Устройство, принципы и применение металлографических микроскопов.
Металлографический микроскоп в основном используется для идентификации и анализа внутренней структуры металлов. Это важный инструмент для изучения металлографии и ключевое оборудование промышленного сектора для определения качества продукции. Прибор оснащен камерой, которая может фиксировать металлографические узоры и анализировать их. Выполняйте анализ измерений, редактируйте, выводите, сохраняйте, управляйте изображениями и используйте другие функции.
Металлографический микроскоп — это высокотехнологичный продукт, разработанный путем идеального сочетания технологии оптического микроскопа, технологии фотоэлектрического преобразования и технологии компьютерной обработки изображений.
Металлографические изображения можно легко просмотреть на компьютере, чтобы можно было анализировать, классифицировать и т. д. металлографические узоры, а также выводить и распечатывать изображения. Как всем известно, состав сплавов, процессы термообработки, а также процессы горячей и холодной обработки напрямую влияют на изменения внутренней организации и структуры металлических материалов, тем самым изменяя механические свойства деталей.
Поэтому использование металлографического микроскопа для наблюдения, проверки и анализа внутренней структуры металла является важным средством промышленного производства.
Металлографический микроскоп в основном состоит из оптической системы, системы освещения, механической системы и вспомогательных устройств (включая фотографические или другие устройства, такие как микротвердость).
По характеристикам светоотражения различных компонентов ткани на поверхности образца металла эти компоненты ткани исследуются оптически и качественно и количественно описываются с помощью микроскопа в видимом диапазоне света. Он может отображать знаки из металлических тканей в масштабе от 500 до 0,2 м.
Еще в 1841 году китайцы изучали под лупой узоры на мечах из дамасской кожи. К 1863 году британцы перенесли петрографические методы, включая подготовку образцов, методы полировки и гравировки, на исследования стали, разработали металлографические методы, а позже сфотографировали ряд образцов тканей при малом увеличении и других тканей. Металлографические фотографии. Научная практика Соби и его современников в Германии и Франции заложила основу современной оптической металлографической микроскопии. К началу 20 в. технология оптической металлографической микроскопии все более совершенствовалась и широко применялась при микроскопическом анализе металлов и сплавов. Это до сих пор основная технология в области металлургии.
Металлографический микроскоп – это микроскоп, в котором в качестве источника освещения используется видимый свет. Как дискретные, так и горизонтальные типы включают оптическое усиление, освещение и механические системы.
Система увеличения является ключом к полезности и качеству микроскопа. В основном состоит из объектива и окуляра.
Увеличение золотого микроскопа составляет:
M display = L/f объект =7 250/f сетка = M display =7 M сетка. В формуле [м1] М дисплей—— указывает увеличение микроскопа; Объект [m2] M, сетка [m3] M и объект [f2] f, сетка [f1] f представляют увеличение и фокусное расстояние объектива и окуляра соответственно; L – длина оптической трубки; 250 — фотопическое расстояние. Все единицы длины указаны в мм.
Разрешение и аберрации. Разрешение объектива и степень коррекции дефектов аберраций являются важными показателями качества микроскопа. В золотой фотографии разрешение относится к минимальному разрешающему расстоянию объектива до целевого объекта. Из-за явления дифракции света минимальное расстояние разрешения объектива ограничено. Немецкий аббат предложил следующую формулу для минимального разрешающего расстояния
d=λ/2nsinφгде [кг2][кг2] — длина волны источника света;
n — показатель преломления среды между образцом и линзой объектива (воздух; =1; скипидар: =1,5);
φ — половина апертуры объектива.
Из приведенной выше формулы видно, что разрешение увеличивается с увеличением суммы. Поскольку длина волны видимого света [кг2][кг2] находится между 4000 и 7000. В наиболее благоприятном случае, когда угол [кг2][кг2] близок к 90, расстояние разрешения не будет выше [кг2]0,2 м. [кг2]. Поэтому микроструктуру размером менее [кг2]0,2м[кг2] необходимо наблюдать с помощью электронного микроскопа (см.), а морфологию, распределение и кристаллическую структуру ткани в масштабе [кг2]0,2~500м [кг2] Изменения размера частиц, а также толщины и расстояния между зонами скольжения можно наблюдать с помощью оптического микроскопа. Это играет важную роль в анализе свойств сплавов, понимании металлургических процессов, проведении контроля качества металлургической продукции и анализе отказов компонентов.
Степень коррекции аберраций также является важным фактором, влияющим на качество изображения. При малом увеличении аберрация в основном корректируется объективом; при малом увеличении окуляр и объектив необходимо корректировать вместе. Существует семь основных типов аберраций линз, пять из которых — сферическая аберрация, кома-аберрация, астигматизм, кривизна поля и искажение монохроматического света. Существует два типа полихроматического света: продольная хроматическая аберрация и поперечная хроматическая аберрация. Ранние микроскопы были ориентированы в первую очередь на коррекцию хроматической аберрации и частичной сферической аберрации с ахроматическими и апохроматическими объективами в зависимости от степени коррекции. В современных металлографических микроскопах достаточное внимание уделяется аберрациям, таким как кривизна и искажение поля объекта. После коррекции этих аберраций объектива и окуляра изображение не только становится четким, но и сохраняется его плоскостность в большом диапазоне, что особенно важно для металлографической микрофотографии. Поэтому в настоящее время широкое распространение получили планахроматические объективы, планапохроматические объективы и широкопольные окуляры. Вышеупомянутые степени коррекции аберраций отмечены на объективе и окуляре соответственно в виде типа линзы.
Самые ранние металлографические микроскопы использовали в качестве источника света обычные лампы накаливания. Позже для улучшения яркости и светоэффекта появились низковольтные вольфрамовые лампы, угольные дуговые лампы, ксеноновые лампы, галогенные лампы, ртутные лампы и т.д. Некоторым микроскопам с особыми свойствами требуется монохроматический источник света, а натриевые лампы и туо-лампы могут излучать монохроматический свет.
Способ освещения металлографического микроскопа отличается от метода освещения биологического микроскопа. Он не использует проходящий свет, а использует для визуализации отраженный свет, поэтому должен иметь специальную дополнительную систему освещения, то есть вертикальное осветительное устройство. В 1872 г. В. фон Ланг создал это устройство и изготовил первый металлографический микроскоп. Первоначальный металлографический микроскоп имел только светлопольное освещение, а позже разработали наклонное освещение для улучшения контрастности некоторых тканей.
Регулярное техническое обслуживание, уход и меры предосторожности
Чтобы обеспечить срок службы и надежность системы, обратите внимание на следующие моменты:
В лаборатории должны быть предусмотрены три профилактических условия: ударопрочность (вдали от источника землетрясения), влагонепроницаемость (используйте кондиционер, сушилка), пыленепроницаемость (покрытый пол); источник питания: 220 В +-10%, температура 50 Гц: 0–40 градусов.
При регулировке фокуса будьте осторожны, чтобы линза объектива не касалась образца, чтобы не поцарапать линзу объектива.
Не переключайте объектив, если центр круглого отверстия прокладки предметного столика находится далеко от центра объектива, чтобы не поцарапать объектив.
Не регулируйте яркость от высокой к низкой или слишком яркой, это повлияет на срок службы лампы и повредит ваше зрение.
Все переключения (функций) должны выполняться легко и по месту.
При выключении установите яркость на минимум.
Непрофессионалам не следует регулировать систему освещения (позиционную лампу накаливания), чтобы не повлиять на качество изображения.
При замене галогенной лампы обратите внимание на высокую температуру, чтобы избежать ожогов; Будьте осторожны и не прикасайтесь руками к стеклянному корпусу галогенной лампы.
При выключении и неиспользовании установите объектив в самое нижнее положение с помощью механизма фокусировки.
Когда машина выключена и не используется, не закрывайте сразу пылезащитную крышку. Подождите, пока он остынет, прежде чем снова накрыть его. Обратите внимание на противопожарную безопасность.
Оптические компоненты, которые не используются часто, помещаются в сушильную чашу.
Непрофессионалам не следует пытаться чистить объектив и другие оптические компоненты. Вы можете использовать впитывающий ватный тампон, смоченный в смешанной жидкости в соотношении 1:1 (безводный спирт: эфир), а затем вытереть его насухо. Не используйте другие жидкости, чтобы не повредить окуляр.
