere radarwellenformende Einrichtung einer der verwendeten Antennen als Sensoren dienen. Alternativ wäre es auch denkbar, einen Sensor nicht senkrecht zur Dickenrichtung des Messobjekts hin auszurichten, sondern mit einer leicht schrägen Ausrichtung im Verhältnis zu der Vertikalen, um so eine in der Breitenrichtung des Messobjekts hin größeren Messbereich und die längere Hauptachse der Ellipsenform auf der zu erfassenden Oberfläche der Messobjekte zu haben.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Auswer tungseinheit ein Regelmodul zur direkten Rückkopplung in einen Herstellungsprozess der Metallbahnen zu dessen Anpassung auf Basis der mit dem Sensor gemessenen Dickenwerte auf, insbesondere ein Regelmodul zur direkten Rückkopplung in einen vorgelagerten und/oder nachgelagerten Walzprozess oder Aufheizprozess der metallischen Messobjekte. Mit solch einer Auswertungseinheit und einem Regelmodul lassen sich die Herstellungsprozesse auf Basis der so gewonnenen, gemittelten Dickenwerte der Metallbrammen oder Metallbänder direkt beeinflussen. Die erfindungsgemäße Rückkopplung hat den Vorteil, dass beispielsweise in einen vorgelagerten Walzprozess direkt eingegriffen werden kann, um die definierte Soll-Dicke der Metallobjekte schon an den Walzen über den Walzspalt im Walzgerüst einzustellen oder zu verändern. Mit der erfindungsgemäßen Dickenmessung erreicht man somit eine bessere Maßhaltig keit und Genauigkeit in geringeren Toleranzbereichen derartiger in den Oberflächen oft über die Breitenrichtung in der Dicke variierender Metallobjekte. Eine direkte Rück kopplung in beispielsweise einen Aufheizprozess hat den Vorteil, dass in einem Wärmeofen für die Herstellung der Metallobjekte im metallurgischen Prozess die Regelung besser und genauer erfolgen kann. Bei derartigen Herstellungsprozessen ist nämlich bei insbesondere dickeren Metallbrammen eine relativ hohe Wärmeenergie zuzuführen, welche nach der vorliegenden Erfindung entsprechend den Dicke nvariati- onen an der Messstelle durch direkte Rückkopplung schnell angepasst werden kann. Andere Formen einer direkten Rückkopplung auf Basis der durch den Radarsensor gemessenen und gemittelten Dickenwerte der Messobjekte sind ebenfalls denkbar, um den Herstellungsprozess direkt zu beeinflussen, zu variieren oder gar zu stoppen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Auswertungs einheit mit Mitteln zum Bestimmen eines Gesamtvolumens oder eines Gesamtgewichts von als Messobjekt durch den Sensor gemessenen Metallbrammen versehen. Die Radarsensoren der Dickenmessung erfassen Anfang und Ende der Bramme, mit Einbindung der Längsgeschwindigkeit kann somit ebenfalls die Länge der Bramme berechnet werden. Mit der Auswertungseinheit ist somit durch eine entsprechende Hinterlegung von spezifischen Gewichten des jeweiligen Materials und auf Basis der vorhandenen Messungen der Dicke bei Kenntnis der Länge und Breite - z. B. aus einem Speicher oder weiteren Messungen eine korrekte Bestimmung des Gesamtvolumens von quaderförmigen Metalibrammen möglich, so dass deren Gesamtgewicht leicht zu berechnen ist, ohne dass eine direkte Erfassung des Gewichts selbst erforderlich ist. Dies ist relevant und von erheblichem technischen Vorteil in diesem Gebiet für die Weiterverarbeitung und die Bestimmung der korrekten Angaben im Weiterverarbei tungsprozess oder im Handling und Vertrieb derartiger Metallobjekte. Eine solche indirekte Gewichtsbestimmung auf Basis der über die Dickenvarianz hin ausgegliche nen bzw. gemittelten Gesamtdicke der Metallobjekte hat daher erhebliche Vorteile gemäß der Erfindung.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung ausgebildet und angepasst zur Messung von Dicken von Messobjekten im Bereich von 25 mm bis 350 mm und/oder von Breiten zwischen 700 mm bis 2.800 mm. Die mit der Erfindung zu messenden Messobjekte, welche eine im Verhältnis zur Breite deutlich geringere Dicke aufweisen und in der Regel als Metallbahnen oder Metallbrammen aus einem Metallherstellungsvorgang herkommen, weisen vorzugsweise Werte im Bereich von Dicken von 25 mm bis 350 mm auf, wobei die Dicken von Metallbahnen in einem auch geringeren Bereich von beispielsweise 3 mm bis 30 mm liegen können. Die Breiten solcher mit der Erfindung zu messenden Metallbrammen liegen im Bereich von 700 mm bis 2.800 mm, wobei die Sensoren in der Anordnung, Anzahl und Größe des jeweiligen erfindungsgemäß speziell erweiterten Messflecks des Messbereichs entsprechend hierauf angepasst sind. Insbesondere wird erfindungsgemäß durch die Anpassung auf diese Breitenwerte eine automatische Mittelung der Dickenwerte über annähernd die gesamte Breite der Messobjekte erreicht, so dass eine hier häufig auftretende Dickenvarianz, die bei solchen durch Walzen hergestellten Metallobjekten in der Regel vorhanden sind, in der Dickenwertbestimmung berücksichtigt wird. Eine im Wesentlichen punktuelle Sensorik kann dies nicht leisten. Die unterschiedlichen Dickenwerte, welche in Zwischenbereichen oder bei nur reduzierten Größen von Messflecken dabei erfasst werden können und zu Fehlern in der Dickenauswertung führen können, werden so erfindungsgemäß auf konstruktiv überraschend einfache Art und Weise vermieden. In der Form und Größe des Messflecks und in Anpassung an die gemessenen Messobjekte und deren Dicken und Breiten ist die Erfindung speziell auf diese Art einer Anwendung hin optimiert, so dass eine korrekte Erfassung und Bestimmung der Dickenwerte auch bei widrigen Umgebungsbedingungen und in einem fortlaufenden Prozess der Fierstellung solcher Metallbrammen oder -bahnen hiermit ermöglicht wird.

Gemäß einem diesbezüglichen Aspekt der Erfindung kann das Verhältnis der Dicke zur Breite, welche in Anspruch 1 als eine geringere Dicke als Breite definiert ist, beispielsweise zwischen Werten von 1 :3 bis 1:300, vorzugsweise 1:10 bis 1 :200, liegen. Die im Verhältnis zur Dicke größere Breite ist damit in einem Bereich festgelegt, die mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu messen ist über die speziell dafür ausgebildeten Radarsensoren mit einer Auswertungseinheit und gespeicherten Werten von beispielsweise einer Auflageebene zur Bestimmung der gemittelten Dickenwerte derartiger Metallbrammen oder Metallbänder. Flierzu sind die Messrichtung und der Abstand der Sensoren zu den jeweiligen Messobjekten eingestellt und angepasst. Erfindungsgemäß können dabei sogar relativ große unterschiedliche Dicken von Metallobjekten ohne normalerweise hierfür erforderliche Anpassung oder Veränderung der zur Dickenmessung dienenden Sensoren erfolgen: Beispielsweise können Dicken von 25 mm bis 350 mm mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Abstandsänderung des Sensors zum Messobjekt erfasst werden und haben dennoch keinen negativen Einfluss auf das Messergebnis. Ein Nachführen oder Verstellen der Sensoren ist dadurch nicht in jedem Fall nötig. Auch eine neue Fokussierung, wie es bei optischen derartigen Sensoren notwendig ist, ist erfindungsgemäß nicht mehr erforderlich. Die Vielfältigkeit in der Anwendung und die Variabilität in den zu messenden Dickenwerten ist damit vergleichsweise groß und kann wie gesehen einen Faktor von beispielsweise 1 :10 aufweisen, ohne dass die Vorrichtung oder eine Auswertung entsprechend dafür geändert werden muss.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Messbereich oder Messfleck des Sensors auf dem Messobjekt bzw. der Oberfläche des Messobjekts insbesondere in Abhängigkeit von dessen aktueller Breite einen Durch messer von 30 mm bis 1.200 mm auf. Die zu messenden Messobjekte können daher vorzugsweise je nach Breite der Messobjekte auch mit einem einzigen Sensor gemäß der Erfindung und entsprechenden Auswertungseinheiten in der Dicke erfasst werden, wobei die Mittelung zum Ausgleich einer möglichen Dickenvarianz in Breitenrichtung der Messobjekte (Metallbrammen oder Metallbänder) hier automatisch und einfach über das System und die Konstruktion des Radarsensors selbst erfolgt. Auch eine Mehrzahl von einzelnen Sensoren nebeneinander in Form eines Arrays ist möglich, um beispielsweise breitere Messobjekte hinreichend zu erfassen bei einem kleineren Messfleck im unteren Bereich der angegebenen Bereiche. Aufgrund der höheren Anzahl der Radarsensoren bei einer Array-Anordnung führt die höhere Anzahl an Messwerten zu einer entsprechend noch besseren bzw. höheren Messauflösung der Dickenwerte in Querrichtung zum Band.

Gemäß einer eiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor mit einem Messbereich im Verhältnis zur Breite des Messobjekts so angeordnet, versehen oder gesteuert, dass ein mittlerer Bereich des Messobjekts in dessen Breitenrichtung erfasst wird ohne ein Überlappen von Rändern des Messobjekts. Die erfindungsgemäße Dickenmessung erfolgt dabei auf Basis von hinterlegten, gespeicherten Referenzwerten einer Auflagefläche für den Fall von Metallbrammen oder auf Basis der jeweils gegenüberliegenden, auf beiden Seiten (oben und unten) vorgesehenen Sensoren, ohne dass Randbereiche dabei überfahren werden. Dadurch werden nur die jeweiligen Oberflächen zur Dickenbestimmung der Metallobjekte erfasst, und es ist nicht erforderlich, im Randbereich eine quasi überlappende und bei der Auswertung störende Erfassung von Messdaten zu erzeugen. Erfindungsgemäß kann der Sensor dabei entweder ein einziger Sensor sein mit einem in der Breitenausdehnung etwas kleineren Messbereich als der tatsächlichen Breite des Messobjekts. Es können auch in einem Array mehrere Sensoren vorgesehen sein, wobei die am Rand vorgesehenen Sensoren ebenfalls nicht die Kanten der Messobjekte überragen und vorzugsweise in einem Innenbereich eine durchgängige Messung erfolgt. Auch bei einem alternierend hin- und herfahrenden Sensor in Querrichtung zu den Messobjekten (Breitenrichtung) kann die Steuerung so vorgesehen werden, dass keine Übergreifung oder Überstreifung von Randbereichen der Messobjekte erfolgt. Dies hat Vorteile im Hinblick auf die erfin dungsgemäß automatisch gemittelte Auswertung zum Ausgleich der bei solchen Metallobjekten vorhandenen Dickenvarianz über die Breite solcher Messobjekte wie Metallbrammen hinweg.

Weitere Vorteile, Merkmale und Aspekte der Erfindung werden im Folgenden mehr im Detail anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung und im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchem in den Figuren verschiedene beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dickenmessung metallischer Messobjekte mit beidseitig oberhalb und unterhalb von einem Messobjekt angeordneten Sen soren und Auswertungseinheit mit Speicher;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dickenmessung mit vertikaler Verstelimöglichkeit der Sensoren;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dickenmessung metallischer Messobjekte mit einem einseitig angeordneten Sensor und einer Auflagefiä- che für das Messobjekt;

Fig. 4 eine perspektivische schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dickenmessung metallischer Messobjekte mit einem Array aus Sensoren zur radarbasierten Messung über und unter dem Messobjekt;

Fig. 5 eine perspektivische schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dickenmessung mit einem Sensorpaar über und unterhalb von dem Messobjekt mit traversierend beweg lich zur Breitenrichtung hin angeordneten Sensoren In der Fig. 1 ist in schematischer Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Messung von Dickenwerten von metallischen Messobjekten 1 mittels zwei Sensoren 2, 3 gezeigt, wobei die Sensoren 2, 3 auf Basis einer Radartechnologie oder Mikrowellen eine direkte Messung eines Abstand swertes H zu den Oberflächen des Messobjekts 1 hin zusammen mit einer Auswertungseinheit 4 und damit eine Erfassung der Dicke D im Messbereich M realisieren. Bei der Vorrichtung 10 zur Dickenmessung nach diesem ersten Ausführungsbeispiel ist an einer Oberseite und einer Unterseite jeweils ein Sensor 2, 3 vorgesehen, welche sogenannte radarbasierte Sensoren sind. Mit einer Radartechnologie erlauben die Sensoren 2, 3 das Erfassen der Oberfläche des Messobjekts 1 in einer Breiten- und Längenrichtung, um Messwerte zur Bestimmung der Dicke D zu bestimmen. Das Messobjekt 1 ist entweder wie in der schematischen Fig. 1 gezeigt eine sogenannte Metallbramme mit einer im wesentlichen rechteckigen Form mit einer im Vergleich zur Breite B relativ geringen Dicke D und längeren Längen L in Förderrichtung F entlang einem Produktionsprozess oder Ähnlichem. Das Messobjekt 1 kann jedoch auch erfindungsgemäß jedes andere metallische Messobjekt 1 sein, solange es eine Dicke D in einer Dickenrichtung mit vergleichsweise geringerer Dickengrößenverhältnisse aufweist als in der Breite B oder Länge L. Insbesondere kann es sich beim dem Messobjekt 1 auch um ein fortlaufend in einem Herstellungsprozess oder Bearbeitungs prozess bewegtes kontinuierliches Metaliblech oder Metallbahn handeln, die eine kontinuierliche Messung der Dicke mittels der Messvorrichtung 10 erfordert. Die Vorrichtung 10 ist auf eine radarbasierte Messung von Dicken solcher Metallobjekte 1 im Bereich von 25 mm bis 350 mm im Falle von Metallbrammen 20 angepasst ohne Notwendigkeit einer Verstel lung oder Fokussierung an den Sensoren 2, 3.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung 10 zur Dickenmessung vorgesehen, welche auf Radartechnologie basierende Sensoren 2, 3 oder mindestens einen solchen Sensor 2 (vgl. Fig. 3) aufweist. Die Messung der Dicke D des Messob jekts 1 erfolgt durch Aussenden von Mikrowellen mittels den Radarsensoren 2, 3, die auf den Oberflächen des Messobjekts jeweils in einem recht großen Messbereich M reflektiert werden. Die erfindungsgemäßen Messbereiche M der Sensoren liegen bei Größen oder Durchmessern von 30 mm bis 1.200 mm. Die so reflektierten Radarstrahlen werden durch die Sensoren 2, 3 wieder erfasst und in einer Auswertungseinheit 4 zur Bestimmung der Dicke D der Messobjekte 1 im Messbereich M weiterverarbeitet. Die Vorrichtung 10 zur Messung von Dicken von metallischen Messobjekten 1 kann somit sowohl an stehenden als auch an sich bewegenden Messobjekten 1 eine Dickenmessung der jeweiligen Dicken D durchführen. Erfindungsgemäß ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ein erster Sensor 2 über in etwa der Mitte einer Förderrichtung F des Messobjekts 1 in einem festgelegten Höhenabstand H vorgesehen, während gleichzeitig an der Unterseite unterhalb von dem Messobjekt 1 in einem Förderband, Rollgang oder Ähnlichem ein entsprechender parallel und simultan betriebener und angeordneter zweiter Sensor 3 vorgesehen ist. Beide Sensoren 2, 3 basieren auf einer Radartechnologie, welche über eine Weg -/Zeitmessung der ausgesendeten Radarstrahlen und des Empfangs von reflektierten Radarstrahlen eine Dickenbestimmung der Dicke D des Messobjekts 1 in einem recht großen Messbereich M auf einfache technische Weise ermöglicht. Dazu ist bei diesem Ausführungsbeispiel in einer Auswertungseinheit 4 ein Mittel zum Auswerten von radarbasierten Messwer ten der Sensoren 2, 3 sowie ein Speicher 5 vorgesehen, in welchem insbesondere Werte hinsichtlich der Position und Lage der Sensoren 2, 3, der erfassten Werte der Radarmessung an den Oberflächen des Messobjekts 1 und/oder einer exakten Position einer Auflagefläche 11 (vgl. Fig. 3) abgespeichert sind. Weitere Daten und Werte zur Bestimmung der Dicke D des Messobjekts 1 können in dem Speicher 5 der Auswertungseinheit 4 ebenfalls hinterlegt sein. Die Sensoren 2, 3, die Auswertungseinheit 4 und der Speicher 5 bzw. eine nicht gezeigte Steuerung der Anlage sind über jeweilige schematisch eingezeichnete Leitungen 9 direkt oder indirekt miteinander verbunden.

Erfindungsgemäß sind die Sensoren 2, 3 der Vorrichtung 10 mit einem sich in Mess richtung entsprechend einer Dickenrichtung der Dicke D des Messobjekts 1 verbreitenden Messkegel K gebildet, sodass sich je nach Abstand der Sensoren 2, 3 von dem Messobjekt 1 ein relativ stark vergrößerter Messbereich M an den Oberflächen (obere Oberfläche und untere Oberfläche) des Messobjekts 1 ergibt. Die sich verbreiterten Messkegel K sind schematisch in der Fig. 1 eingezeichnet und angedeutet, wobei diese auch für die weiteren Ausführungsbeispiele der Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 mit etwa weiter vereinfachten Darstellungen entsprechend analog gelten. Der sich zum Messobjekt 1 hin verbreiternde Messkegel K ist bei den Sensoren 2, 3 erfindungsgemäß so vorgesehen, dass ein vergleichsweise großer Messbereich M in Abhängigkeit vom Abstand H (Höhe) auf der oder den Oberfläche(n) des Messobjekts 1 zur Bestim- mung der Dicke D erfasst und gemessen werden kann. Dafür ist der Radarsensor 2, 3 entweder mit einem speziellen Sendeteil zur Verbreiterung der Mikrowellenstrahlen in Richtung des Messkegels K versehen oder an der Vorderseite des Sendeteils der Sensoren 2, 3 ist eine entsprechende Optik oder Vorrichtung vorgesehen, die eine solche Verbreiterung des Messkegels K zur Dickenerfassung erlauben. Der Messkegel K kann z.B. einen Öffnungswinkel von 5° bis 30° aufweisen, um die Einstellung des relativ großen Messbereichs M mit dem jeweiligen Messfleck auf der Oberfläche der Messobjekte 1 zu erlauben. Bei dem in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 2, 3 jeweils noch über ein Gehäuse 8, eine thermische Isolierung 7 und/oder eine Schutzabdeckung 6 vor den in der Regel rauen und widrigen Umgebungsbedingungen solcher Metallherstellungsvorgänge geschützt. Die Schutzabdeckung 6 an einer Vorderseite des Gehäuses 8 ist als radardurchlässige Abdeckung realisiert, beispielsweise in Form eines Giasfensters, einer Kunststoffplatte oder Ähnlichem. Die thermische Isolierung 7 hat den Vorteil, dass die Vorrichtung 10 mit den Sensoren 2, 3 auch bei sehr hohen Umgebungstemperaturen von beispielsweise 500°C, 800°C oder höher an einem Ausgang eines Heizofens oder eines Verzinkungsbeckens derartiger Metallblechen oder Metallbrammen problemlos ohne Einfluss auf die Messgüte vorgesehen werden kann. Das Gehäuse 8 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im Wesentlichen ein vollständig umschlossenes Gehäuse 8. Es kann jedoch auch nach außen hin in einer weg von dem Messobjekt 1 weisenden Richtung als offenes Gehäuse 8 nach Art einer Haube realisiert werden. Die Vorderseite des Gehäuses 8 mit der Schutzabdeckung 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit einer schrägen Form oder Ausrichtung im Verhältnis zu der Förderrichtung F des Messobjekts 1 realisiert. Dies hat den Vorteil, dass darauf eventuell auftreffende Schmutzpartikel oder Ähnliches nicht direkt an den Oberflächen der Schutzabdeckung 6 einfach anhaften und seitlich besser abgeleitet werden können.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Dickenmessung von metallischen Messobjekten 1 kann eine effektive und technisch überraschend einfach umzusetzende großflächige Dickenmessung derartiger Metallbrammen oder Metallflächen in verschiedensten Situationen auch widriger Umgebungen erfolgen. Die Dickenmessung nach der Erfindung hat mehrere technische Vorteile: Zum einen ist eine berührungslo se Messung des Messobjekts 1 ohne Weiteres und relativ unabhängig von dem jeweiligen Abstand zum Messobjekt 1 möglich. Die Messung mit der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung 10 erfordert keine weiteren Referenzbildungen oder Vorrichtungen außerhalb der Sensoren 2, 3, beispielsweise in Form von Referenzmesseinrichtungen oder fiktiven Referenzlinien. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sind auch relativ große Abstände zum Messobjekt 1 realisierbar, was bei bisher bekannten optischen oder laserbasierten Systemen so nicht ohne Weiteres möglich war. Insbesondere hat die Erfindung den Vorteil, dass ein relativ großer Messbereich M an den Oberflächen des Messobjekts 1 mit einem einzigen Sensor und in einer einzigen Messsituation (Messvorgang) erfassbar ist. Die Dickenmessung erfolgt damit mit einer quasi als automatischer Durchschnittswert gebildeten Mittelwerterfassung der Oberflächen der Messobjekte 1 , sodass eine Dickenmessung als sogenannter Durchschnitts wert oder Mittelwert leicht und auf einfache Art und Weise trotz einer sich häufig variierenden Oberflächenform mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 feststellen lässt. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auch bei sogenannten Metallbrammen mit oft nicht sehr ebenen Oberflächen trotzdem auf relativ einfacher technischen Art und Weise sehr zuverlässige Dickenwerte auch bei sehr rauen und widrigen Umge bungsbedingungen direkt ermittelt werden können. Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass eine Messgenauigkeit und die erfassten Messwerte nicht durch Rauch, Schmutz oder Ähnliches von außen her beeinträchtigt werden. Selbst bei sehr hohen Temperaturen kann noch eine recht genaue Messung ohne die funktional alternativ vorsehbaren Schutzabdeckungen 6 oder Gehäuse 8 erfolgen. Die radarba sierten Sensoren 2, 3 sind dementsprechend verhältnismäßig unempfindlich gegen über solchen Umgebungsbedingungen und vielfältig für Dickenmessungen einsetzbar.

Die mit der Erfindung erfassten relativ großen Messbereiche M aufgrund des sich verbreiternden Messkegels K der Sensoren 2, 3 (vgl. schematische Fig. 1) haben den erheblichen Vorteil, dass eine quasi automatische Mittelwertbildung von Messwerten aufgrund der Größe des Messbereichs M im jeweiligen Schnitt (Messfleck) des Messkegels K gegeben ist. Diese Messbereiche M können je nach Messobjekt 1 auch entsprechend über einer Änderung des Abstands der Sensoren 2, 3 zum Messobjekt 1 je nach Bedarf variiert und verändert werden. Die radarbasierten Sensoren 2, 3 erfordern dabei keine aufwändige technische Anpassung von weiteren Bestandteilen der Vorrichtung 10, wie zum Beispiel der Fokussierung von Linsen oder Optiken wie bei optischen Messsystemen oder kamerabasierten Messsystemen. Die einfache Änderung der Abstände zu dem Messobjekt 1 erlaubt es eine unterschiedlich große Ausgestaltung von dem Messbereich M einfach auf dem Messobjekt 1 zu realisieren. Alternativ und/oder ergänzend kann auch eine Anpassung einer Linsengeometrie oder einer Antennengeometrie der Sensoren 2, 3 bei solch einer Veränderung der Größe des Messbereichs M vorgenommen werden. Jedenfalls entfällt bei solchen erfindungs gemäßen Vorrichtungen 10 die ansonsten erforderliche komplizierte Fokussierung wie bei optischen Systemen, nämlich einer manuellen oder automatischen Scharfstellung der optischen Einrichtungen vor dem eigentlichen Sensor der Vorrichtung. Auch entfällt erfindungsgemäß eine bei solchen Systemen normalerweise erforderliche kontinuierliche Referenzwertmessung außerhalb von den Sensoren 2, 3. Erfindungsgemäß kann eine gespeicherte einmalige Referenzmessung zur Kalibrierung vorgesehen werden.

Es können alternativ auch weitere, beispielsweise automatisiert erfolgende Referenzmessungen im weiteren Betrieb der Vorrichtung 10 vorgesehen werden.

Erfindungsgemäß wird in dem Speicher 5 der Auswertungseinheit 4 die Speicherung von Positionswerten oder Abstandswerten der Sensoren 2, 3 im Verhältnis zu einer Auflagenfläche 1 oder Ähnlichem hinterlegt. Mit den im Messvorgang ermittelten Abstandswerten zum Messobjekt 1 kann so in der Auswertungseinheit 4 ohne eine außerhalb der Messsensoren 2, 3 vorgesehenen weiteren Referenzmessung eine einfache Bestimmung von Dickenwerten der Dicke D erfolgen. Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass im freien Raum und sogar durch Wände von beispielsweise einem Heizofen oder einer Verarbeitungsmaschine von Metallbändern oder Metallbrammen als Messobjekten 1 eine genaue und effektive Messung der Dicke D erfolgen kann. Auch kann erfindungsgemäß in einem begrenzten geschlossenen Raum, welcher auch ein gasdicht abgeschlossener Raum sein kann, eine Messung von großflächigen Werten einer Dicken D mit hinreichender Genauigkeit und Messgüte erfolgen.

Das Gehäuse 8 mit der Schutzabdeckung 6 und/oder thermischen Isolierung 7 dient einem Schutz der Sensoren 2, 3 gegenüber äußeren Umwelteinflüssen. Das Gehäuse 8, die Schutzabdeckung 6 oder beide können mit hitzeresistenten und schmutzabweisenden Materialien oder Beschichtungen versehen sein, solange zumindest an der Schutzabdeckung 6, welche in Messrichtung des Messkegels K der Sensoren 2, 3 weist, eine radardurchlässige Form vorgesehen ist. Verschiedene derartige radar- durchlässige Materialen sind hierfür einsetzbar. Gleiches gilt für die hitzeisolierenden Materialen der Isolierung 7, welche schematisch bei der Fig. 1 bei den Sensoren 2, 3 im Gehäuse 8 angedeutet sind.

Die Fig. 2, Fig. 3., Fig. 4 und Fig. 5 zeigen in entsprechenden schematischen perspektivischen Seitenansichten weitere mögliche Ausführungsbeispiele einer erfindungsge mäßen Vorrichtung 10 zur Messung von Dicken D metallischer Messobjekte 1 am Beispiel einer Metallbramme, wobei auch hier die Vorrichtung 10 alternativ zur Messung eines kontinuierlichen Metallbandes als Messobjekt 1 ebenfalls eingesetzt werden kann.

In Fig. 2 sind in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung an einer Oberseite und an einer Unterseite jeweils in etwa mittig zu dem Messobjekt 1 jeweils gegenüberliegend und synchron betriebene Sensoren 2, 3 mit Radartechnologie vorgesehen. Bei diesen Ausführungsbeispielen von Vorrichtungen 10 wird die Metallbramme als Messobjekt 1 entsprechend einer Förderrichtung F zwischen den Sensoren 2, 3 hindurchbewegt und eine Messung der Dicke D (vgl. Fig. 1) erfolgt hier aufgrund der Messwerte beider Sensoren 2, 3 durch die Reflektion von sich ebenfalls in Form eines Messkegels K zum Messobjekt 1 hin verbreiterten Messbereichen M der Radarstrahlen (vgl. Fig.1). Bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind die beiden Sensoren 2, 3 in einer Richtung Y vertikal zur Längsrichtung oder Förderrichtung F der Metallbramme 1 verstellbar angeordnet, wie es mit den Pfeilen Y in der Fig. 2 veranschaulicht ist. Durch die vertikale Anpassung der Höhenlage oder Position der Sensoren 2, 3 über und unter dem Messobjekt 1 können die Sensoren 2, 3 auf die jeweilige Größe der Messobjekte 1 hin entsprechend leicht angepasst werden. Mit der Änderung des Abstands durch die Verstellung in Richtung Y der Sensoren 2, 3 werden größere oder kleinere Messberei che M aufgrund der kegelförmig sich verbreiternden Messbereiche der Sensoren 2, 3 erreicht (vgl. Fig. 1). Eine neue Fokussierung oder andere Form der Anpassung der Radarsensoren 2 3 ist nicht nötig.

In der Fig. 3 ist ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zur Dickenmessung metallischer Messobjekte 1 angezeigt. Bei diesem Ausführungsbei spiel ist lediglich an der Oberseite ein einziger Sensor 2 mit Radartechnologie vorhan den. Die Messobjekte liegen auf einer an vordefinierter Stelle und Position vorgesehenen Auflageflächen 11 auf, sodass mit einem einzigen Sensor 2 eine Dickenmessung der Dicke D des Messobjekts 1 erfolgen kann. Der Abstand zwischen Sensor 2 und Fläche 11 ist im Speicher 5 abgespeichert. Auch hier ist alternativ oder ergänzend eine Höhenverstellung in Richtung Y (vgl. Pfeil in Fig. 3) und damit einer Verstellung des Abstands des Sensors 2 von der Oberfläche des Messobjekts 1 möglich, um die Größe des Messbereichs M entsprechend zu variieren oder auf das Messobjekt 1 anzupassen. Mit einem so lediglich einseitig angeordneten Sensor 2 in einem definierten Abstand über dem Messobjekt 1 und mit einer im Speicher 5 abgespeicherten Position der Auflagefläche 11 lässt sich ebenfalls eine mit relativ einfachen technischen Mitteln relativ sehr genaue Messung der Dickenwerte D des Messobjekts 1 realisieren. Der Sensor 2 auf lediglich einer Seite beispielsweise oberhalb von dem Messobjekt 1 ist in einem vordefinierten Abstand zu der Auflagefläche 11 angeordnet, sodass mit der sich reflektierenden Radarstrahlung in der Auswertungseinheit 4 eine direkte Dickenerfassung und -berechnung mit recht wenig Aufwand erfolgen kann. Alternativ können auch variierende Abstände mit einer Verstellung in vertikaler Richtung Y zu der Auflagefläche 11 vorgenommen werden. Die Vorrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist damit relativ kostengünstig und bietet dennoch eine hinreichend genaue und exakte Bestimmung von Dickenwerten D insbesondere auch aufgrund von der quasi automatisch erfolgenden Mittelwertbildung durch den relativ großen Messbereich M auf der Oberfläche des Messobjekts 1 (vgl. Fig. 1 mit Fig. 3). ln der Fig. 4 ist wiederum ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 der Erfindung in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen eine Mehrzahl von hier beispielsweise reihenförmig in Querrichtung im Verhältnis zur Förderrichtung F über und unter dem Messobjekt 1 angeordneten Sensoren 2, 3 vorgesehen. Diese in Reihe als eine Art Array angeordneten Sensoren 2, 3 sind ebenfalls radarbasierte Sensoren und sind synchron und analog an der Oberseite jeweils gegenüberliegend derjenigen der Unterseite entsprechend platziert. Mit dieser Form eines Arrays von einer Mehrzahl von Radarsensoren 2, 3 kann beispielsweise anhand des sich in Förderrichtung F bewegenden Messobjekts 1 eine Mehrzahl an Messspuren an den Oberflächen der Unter- und Oberseite des Messobjekts 1 direkt mit Radartechnologie ermittelt werden. Mit der Erfassung von solch mehreren Spuren kann auch neben der Dicke D selbst eine Art Dickenprofil der Messobjekte 1 in Querrichtung in einem einzigen Vorgang sicher erfasst werden. Die jeweils oben und unten angeordneten Sensoren 2, 3 des Arrays von einer Mehrzahl von Radarsensoren 2, 3 sind jeweils paarig und synchron zueinander angeordnet und betrieben, sodass eine mehrspurige Dickenbestimmung und damit eine Art Dickenprofil der Messobjekte 1 leicht mit der Erfindung auch bei widrigen Umgebungsbedingungen mit hoher Messgüte erzielt werden kann.

Die Fig. 5 zeigt in einer entsprechenden schematischen Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Dickenmessung von metallischen Messobjekten 1 mittels Radartechnologie: Im Unterschied zu den vorheri gen Ausführungsbeispielen ist hier der Sensor 2, 3 in einer Richtung X quer zur der Förderrichtung F des Messobjekts 1 synchron beweglich über und unter dem Messob jekt 1 angebracht und montiert. Die Radarsensoren 2, 3 bilden so ein synchron und zusammen zwischen den seitlichen Rändern des Messobjekts 1 hin und her bewegbares Paar von Sensoren 2, 3, sodass sich zusammen mit der gleichzeitigen Bewegung in Förderrichtung F des Messobjekts 1 eine wie in Fig. 5 angedeutete Art schlangenlinienförmige Messerfassung der Oberfläche des Messobjekts 1 ergibt. Mit nur einem einzigen Sensorpaar 2, 3 kann so eine vergleichsweise große Breite von Messobjekten 1 ohne großen Zusatzaufwand (vgl. Fig. 1) abgedeckt werden, um die Dickenmesswer te der Dicke D noch genauer zu bestimmen und zu erfassen. Auch hier wie bei den anderen Ausführungsbeispielen erfolgt eine Steuerung und Auswertung der Vorrichtung 10 über die Auswertungseinheit 4, welche wie in Fig. 5 bzw. Fig. 1 schematisch angedeutet ist, mit jeweils den Sensoren 2, 3 zur Erfassung von Messwerten und zur Verstellung der Sensoren 2, 3 verbunden ist sowie einer direkten Verbindung zwischen den Messsensoren 2, 3, die eine Abstimmung untereinander (vgl. Steuer- und Signal leitungen in Fig. 1). Auch hier können in einem Speicher 5 der Auswertungseinheit 4 die relevanten Daten abgespeichert sein. Die Daten sind insbesondere die jeweilige Position und Bewegungsform der Sensoren 2, 3 bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 der hin- und hergehenden traversierenden Bewegung in Richtung X quer zu der Förderrichtung F.