Металографічний мікроскоп: призначення, характеристики приладу, принцип дії та інструкція з використання

У різних галузях промисловості необхідною умовою розробки і випуску металевих виробів є всебічне вивчення їх мікроструктури. На різних етапах виробництва технологи досліджують характеристики сировини, заготовок, деталей і кінцевих продуктів, що дозволяє успішно вдосконалювати властивості матеріалів і своєчасно виявляти дефекти. Останні роки завдання подібних досліджень все частіше доручають оптичній техніці і, зокрема, металографічному мікроскопу, який використовується для досліджень непрозорих об`єктів у відбитих поверхнях.

Призначення пристрою

Здебільшого такі апарати задіюються в сферах, які передбачають виконання тих чи інших операцій з металами. Зокрема, їх застосовують геологи, археологи, металурги і фахівці з різних областей приладобудування та електроніки, де важливий точний аналіз провідників. Яку ж інформацію дає мікроскоп для металографічних досліджень? Даний прилад дозволяє у відбитому світлі формувати структурну конфігурацію розміщення зерен матеріалу, фіксувати наявність в ньому сторонніх часток, визначати характеристики поверхневого шару і т. д. З точки зору дефектології і неруйнівного контролю, це вкрай важлива інформація, що дає уявлення про вади зовнішньої структури вироби з найдрібнішими подробицями про розмірних параметрах, кристалічному будові і навіть про деякі хімічні властивості. Наприклад, таким методом аналізу виявляються дрібні раковини, тріщини, непровари та інші дефекти.

Конструкція апарату

Базовий пристрій приладу складається з трьох частин, до яких відноситься освітлювальний модуль, центральний блок і стіл. Освітлювальна частина являє собою лампу або ліхтар, який фіксується на регульованому поворотному кронштейні, а також має власну енергетичну підводку. У цю ж частину металографічного мікроскопа входить група світлофільтрів з різними кольорами. Що стосується центрального блоку, то в ньому розміщується відразу кілька функціональних компонентів, серед яких призмова оптична система, освітлювальний тубус, Предметні столики, регуляційні механізми, окулярні насадки і допоміжні засоби для організації технічних операцій в процесі роботи. Вся вищеописана інфраструктура розміщується на несучій базі-столі мікроскопа, який містить оптичну лаву і різного роду ящики з тумбами, в яких зберігаються приналежності апарату.

Принцип дії

Головне завдання приладу полягає в обробці параметрів випромінювання, що відбивається поверхнею об`єкта. Для цього застосовується вищезгадана оптична система, що фіксує найменші зміни апертурної діафрагми на тлі регуляції параметрів освітлення об`єкта. У певному сенсі робочим фактором виміру виступає хід променів, який по-різному себе проявляє в світлих і темних полях. Наприклад, при дослідженні в світлому полі промені, що надходять від лампи, проходять через діафрагми (польову і апертурну) і направляються до відбивної пластині. Остання, в свою чергу, відображає характеристики досліджуваної структури, частково переправляючи світло і на цільове виріб за допомогою об`єктива.

При спостереженні предметів в темному полі оптичний металографічний мікроскоп взаємодіє з параболічної дзеркально-відбиває поверхнею, кільцевої діафрагмою і відкидною лінзою. Крайні пучки випромінювання, минаючи діафрагму, направляються до кільцевого дзеркала, що охоплює пластину з відбивачем. З цього моменту дзеркало починає відбивати світло на конденсор з перенаправленням променів в площину об`єкта. Зображення сформується на основі характеристик відбитих променів, що пройшли через об`єктив і потрапили в оптичний тубус.

Характеристики металографічного мікроскопа

Робочий процес апарату характеризується двома групами параметрів-це показники об`єктива і окуляра. До основних робочих параметрах об`єктива відносяться:

У випадку з окуляром металографічного мікроскопа варто виділити дві ключові характеристики:

• Фокусна відстань - від 12 до 83 мм.
• Лінійне поле зору-від 8 до 20 мм.

Інструкція по експлуатації

Перед використанням приладу необхідно відрегулювати станинну або робочу платформу конструкції, відкрити апертурну діафрагму, налаштувати механічні кріпильні вузли і пересунути колектор аналізу до лампи. Якщо використовується портативний металографічний мікроскоп, то оптимальної комбінації налаштувань окуляра і об`єктива допоможе домогтися програмне забезпечення, так як переносні моделі пристрою передбачають можливість підключення до комп`ютерних станцій безпосередньо в лабораторних умовах. Так чи інакше, до початку роботи рекомендується встановлювати шкалу збільшення в діапазоні від 500 до 1000 апертур. Далі можна переходити до сфетофільтрів, які підбираються за характеристиками об`єктивів-ахроматів. В даному випадку універсальним рішенням буде поправка на середні тони видимої частини. З апохроматами не поєднується тільки жовто-зелений світлофільтр. Після настройки запускається процес оптичної обробки даних формованого зображення, графічні матеріали якого в подальшому відправляються на розшифровку відповідно до завдань аналізу.

Укладення

Технологія металографічного дослідження має досить вузьку спеціалізацію, що не знижує величезної цінності даного методу вивчення поверхонь. Назустріч споживачам у вигляді промислове підприємство з їх лабораторіями йдуть і самі розробники приладу, удосконалюючи його експлуатаційні якості. Наприклад, вітчизняний металографічний мікроскоп "МЕТАМ-P1" вартістю близько 13 тис. руб. відрізняється багатою комплектацією і присутністю сучасних високотехнологічних функцій. Досить відзначити його забезпечення наборами об`єктивів-планахроматов і компенсаційними окулярами з широкими оптичними діапазонами. І це лише базова версія в одному з сімейств металографічних агрегатних мікроскопів нового покоління.