Измерительные микроскопы
Контактных интерферометров
Основные виды и метрологические характеристики
Вертикальный (ИКПВ) и горизонтальный (ИКПГ) интерферометры имеют одинаковые трубки, но отрегулированы на разные измерительные усилия в связи с разным расположением в пространстве.
Цена деления шкалы - регулируемая, предпочтительные цены деления 0,05; 0,1 и 0,2 мкм.
Число делений шкалы 100 (±50).
Диапазон показаний 5, 10 и 20 мкм.
Диапазон измерения для вертикального до 150 мм, для горизонтального до 500 мм.
Измерительные микроскопы -это бесконтактные оптические приборы, на которых, наблюдая в увеличенном виде контуры детали, измеряют линейные и угловые размеры элементов этих контуров в прямоугольных или полярных координатах.
Процесс измерения на них осуществляется только непосредственной оценкой по линейным и угловым шкалам этих приборов.
Все измерительные микроскопы выполнены по одной принципиальной схеме, в которую входят:
- осветитель;
- основание;
- стол предметный с двумя каретками на взаимно перпендикулярных направляющих, снабженных линейными шкалами и отсчетным устройством;
- микроскоп для наблюдения детали в увеличенном виде;
- оборотная призма;
- окулярная головка;
- кронштейн;
- колонка;
- шарнир для наклона колонки.
Измерительные микроскопы разделяются на две основные группы: инструментальные и универсальные. Отличие между этими группами определяется диапазонами измерения, ценой деления шкал и наличием дополнительных устройств, расширяющих возможности прибора.
Общепринятые сокращения:
БМИ – большой микроскоп инструментальный;
ММИ - малый микроскоп инструментальный;
УИМ – универсальный измерительный микроскоп
Оптическая схема БМИ.
Лучи от лампы 1 через конденсоры 2 и 4, а также светофильтр 3 проходят через ирисовую диафрагму 5, размер которой устанавливается в зависимости от размера измеряемой детали. Затем пучок лучей падает на поворотное зеркало 6 и через конденсор 7 освещает снизу контур предмета, лежащего на предметном столе 8. После этого поток лучей, несущий в себе контур предмета, попадает в объектив 9, который увеличивает изображение контура в 1,5х, а также превращает его в обратное. Это обстоятельство крайне неудобно для оператора, так как он видит в поле зрения обратное изображение деталей. Для устранения этого дефекта установлена оборотная призма 10, с помощью которой обратное изображение становится прямым. После призмы 10 лучи попадают в наблюдательную часть окулярной головки на пластину 15 со штриховой сеткой, которая расположена в фокусной плоскости объектива 9. Линзы окуляра 18 увеличивают изображение предмета еще в 20х, и оператор наблюдает через окуляр 18 прямое изображение предмета увеличенным в 30 раз и наложенным на штриховую сетку.
Линейные размеры измеряются на БМИ в двух прямоугольных координатах непосредственно по отсчетным устройствам кареток стола, а угловые размеры - с помощью оптической схемы угломерной головки.
Лучи света от зеркала 11 (часто применяют электрическую лампочку) проходят через диск с лимбом и светофильтр 13 в объектив 14, по пути освещая пластину 16 с минутной шкалой, которая находится в фокусной плоскости объектива 14. Через окуляр 17 оператор наблюдает штрихи лимба 12 на фоне минутной шкалы пластины 16 и отсчитывает показание угломерного микроскопа.
У БМИ c = 0,005 мм с пределом показаний 25 мм. Установкой между торцом микровинта и упорной площадкой стола концевой меры можно расширить предел измерения до 150 мм в продольном и до 50 мм в поперечном направлении. Цена деления угловой шкалы 1´.
Кроме рассмотренных приборов, к оптико-механическим измерительным средствам относят также измерительные машины, проекторы.
Измерительные машины – это оптико-механические контактные приборы, оснащенные шкалами и устройствами отсчета для измерения деталей с большими размера, методами непосредственной оценки или сравнением с мерой.
Выпускаются с диапазоном измерений 1; 2; 4 м. Цена деления 0,001 мм. Наибольший диаметр измеряемой детали – 50 мм, наибольшая масса – 10 кг.
Проекторы – это бесконтактные оптические измерительные приборы, позволяющие получить на экране увеличенное изображение контура детали и измерить размеры отдельных элементов этого контура по шкалам прибора или весь контур сравнить с контуром чертежа.
Различают следующие методы работы на проекторах.
1. Комплексный метод - сличение контура детали с одинарным вычерченным увеличенным контуром, расположенным на экране, и оценка отклонений по шкалам стола.
2. Комплексный метод - сличение контура детали с двойным контуром чертежа, создающим на экране поле допуска контура. Здесь оценка по шкалам стола применяется только для отклонений, выходящих за пределы поля допуска.
3. Дифференцированный метод измерения размеров отдельных элементов контура детали по шкалам стола, аналогичный измерению, выполняемому на измерительных микроскопах.
Экраны изготавливают прозрачными или непрозрачными.
Цена деления при линейных измерениях 1 мкм, при угловых 2´; 3´; 5´ в зависимости от модели.
Лекции 10-11