Оптические методы НК. Прямой контроль в оптической (световой) микроскопии (стр. 2 из 2)

На втором месте стоят спектральные методы исследования и контроля, позволяющие получать информацию о материалах, структурах и изделиях как по спектральному составу их собственного излучения, возникающего при нагреве или каких-либо воздействиях, так и по спектральному составу излучения, взаимодействующего с исследуемым объектом. При этом используются спектры поглощения, отражения, испускания, люминесценции.

К спектральным методам примыкают интерференционные и эллипсометрические методы, основанные на классических явлениях интерференции (голография) и поляризации света.

Прямой контроль в оптической (световой) микроскопии

Одной из разновидностей оптических методов прямого контроля является группа методов оптического сравнения изображений и выделения оптическим способом разностного изображения. Устройства, реализующие эту группу методов, получили название оптических компараторов. Их принципиальные схемы приведены на рис. 6 и 7.

Рис. 6. Схема оптического компаратора с «оцвечиванием» каждого из оптических каналов:

1 - фотоприёмник или экран; 2 - объектив; 3 - светоделитель; 4 - зеркало; 5 - дефектоскопируемый объект; 6 - образцовый объект; 7 - блок освещения; 8 - оптические цветные фильтры

Рис. 7. Оптический компаратор с модуляцией светового потока в одном из каналов:

1 - фотоприёмник или экран; 2 - объектив; 3 - светоделитель; 4 – двигатель с обтюратором; 5 - дефектоскопируемый объект; 6 - эталонный объект; 7 - блок освещения; 8 - оптический фильтр

Оптические компараторы имеют два канала, по одному из которых передаётся оптическое изображение от дефектоскопируемого объекта, а по второму - от образцового. Для контрастирования разностного оптического изображения используют три способа.

Первый из них использует «оцвечивание» каждого из оптических каналов посредством различающихся по цвету фильтров. Оба окрашенных изображения дефектоскопируемого и образцового объектов оптически совмещаются. В местах, где изображения полностью совпадают (идентичны), виден неокрашенный (смешанные цвета) рисунок первичного изображения, а там, где имеются различия, смешивание цвета нарушается и любое расхождение проявляется в виде ярко окрашенной области с цветом, зависящим от того, какому из первичных оцвеченных изображений принадлежит тот участок, который отсутствует в другом.

Во втором способе один из оптических каналов прерывается с определённой частотой крыльчаткой обтюратора (рис.5.18). Тогда в разностном изображении различающиеся участки мигают с частотой прерывания оптического канала.

Третий способ, который, по сути, является частным случаем первого, заключается в совмещении позитивного и негативного изображений дефектоскопируемого и образцового объектов соответственно.

Дальнейшее развитие рассматриваемая группа методов получила в гибридных компараторах - устройствах, основанных на поэлементном сравнении идентичных изображений с помощью цифровых телевизионных систем (рис.8).

Рис. 8. Телевизионный компаратор:

1 – контролируемый объект; 2, 4 – светоделители; 3 – источник освещения; 5 – эталонный объект; 6 – ТВ-камеры; 7 – блок сравнения (вычитания видеосигнала); 8 - ВКУ

Оптические изображения от контролируемого и эталонного объектов с помощью телевизионных камер 6 преобразуются в электрические нормированные по амплитуде видеосигналы. Затем полученные видеосигналы подаются в противофазе в блок сравнения 7, а разностный сигнал преобразуется в разностное изображение, представляемое на экране видеоконтрольного устройства 8.

ЛИТЕРАТУРА

1. Давыдов П. С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем. - М.:Радио и связь, 2000. - 256 с.

2. Ермолов И.Н., Останин Ю.Я. Методы и средства неразрушающего контроля качества: Учеб. пособие для инженерно-техн. спец. вузов.-М.: Высшая школа, 2002. - 368 с.

3. Технические средства диагностирования: Справочник / Под общ. ред. В.В.Клюева. - М.: Машиностроение, 2005. - 672 с.

4. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. - Справочник. В 2-х кн./ Под ред. В.В.Клюева - М.: Машиностроение, 2006.

5. Ж.Госсорг. Инфракрасная термография. Основы, техника, применение: Пер. с франц. – М. Мир, 2005. – 416 с.