Digitale Mess- und Prüftechnik

Wo gearbeitet wird, muss auch gemessen und geprüft werden. Der Zollstock oder Gliedermaßstab gehört daher in fast jede Arbeitshose. Doch bereits bei Messungen über 2 Meter schleichen sich Fehler ein. Der Zollstock biegt sich, klappt zusammen und alle 2 Meter ist eine Markierung nötig. Abhilfe schaffen Messgeräte, welche einen größeren Messbereich besitzen. Diese müssen nicht nachgesetzt werden und eine digitale Maßanzeige verhindert Ablesefehler.

Kaum ohne Fehler oder Abweichungen ist die Bestimmung einer langen waagerechten Linie möglich. Eine Wasserwaage arbeitet zwar sehr exakt, unterliegt jedoch immer der genauen Ablesung des Nutzers und Fehler beim Absetzen der Wasserwaage oder Verlängern einer Linie sind kaum zu vermeiden. Das Zauberwort heißt "Laser" und ermöglicht es fast unbegrenzt waagerechte oder senkrechte Linien zu projizieren.

Bereits sehr lange werden Rotationslaser zum Nivellieren auf Baustellen verwendet, für den privaten Anwender bleiben sie jedoch größtenteils unerschwinglich. Mit immer besserer und günstigerer Lasertechnologie erweitert sich jedoch inzwischen das Anwendungsspektrum und die Lasertechnologie wird auch für den privaten Anwender in Form von Laser-Wasserwaagen, Kreuzlinienlaser und Entfernungsmesser nutzbar.

Herkömmliche Messfehler vermeiden

Nicht immer ist es sinnvoll auf moderne Messgeräte zu setzen und in teures Equipment zu investieren. Wer weiterhin auf Wasserwaage, Zollstock oder analogen Messschieber setzt, sollte jedoch versuchen, gängige Fehler zu vermeiden, um exakte Messergebnisse zu erzielen.

Ablesefehler an einem Messschieber

Wer mit einem Messschieber umgehen kann, besitzt bereits eine Fähigkeit, welche nicht jedem liegt. Dennoch können sich auch hier Fehler bei der Ablesung einschleichen

Analoger Messschieber

Zur Bestimmung des Zehntelwertes müssen die Striche der Hauptskala mit denen auf dem beweglichen Teil (Nonius) verglichen werden. Nur zwei liegen direkt aufeinander. Doch jeder kennt sicher die optische Täuschung zweier hintereinander liegenden Objekte. Blickt man gerade auf zwei Bäume, stehen sie exakt hintereinander – betrachtet man sie jedoch etwas von der Seite, stimmt der Eindruck nicht mehr. Diese Verschiebung wird als Parallaxe bezeichnet und tritt ebenso auf, wenn der Messschieber leicht schräg betrachtet und abgelesen wird. Eine exakte Ablesung erfolgt nur, wenn senkrecht auf die Skala gesehen wird.

Fehler bei der Verwendung einer Wasserwaage

Wie bei einem Messschieber können auch Ablesefehler bei der Nutzung der Wasserwaage entstehen. Nur eine gerade und mittige Betrachtung der Libelle (Wasserröhrchen mit Luftblase) garantiert ein exaktes Ablesen – soweit ein exaktes Ablesen, beziehungsweise Einschätzen, möglich ist. Auch wenn die Libelle mit Markierungen versehen ist, muss doch visuell bestimmt werden, ob sich die Luftblase exakt in der Mitte befindet oder nicht.

Eine große Fehlerquelle liegt zusätzlich in einer häufig ungenauen Wasserwaage. Um dieses Problem auszuschließen, lässt sich die Wasserwaage recht einfach überprüfen. Dazu wird eine gerade Fläche genutzt – sie muss nicht exakt waagerecht sein – und die Wasserwaage aufgelegt. Wird die Wasserwaage anschließend um 180° gedreht, muss sich die Luftblase wieder an exakt derselben Stelle befinden. Ob sie dabei mittig, etwas rechts oder links steht, hat auf das Ergebnis keinen Einfluss, solange sie sich bei beiden Versuchen an derselben Stelle befindet.

Falsche Messungen durch Temperaturunterschiede

Jedes Material hat die Eigenschaft seine Größe, beziehungsweise Länge, bei Temperaturdifferenzen zu verändern. Je länger ein Gegenstand ist, desto größer ist auch seine Längenänderung und um so größer die Abweichung bei Hitze oder Kälte. Die Längenänderung multipliziert sich aus dem Ausdehnungskoeffizienten des Materials, der Temperaturveränderung und der Länge des Materials. Dieser Fehler ist unvermeidlich, spielt im privaten Gebrauch beim Messen mittels Zollstock oder Bandmaß jedoch eine untergeordnete Rolle. Sind exakte Messungen im Bereich von 1/100 Millimeter nötig, muss auf die entsprechende Umgebungstemperatur geachtet werden. Messmittel werden bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C geeicht.

Lasertechnik zur Projizierung von Markierungen

Laser-Wasserwaage

Als Laserstrahlen werden sehr eng gebündelte und intensive Lichtstrahlen bezeichnet. Diese punktgenaue Bündelung machen sich viele Markierhilfsmittel zunutze. Mit kleinen Leuchtpunkten sind sie sehr genau, auch bei Licht zu erkennen und sie hinterlassen keine Striche oder Kennzeichnungen an Wänden und Objekten. Ein weiterer Vorteil liegt in ihrer absoluten Geradlinigkeit: Laserstrahlen besitzen kein Gewicht, keine Erdanziehungskraft und biegen sich daher auch nicht wie ein Zollstock durch. Ihre Verwendung finden Laserprojektoren hauptsächlich in drei Produktgruppen:

1. Laser-Wasserwaagen

Wasserwaagen bestimmen die waagerechte oder senkrechte Lage eines Objektes, werden jedoch durch ihre eigene Größe eingeschränkt. Kurze Wasserwagen können nur kurze Bereiche prüfen und lange Wasserwaage sind unhandlich. Um viele Bereiche abzudecken, werden demnach immer mehrere Wasserwaagen benötigt. Ihr Grenze erreichen Wasserwaagen beim Markieren sehr langer Geraden. Jedes neue Ansetzen der Wasserwaage, etwa um einen Strich zu verlängern, bürgt die Gefahr von Fehlern und Ungenauigkeiten. Ebenso ist es nur schwer möglich, mehrere Objekte in einem größeren Abstand zueinander auszurichten.

Hier kann die Laser-Wasserwaage ihre Vorteile ausspielen. So groß wie eine übliche Wasserwaage (meist 60 cm) ist sie handlich und unterscheidet sich äußerlich kaum von einer gewöhnlichen Wasserwaage. Müssen jedoch weitere Strecken überbrückt werden, wird sie durch einen Laser "verlängert". Dann ist eine Laser-Wasserwaage theoretisch so lang, wie ihr Licht reicht. Wird sie nun auf ein Objekt aufgelegt, lässt sich mittels Laserpunkt und Zollstock die waagerechte Lage weiterer Objekte prüfen. Nachteil: Der Laserpunkt befindet sich immer höher als der Nullpunkt der geprüften Fläche. Bauartbedingt kann der Laserpunkt nicht auf der Höhe ausgegeben werden, auf dem die Wasserwaage liegt. Das entsprechende Korrekturmaß ist jedoch häufig aufgedruckt oder kann direkt vor dem Laseraustritt gemessen werden.

Mit dem Kreuzlinienlaser Bilder ausrichten

2. Kreuzlinienlaser

Kreuzlinienlaser erfüllen eine ähnliche Aufgabe wie die Laser-Wasserwaage, bringen jedoch einen entscheidenden Vorteil mit: Während sich Laser-Wasserwaagen nicht automatisch waagerecht ausrichten und die Lage des geprüften Objektes übernehmen, sind Kreuzlinienlaser selbstnivellierend. Das bedeutet, dass sie bis zu einem begrenzten Winkel auch auf einer schiefen Unterlage stehen können und dennoch ein Kreuz, bestehend aus einer waagerechten und einer senkrechten Linie, an die Wand projizieren. Dieses Kreuz kann bei der Fliesenverlegung, der Schrankausrichtung oder dem Aufhängen von Bildern genutzt werden. Viele Kreuzlinienlaser lassen sich auch fixieren, sodass die Selbstnivellierung aufgehoben wird und sich auch schräge Linien anzeigen lassen. Das projizierte Kreuz ist in der Größe eingeschränkt und für längere Linien muss der Kreuzlinienlaser gedreht oder anders positioniert werden.

3. Rotationslaser

Komplizierter im Aufbau und oft deutlich teurer sind Rotationslaser. Diese müssen meist manuell auf einem Stativ ausgerichtet werden und projizieren rundherum in einem ganzen Raum oder Haus eine waagerechte Linie an die Wand. Zum Bestimmen des Fliesenspiegels ist ein Rotationslaser zwar auch im privaten Bereich hilfreich, die Anschaffung rentiert sich aufgrund des hohen Kaufpreises jedoch selten. Professionelle Estrichleger profitieren jedoch sehr schnell von dieser Technik, da mit einem Rotationslaser, durch geöffnete Türen hinweg, in mehreren Räumen eine einheitlich Höhe markiert werden kann.

Achtung beim Kauf von Entfernungsmessern

Sehr sinnvoll und praktisch sind ebenso Entfernungsmesser: An einen Punkt anhalten, Knopf drücken und die lichte Weite kann abgelesen werden. Hierbei ist jedoch ein wichtiger Punkt zum Messverfahren zu beachten.

1. Ultraschall-Entfernungsmesser

Wie eine Fledermaus strahlt der Ultraschall-Entfernungsmesser Wellen im Ultraschall aus und verrechnet die benötigte Zeit, bis das Echo wieder am Messgerät ankommt. Zur besseren Orientierung dient mitunter ein Laserpunkt, um das Messziel anzupeilen. Dennoch ist das Ergebnis oft ungenau, was keinesfalls am Gerät liegen muss. Die Methode der Ultraschallmessung ist nur für die Abstandsmessung zwischen großen Flächen geeignet. Da sich der Schall wie ein Kegel ausbreitet, können anliegende Wandvorsprünge und Unebenheiten das Messergebnis verfälschen. Messpunkte, die zwar sichtbar, aber hinter oder zwischen Hindernissen liegen, können nicht zweifelsfrei gemessen werden. Probleme ergeben sich auch bei zu kleinen Messflächen, da hier der Schall nicht ausreichend reflektiert wird.

2. Laser-Entfernungsmesser

Die Funktion der Laser-Entfernungsmesser ist ähnlich der des Ultraschall-Entfernungsmessers. Sie verwenden statt Ultraschallwellen jedoch das Laserlicht, worin ein besonderer Vorteil besteht: Laser-Licht kann gebündelt in einem kleinen Strahl ausgegeben werden und benötigt als Messfläche nicht mehr als die auftreffende Lichtfläche. Durch eine Impulsausstrahlung lassen sich zusätzlich Auftrittswinkel bestimmen und der Durchschnitt aus mehreren Messungen berechnen. Viele moderne Geräte können daher die gemessenen und berechneten Werte nutzen, um weitere Berechnungen zur Raumgröße durchzuführen.

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Bildnachweis
  1. "Winkellaser bei Westfalia.de kaufen": Westfalia / www.westfalia.de

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  3. "Laser-Wasserwaage bei Westfalia.de kaufen": Westfalia.de / Westfalia.de

  4. "Mit dem Kreuzlinienlaser Bilder ausrichten" freundlicherweise überlassen von Bosch

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