Требования к шероховатости поверхности, как правило, устанавливаются путем указания параметра шероховатости (одного или нескольких) из перечня значений выбранных параметров и базовых длин, на которых происходит определение параметров.
При необходимости дополнительно к параметрам шероховатости поверхности устанавливаются требования к направлению неровностей поверхности, к способу или последовательности способов получения (обработки) поверхности.
Для номинальных числовых значений параметров шероховатости устанавливаются допустимые предельные отклонения.
Допускается устанавливать требования к шероховатости отдельных участков поверхности (например, участкам поверхности, заключенным между порами крупнопористого материала, к участкам поверхности срезов, имеющих существенно отличающиеся неровности).
Требования к шероховатости поверхности отдельных участков одной поверхности могут быть различными. Сечение поверхности, перпендикулярной к ней плоскостью, дает представление о профиле её рельефа: о количестве, форме и величине выступов и впадин неровностей (рис. 1).
Рисунок 1. Профиль шероховатости поверхности и его характеристики
Практически высота выступов и впадин микронеровностей поверхности находится в пределах от 0,08 до 500 мкм и более.
Требования к шероховатости поверхности не включают требования к дефектам поверхности, поэтому при контроле шероховатости поверхности влияние дефектов поверхности должно быть исключено. При необходимости требования к дефектам поверхности должны быть установлены отдельно.
Для измерения шероховатости, в частности, может использоваться двойной микроскоп В. П. Линника, представленный на рисунке 2. Прибор состоит из двух частей: микроскопа А для освещения исследуемой поверхности, микроскопа Б для наблюдения и измерения профиля поверхности [2]. Оси обеих частей микроскопа, наклоненные под углом 45° к исследуемой поверхности, пересекаются между собой в предметной точке объективов.
В плоскости изображения объектива 3 микроскопа А перпендикулярно плоскости оси микроскопа расположена щель 2, освещаемая источником света 1. Объектив 3 дает уменьшенное изображение, а щели 2 на проверяемой плоскости Р - в виде узкой светящейся линии. При отсутствии на участке поверхности Р микронеровностей объектив 4 микроскопа Б в плоскости сетки окуляра 5 даст изображение, а 2 - той же узкой светящейся линии, а также изображение близлежащего участка исследуемой поверхности.
При том же расположении микроскопов А и Б при наличии микронеровностей h часть пучка света, отраженная от участка поверхности P 1, при наблюдении будет казаться выходящей из точки a 1 или из точки а 1 поверхности Р 1, расположенной на расстоянии 2h ниже поверхности Р. Тогда изображение точки из на сетке окуляра 5 будет на расстоянии h от оси микроскопа Б, равном h = 2xh sin 45°, где х - увеличение объектива 4.
Для измерений высоты неровностей в микроскопе Б установлен окулярный микрометр. Двойной микроскоп В. П. Линника позволяет также фотографировать исследуемую поверхность с высотой неровностей 0,9...60 мкм.
Рисунок 2. Двойной микроскоп Линника
Предлагаемый в работе [3] метод псевдоцветового кодирования изображений основан на том, что большая часть любой информации, в том числе результаты микроскопических исследований, оценивается визуально, а контрастная чувствительность глаза к изменениям цвета на два порядка превышает чувствительность глаза к изменениям интенсивности.
Экспериментальная установка была собрана на базе микроскопа МБУ-4 с использованием стандартных объективов [4]. В качестве окуляра была использована USB - видеокамера. В качестве светофильтров использовались СЗС-22 и КС-11. Оптимальность их сочетания на практике доказана в работе [5].
|
|
|
Рисунок 3. Оптическая схема устройства |
Оптическая схема устройства представлена на рисунке 3 и содержит: 1 - объектив; 2 - анализируемое изображение; 3, 5 - источники излучения; 4, 6 - коллимирующие объективы, 7, 8 - светофильтры.
Используя в качестве осветителей светодиоды, нами была собрана установка, оптическая схема которой представлена на рисунке 4, позволившая применить выше указанные принципы и для контроля непрозрачных материалов. Принципиальным отличием предлагаемой установки от прибора, представленного на рисунке 2, является то, что используются 2 подсветки рассматриваемого объекта. При этом практически установлено, что оптимальным является сочетание светодиодов «синего» и «красного» цветов.
|
|
|
Рисунок 4. Принципиальная схема установки |
На рисунке 4 обозначены: 1 - стол микроскопа; 2 - рассматриваемый образец шероховатости; 3 - синий светодиод, 4 - красный светодиод; 5 - объектив микроскопа, 6- окуляр микроскопа.
На рисунке 5 представлено псевдоцветное изображение образца шероховатости поверхности.
|
|
|
Рисунок 5. Псевдоцветовое изображение образца шероховатости поверхности |
В качестве образца использована эталонная поверхность после операции доводка с эталонной шероховатостью Rz=0,1. На рисунке видны местные дефекты данной поверхности.
Вывод:
Предложенный в статье способ повышения контраста и информативности непрозрачных объектов на примере образца шероховатости поверхности после операции «доводка» может быть использован на предприятиях и в организациях, изготавливающих (эксплуатирующих) данные образцы.
Рецензенты:
Воронин М.Я., д.т.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия», г. Новосибирск.
Савелькаев С.В., д.т.н., профессор, ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия», г. Новосибирск.
Библиографическая ссылка
Кузнецов М.М., Соснов А.Н., Соснова Н.К. ПОВЫШЕНИЕ КОНТРАСТА И ИНФОРМАТИВНОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЙ НЕПРОЗРАЧНЫХ ОБЪЕКТОВ // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=5525 (дата обращения: 12.10.2024).