Классификация оптических приборов для визуально-оптического контроля
Классификация по виду лучистой энергии
По виду приемника лучистой энергии различают три группы оптических приборов: визуальные, детекторы и комбинированные.
У визуальных приборов приемник – глаз. Визуальные приборы, в основном используемые для визуально-оптического контроля, в свою очередь подразделяются по назначению на три группы:
а) приборы для контроля мелких, близко расположенных объектов, т.е. деталей и изделий, находившихся от глаза контролера на расстоянии наилучшего зрения – 250 мм (лупы, микроскопы);
б) приборы для контроля удаленных объектов, т.е. расположенных далее 250 мм (телескопические лупы, зрительные трубы, бинокли, телевизионные системы контроля);
в) приборы для контроля скрытых объектов – внутренних поверхностей, отверстий, полых деталей и конструкций (эндоскопы, бороскопы, перескопические дефектоскопы и др.).
К детекторным относятся приборы, в которых приемником лучистой энергии служат различные детекторы: химические реагенты (фотоэмульсии), люминесцирующие вещества, электронные приборы (спектрофометры) и др.
– Комбинированные приборы пригодны для обзора объектов визуально и с помощью детектора.
Классификация по виду назначения
По виду назначения различают приборы цехового и полевого использования.
Приборы цехового назначения применяются при постоянной температуре от -15° С до -20° С, нормальном атмосферном давлении, невысокой влажности.
|
|
|
Приборы полевого назначения должны работать при температуре от
-55° до 60° С, при тряске, вибрациях, при осадках и т.д. В защитном корпусе должны быть предусмотрены устройства для прочного крепления всех деталей приборов. Полости приборов должны быть надежно защищены от проникновения влаги, выполнены из коррозионно-стойких материалов. Приборы должны иметь малую массу, быть пригодными и к переноске.
Важное значение имеют внешний вид и форма приборов, особенно эндоскопа. Он не должен иметь выступающих элементов и резких переходов в сечении погружаемой части, затрудняющих ввод в проверяемый механизм и вывод оттуда.
Для получения более достоверных данных необходимо обеспечить следующие условия труда: организация удобного и комфортного рабочего места, необходимого уровня освещенности и наличие вентиляции.
Приборы визуально-оптического контроля
1.4.1. Приборы для контроля поверхностных дефектов
– Для контроля близко расположенных деталей (находящихся на расстоянии не более 250 мм от глаз контролера) используют лупы и микроскопы.
Лупы и микроскопы позволяют обнаружить трещины различного происхождения, поверхностные коррозионные повреждения, забоины, открытые раковины, поры, надиры, риски, дефекты лакокрасочных и гальванических покрытий. При анализе характера дефектов эти приборы позволяют отличать усталостные трещины от горячих трещин, рисок, заусенцев, сколов окисной пленки и т.д.
|
|
|
Лупы и микроскопы, используемые при капиллярном и магнитопорошковом контролях, позволяют обнаруживать более мелкие, чем без применения оптических средств, трещины, непровары, волосовины, расслоения и другие дефекты.
Обычно осмотр деталей проводят с помощью луп с фокусным расстоянием от 125 до 12,5 мм и увеличением от 2 – 20 раз.
Внешний вид и характеристики луп, используемых при ВОК, приведены на рис. 4. Лупа 4 (6)-кратная просмотровая (рис. 4 а) предназначена для проведения визуально-измерительного контроля на поверхностях различных изделий в дневном и искусственном свете с 4 (6)-кратным увеличением. Технические характеристики: увеличение 4х, (6х), поле зрения 65 мм, диаметр 75 мм, высота 10 мм, масса 100 г. В плохо освещенных местах используются лупы просмотровые трехкратные на штативе с подсветкой (рис. 4 б), полем зрения 120 мм.
Время от времени требуется тщательная проверка поверхности для определения точного состояния профиля материала, чистоты и т.п. Более того, многие поверхности могут быть расположены на участках со слабой освещенностью или в темных местах балластных цистерн, резервуаров для нефти и газа и т.п. Хорошо подходит для данных условий контроля легкая, портативная лупа Elcometer 137 (рис. 4 г) с подсветкой, питанием от батарей и 10- кратным увеличением для тщательной проверки поверхности. Для измерения особенностей поверхности используется градуированная линза.
|
|
|
Лупа 10- кратная измерительная с подсветкой (рис. 4 в) предназначена для проведения визуально-измерительного контроля на поверхностях различных изделий в дневном и искусственном свете, а также в условиях недостаточной освещенности или полного затемнения поверхностей наблюдения с увеличением в 4 – 10 раз и возможностью измерения по измерительной шкале с ценой деления 0,1 мм. Выпускается в двух исполнениях с черной и белой измерительной шкалой для различных условий контроля. Белая шкала используется при контроле объектов с темной поверхностью, в то время как черная шкала обычно используется при контроле светлых деталей. Технические характеристики: линейное поле зрения 50 мм, длина измерительной шкалы 28 мм, цена деления 0,1 мм, диаметр с металлической оправой 52 мм, высота 47 мм.
|
|
|
Микроскопы существенно снижают поле зрения и используются с увеличением от 8 до 40 – 50х (рис. 5). Увеличение микроскопов, используемых при осмотре деталей, несущественно превышает увеличение луп. Но даже при одинаковом увеличении эффективность применения микроскопа выше лупы из-за хорошего качества изображения и большего рабочего расстояния.
Elcometer 7220 (рис. 5 а) представляет собой небольшого размера микроскоп со съемным осветительным устройством с питанием от батарей. Поставляются варианты с различной степенью увеличения от 20 до 300х с градуировкой в миллиметрах. Идеально подходит для осмотра поверхности и определения ширины трещин.
| 
|
| а | б |
| 
|
| в | г |
Рис.4. Виды луп:
а – 4(6)-кратная просмотровая; б– 3-кратная на штативе с подсветкой, просмотровая; в – 10-кратная измерительная с подсветкой; г – 10 кратная с подсветкой Elcometer 137
Большое увеличение дают видеомикроскопы (рис. 5 б, в, г).Цифровой видеомикроскоп HIROX KH-7700 объединяет новейшие прогрессивные достижения нескольких областей современных технологий. Видеомикроскопы класса Hi-End предназначены для получения оцифрованных изображений объектов и выполнения измерений по трем координатам. Система успешно применяется в электронике, машиностроении, медицине, материаловедении, в производстве пластмасс, биологии и других задачах. Основные характеристики: бесконтактные измерения по трем осям, оптическое увеличение до 7000х, автокалибровка,
| 
|
| а | б |
| 
|
| в | г |
Рис.5. Виды микроскопов:
а – микроскоп с градуированной шкалой Elcomer 7220 Elcometer 7220; б – видеомикроскоп для контроля пайки FLEXIA BGAC-1; в – цифровой микроскоп КН-7700 HIROX (Япония); г – Портативный видеомикроскоп Hirox TV+ (Япония)
автомультифокусировка, запись потокового видео (30 кадров в секунду), 3D обзор и трехмерное моделирование, естественная цветопередача, встроенный сетевой интерфейс. Получение полноцветных изображений дефектов при увеличении до 7000х. В отличие от обычных микроскопов эти приборы позволяют выводить изображения на 15 UXGA LCD монитор с разрешением 1600х1200, размер пикселя 0,19 мм, производить запись и использовать обработку с высоким разрешением до 6400х4800 пикселей, контролировать поверхность при различном освещении (темном, светлом, поляризованном) и т.д.
К такому классу микроскопов относится и портативный видеомикроскоп Hirox TV+ (Япония). Он имеет следующие технические и функциональные параметры: оптика класса Hi-End, увеличение до 180х, плавное изменение увеличения, круговой (360°) боковой обзор неподвижного объекта, захват изображения, встроенная подсветка высокой яркости, сменные зум-объективы, легкая компактная конструкция, простота подключения, композитный видеовыход.
– Для наблюдения удаленных объектов (8) используются такие приборы как телескопы, стереотрубы, зрительные трубы, призменные бинокли, призменные монокуляры, телескопические лупы и ряд других приборов. Эти приборы применяются для контроля деталей сложной формы, а также деталей и силовых конструкций, находящихся в пределах прямой видимости, но расположенных на расстоянии, превышающем расстояние наилучшего зрения. Обычно используется увеличение от 1 до 20 – 30х. Если небольшое поле зрения, используются приборы, дающие уменьшение изображения от 0,5 до 1х.
Телескопическая лупа представляет собой особый вид призменного монокуляра и применяется для наблюдений за относительно недалеко расположенными небольшими по размерам объектами. Она представляет собой призменный монокуляр, перед объективом которого установлен дополнительный сменный объектив. Подобная комбинация дополнительного объектива и монокуляра позволяет производить наблюдения с дистанций, равных фокусному расстоянию сменного дополнительного объектива, которое может находиться в пределах от нескольких десятков миллиметров до нескольких метров. В зависимости от фокусного расстояния дополнительного объектива изменяется и общее увеличение телескопической лупы. Устройство телескопической лупы показано на рис. 6.
В данном случае объектив 5 монокуляра имеет специальную оправу 4, в которую устанавливается сменный дополнительный объектив, состоящий из линз 1 и оправы 2. В установленном положении оправа дополнительного объектива закрепляется стопорным винтом 3. Конструкция оправ 2 и 4 такова, что в установленном положении дополнительный объек-
|
|
|
|
Рис. 6. Устройство телескопической лупы
тив и объектив 5 оказываются точно центрированными друг относительно друга. Как и у обычного призменного монокуляра выходной зрачок 8 оптической системы телескопической лупы располагается за последней плоскостью окуляра 7. Узел 9 на корпусе трубки 6 служит для крепления телескопической лупы на фото- или киноштативе.
Широкое применение у специалистов находит также призменный монокуляр, который по устройству представляет собой половину призменного бинокля и по всем оптическим характеристикам, за исключением пластики, аналогичен биноклю, но меньше его по массе и габаритным размерам и соответственно дешевле. Условия его применения практически такие же, как и бинокля. Довольно распространенным наблюдательным прибором является также зрительная труба. В отличие от призменного бинокля и монокуляра труба, при тех же увеличениях, обычно обладает меньшим углом поля зрения, меньшей светосилой и большой длиной в рабочем положении. По массе и габаритным размерам в сложенном положении труба приближается к соответствующему ей по увеличению монокуляру, но по сравнению с ним менее удобна в эксплуатации.
Зрительная труба – это визуальное устройство для наведения на далеко удаленные объекты для рассматривания в увеличенном виде. Параллельный пучок, попадающий в телескопическую систему, выходит из нее параллельным. Это соответствует условию работы визуального прибора. Для компенсации аметропии глаза в телескопической системе предусмотрено диоптрийное перемещение окуляра.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 3904; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!