Un escáner 3D es un dispositivo tecnológico avanzado que se utiliza para capturar la geometría tridimensional y la textura de la superficie de un objeto y convertirlo en un modelo digital. Tiene amplias aplicaciones en fabricación, construcción, atención médica, preservación del patrimonio cultural y realidad virtual, y proporciona numerosas innovaciones y soluciones en diversas industrias.
Los primeros métodos de medición se basaban en el contacto-, representados por máquinas de medición de coordenadas (MMC) 3D. Si bien lograron una precisión de nivel micrométrico (0,5 mm), su gran tamaño, su alto costo y su incapacidad para medir objetos blandos limitaron su aplicación.
Surgieron entonces los métodos de medición sin-contacto, divididos principalmente en dos categorías:
Los métodos pasivos no requieren una fuente de luz específica y dependen completamente de las condiciones de luz natural que rodean el objeto para escanear. A menudo emplean tecnología binocular, pero tienen poca precisión y sólo pueden escanear objetos con características geométricas, por lo que no cumplen con los requisitos de muchos campos.
Los métodos activos proyectan una luz específica sobre el objeto. El escaneo de líneas láser es una tecnología representativa con una precisión relativamente alta, pero debido a que solo se puede proyectar un haz de luz a la vez, la velocidad de escaneo es lenta. Además, los láseres no se pueden utilizar en determinados campos específicos porque pueden dañar organismos vivos y objetos valiosos.
Una tecnología emergente es el escaneo de luz estructurada. La luz estructurada también es un método activo; proyecta múltiples rayos de luz simultáneamente a través de proyecciones o rejillas para capturar una superficie de un objeto. Sólo se necesita información de algunas superficies para completar el escaneo. Sus mayores ventajas son:
alta velocidad de escaneo y programabilidad.
Otra tecnología se basa en el principio de onda de pulso de baja-frecuencia (onda de sonido de baja-frecuencia), que se utiliza principalmente en la medición de niveles. Basado en un formador de haz bidimensional-que transmite pulsos de baja-frecuencia, un escáner de nivel 3D recibe los ecos de los materiales en silos, cámaras u otros contenedores. El procesador de señales digitales del dispositivo muestrea y analiza las señales recibidas. Al estimar el tiempo de llegada y la dirección de los ecos, el procesador forma un mapa tridimensional de la superficie del material. Esta imagen se procesa utilizando un método de cálculo patentado para generar una imagen 3D que se puede mostrar en una pantalla remota. Luego, el medidor de nivel puede determinar con precisión el volumen y la masa del material, lo que permite que el monitoreo del nivel del proceso y el control de inventario alcancen un nuevo nivel. La detección precisa de materiales mediante medidores de nivel puede mejorar la eficiencia operativa y las capacidades de gestión, reducir las emergencias de alto-costo y acelerar el retorno de los ingresos.
