مقارن بصري



جهاز المقارنة البصرية (يُشار إليه غالبًا باسم " المقارن " فقط ) أو جهاز عرض الصور الجانبية، هو جهاز يُطبّق مبادئ البصريات لفحص الأجزاء المصنّعة. في هذا الجهاز، تُعرض صورة مكبّرة للجزء على الشاشة، وتُقاس أبعاده وهندسته وفقًا لحدود مُحدّدة . يُعدّ هذا الجهاز أداةً مفيدةً في ورش تصنيع الأجزاء الصغيرة أو خطوط الإنتاج لفريق مراقبة الجودة .
تتم عملية القياس بعدة طرق. أبسطها استخدام تدريجات على الشاشة، تُوضع فوق الصورة الظلية، مما يسمح للمشاهد بالقياس كما لو وُضع مسطرة شفافة فوق الصورة. طريقة أخرى هي محاذاة نقاط مختلفة على الصورة الظلية مع الشبكة في مركز الشاشة، واحدة تلو الأخرى، بتحريك المنصة التي يوضع عليها الجزء، ثم تُعرض قراءة رقمية توضح المسافة التي قطعتها المنصة للوصول إلى تلك النقاط. أما الطرق الأكثر تطورًا من الناحية التقنية، فتعتمد على برامج تُحلل الصورة وتُبلغ عن القياسات. الطريقتان الأوليان هما الأكثر شيوعًا، أما الثالثة فهي أحدث وأقل انتشارًا، ولكن استخدامها مستمر في العصر الرقمي.
تاريخ
طُوِّر أول جهاز مقارنة تجاري على يد جيمس هارتنس وراسل دبليو بورتر . [ 2 ] وقد دفع عمل هارتنس المتواصل كرئيس للجنة الوطنية الأمريكية لفحص الخيوط اللولبية إلى توظيف خبرته في مجال البصريات (من خلال هواياته في علم الفلك وبناء التلسكوبات ) لحل مشكلة فحص الخيوط اللولبية . وظل جهاز هارتنس لمقارنة الخيوط اللولبية لسنوات عديدة منتجًا مربحًا لشركة جونز ولامسون للآلات، التي كان رئيسًا لها.
في العقود اللاحقة، قامت العديد من الشركات بتصنيع أجهزة المقارنة البصرية، وتم تطبيقها في فحص أنواع عديدة من الأجزاء. واليوم، يمكن العثور عليها في العديد من ورش الآلات. [ 3 ]
كانت فكرة دمج البصريات والقياس، واستخدام مصطلح "المقارن" للإشارة إلى المعدات المترولوجية ، موجودة بأشكال أخرى قبل عمل هارتنس؛ لكنها ظلت محصورة في مجالات العلوم البحتة (مثل التلسكوب والمجهر ) والعلوم التطبيقية المتخصصة للغاية (مثل مقارنة معايير القياس الرئيسية). وكان جهاز المقارنة الذي ابتكره هارتنس، والمُصمم للفحص الروتيني للأجزاء المُصنّعة، خطوة طبيعية تالية في العصر الذي اندمجت فيه العلوم التطبيقية على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي.
الاستخدام
يُستخدم جهاز عرض الملامح على نطاق واسع في عمليات التشكيل بالضغط للأشكال المعقدة ، والتروس، والكامات، والخيوط، ومقارنة نموذج المحيط المقاس. ولذلك، يُستخدم جهاز عرض الملامح على نطاق واسع في صناعة الآلات الدقيقة، بما في ذلك صناعة الطيران ، والساعات، والإلكترونيات ، وصناعة الأجهزة ، ومعاهد البحوث ، ومحطات القياس والكشف على جميع المستويات، وغيرها.
مبدأ العمل

يقوم جهاز العرض بتكبير صورة العينة وعرضها على شاشة العرض المدمجة. [ 4 ] تحتوي هذه الشاشة عادةً على شبكة قابلة للدوران 360 درجة، بحيث يمكن محاذاة محوري XY للشاشة مع حافة مستقيمة للجزء المصنّع المراد فحصه أو قياسه. تعرض شاشة العرض هذه صورة العينة مع تكبيرها لتسهيل حساب القياسات الخطية. يمكن محاذاة حافة العينة المراد فحصها مع الشبكة على الشاشة، ومن ثمّ أخذ قياسات بسيطة للمسافات إلى نقاط أخرى. يتم ذلك على صورة مكبّرة للعينة. يمكن تبسيط العملية وتقليل الأخطاء عن طريق القياس على شاشة العرض المكبّرة لجهاز عرض الصور. الطريقة الشائعة للإضاءة هي الإضاءة الخلفية ، أي الإضاءة من الخلف. يُطلق على هذا النوع من الإضاءة أيضًا اسم الإضاءة النافذة عندما تكون العينة شفافة جزئيًا ويسمح للضوء بالمرور من خلالها. أما إذا كانت العينة معتمة، فلن يمر الضوء من خلالها، بل سيُشكّل صورةً جانبيةً لها. يمكن قياس العينة على شاشة العرض. قد يحتوي جهاز عرض البروفايل أيضًا على إضاءة علوية (وهي إضاءة تسقط من الأعلى). وهذا مفيد في عرض الثقوب أو المناطق الداخلية التي قد تحتاج إلى قياس.
سمات
أساليب الإسقاط
- جهاز العرض العمودي: يكون المحور الرئيسي موازياً لمستوى الشاشة. وهو الأكثر شيوعاً، ومناسب للأجزاء المسطحة أو قطع العمل الصغيرة.
- جهاز العرض الأفقي: يكون المحور الرئيسي عموديًا على مستوى شاشة العرض. ولذلك، تُصنع الشاشات بشكل أساسي بأحجام متوسطة وكبيرة، وهي مناسبة عمومًا لفحص أجزاء الأعمدة أو قطع العمل الثقيلة ذات المقاطع العرضية الكبيرة، على الرغم من أن وجود طاولة أفقية أسفلها بدون فتحة لنقل الضوء قد يكون مناسبًا للآلات الصغيرة المزودة بنظام إضاءة ظلية.
صور إيجابية أو معكوسة
في أبسط أنواع أجهزة عرض الصور، تُعرض الصورة المقلوبة للجزء، والمعروفة أيضًا بصورة المرآة، على الشاشة. ولتسهيل عملية القياس، يُضاف أحيانًا نظام صورة موجبة، لتحويل الصورة المقلوبة إلى صورة موجبة، مما يزيد التكلفة نظرًا لحجم الجهاز والمواد المستخدمة، ويقلل من دقة القياس نوعًا ما.
حجم الشاشة
أما بالنسبة لاختيار حجم الشاشة، فينبغي التفكير ملياً فيما إذا كان من الضروري عرض الصورة كاملةً عليها. فإذا كان بالإمكان إجراء الفحص بسهولة على نطاق صغير، فلا حاجة لشاشة كبيرة. وتوفر شركات تصنيع أجهزة العرض أحجاماً متعددة للشاشات لتلبية مختلف الاحتياجات.
التكبير
تكبير عدسة العرض ثابت. تتطلب المشاهد المختلفة للقطع المقاسة تكبيرات مختلفة. ومع ذلك، فإن التكوين المصنعي المعتاد لجهاز العرض يأتي بعدسة واحدة، لذا يمكن شراء عدسات إضافية واستخدامها حسب الحاجة.
طاولة عمل وملحقاتها
تُستخدم طاولة العمل لوضع القطعة المراد قياسها وتثبيتها. ويُعدّ حجمها، ونطاق حركتها على المحورين X وY، وقدرتها على حمل القطع، عوامل بالغة الأهمية. ولتسهيل تثبيت قطعة العمل، تُضاف عادةً طاولة دوارة دقيقة، وحامل قطع على شكل حرف V، وملحقات أخرى.
كما يجب أن يتمتع جهاز العرض بآلية تركيز مرنة ومستقرة، ومسافة عمل كبيرة (المسافة بين السطح العلوي لقطعة العمل ومسافة العدسة). ويختار المستخدم أوضاع معالجة البيانات المناسبة: فجميع أجهزة العرض البصرية الحديثة المتوفرة في السوق، دون استثناء، رقمية.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ هارتنس، جيمس؛ بورتر، راسل (1929). "براءة اختراع الولايات المتحدة رقم 1703933: جهاز مقارنة بصري" . مكتب براءات الاختراع الأمريكي.
- ↑ رو 1937 ، ص 43-45 .
- ↑ سميث، كينيدي (2002). "إلقاء الضوء على المقارنات البصرية - إلى أي مدى يمكن أن يتحسن هذا النوع من الأنظمة؟" . ملخص الجودة: كيو سي آي إنترناشونال . تم الاسترجاع في 12 مايو 2008 .
- ↑ سيبكون، للأجهزة. "ما هو جهاز عرض البروفايل؟" . جهاز قياس الرؤية وجهاز عرض البروفايل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 ديسمبر 2016 .
فهرس
- رو، جوزيف ويكهام (1937)، جيمس هارتنس: ممثل لعصر الآلة في أفضل حالاته ، نيويورك: الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين ، LCCN 37016470 ، OCLC 3456642 . رابط من هاثي تراست .
- المعدات الصناعية
- علم القياس
- أدوات قياس تشغيل المعادن
