Įvairių metalinių konstrukcijų analizė metalografiniu mikroskopu
Daugelį metų metalografijos darbuotojai kokybiškai apibūdino metalinių medžiagų mikrostruktūros ypatybes, mikroskopu stebėdami poliruotą metalografinių mėginių paviršių, arba įvertino mikrostruktūrą, grūdelių dydį ir nemetalines medžiagas, lygindami su įvairiomis standartinėmis nuotraukomis. Mišiniai ir fazės dalelės ir pan., toks kvadratiškumas nėra didelis, o vertinant yra daug subjektyvumo, todėl rezultatų atkuriamumas nėra patenkinamas, ir jie visi yra dvimačiame poliruoto paviršiaus metalografinio pavyzdžio paviršius. Matuojant plokštumoje, yra tam tikras atotrūkis tarp išmatuotų rezultatų ir tikrojo audinio aprašymo trimatėje erdvėje. Šiuolaikinės stereologijos atsiradimas suteikia žmonėms mokslą apie ekstrapoliaciją iš dvimačių vaizdų į trimatę erdvę, ty duomenis, išmatuotus dvimatėje plokštumoje ir teorinę metalo medžiagos mikrostruktūros formą, dydį, kiekį ir formą. trimatėje erdvėje. Tai mokslas, siejantis trimatę erdvinę medžiagų struktūrą, formą, dydį, kiekį ir pasiskirstymą su jų mechaninėmis funkcijomis, teikiantis patikimus analitinius duomenis moksliškai įvertinti medžiagas.
Kadangi metalo medžiagose esanti mikrostruktūra ir nemetalinės priemaišos pasiskirsto netolygiai, bet kurio parametro nustatymas negali būti nustatytas žmogaus akimi matuojant vieną ar kelis regėjimo laukus mikroskopu, todėl norint nustatyti reikia naudoti apskaitos metodus. pakankamas Tik atlikus daug skaičiavimo užduočių, turinčių daugiau matymo laukų, galima garantuoti matavimo rezultatų patikimumą. Darant prielaidą, kad vizualiniam vertinimui po mikroskopu naudojamos tik žmogaus akys, tikslumas, nuoseklumas ir atkuriamumas yra prasti, o nustatymo greitis labai lėtas, o kai kurių net neįmanoma atlikti dėl didelio darbo krūvio. Vaizdo analizatorius žmogaus akies stebėjimą ir skaičiavimą pakeičia pažangia elektronine optika ir elektroninėmis kompiuterinėmis technologijomis. Jis gali lanksčiai ir tiksliai atlikti matavimus ir duomenų apdorojimą, turintį skaičiavimo reikšmę. Jis taip pat pasižymi dideliu tikslumu ir geru atkuriamumu, vengiant apdorojimo. Veiksnių įtaka metalografinio vertinimo rezultatams ir kitoms charakteristikoms, operacija yra paprasta, o matavimo ataskaita gali būti atspausdinta tiesiogiai, o tai tapo nepakeičiama priemone atliekant kiekybinę metalografinę analizę. tą kartą.
Mikroskopinis vaizdo analizatorius yra galingas instrumentas atliekant kiekybinius metalografinius medžiagų tyrimus, taip pat geras pagalbininkas atliekant kasdienę metalografinę apžiūrą, leidžiantis išvengti subjektyvių klaidų, kurias sukelia rankinis vertinimas, o vėliau – nesąmonių reiškinio. Nors neįmanoma ir nebūtina naudoti vaizdo analizatorių kiekvieną kartą atliekant kasdienę metalografinę patikrą, kai gaminio kokybė yra nenormali arba metalografinės struktūros lygis yra tarp kvalifikuotos ir nekvalifikuotos ir negali būti vertinamas, vaizdo analizatorius gali būti naudojamas analizuoti. kiekybinė analizė, siekiant gauti tikslius rezultatus ir užtikrinti produkto kokybę. Vaizdo analizatoriaus taikymas metalografinėje analizėje išplėtė metalografinės patikros aptikimo objektus, paskatino aptikimo lygio gerinimą, taip pat labai naudinga gerinant aptikimo personalo kokybę.
Mikroskopinio vaizdo analizatoriaus principo ir funkcijos įvadas
Vaizdo analizatoriaus sistema yra optinio vaizdo gavimo sistema, sudaryta iš metalografinio mikroskopo ir mikroskopinės kameros stadijos, kurios paskirtis – padaryti metalografinio pavyzdžio ar nuotraukos vaizdą. Metalografinis mikroskopas gali tiesiogiai atlikti kiekybinę metalografinio mėginio analizę; mikroskopinis fotoaparato stalas tinka analizuoti metalografines nuotraukas, negatyvus ir objektus ir kt.
Norint išsaugoti, apdoroti ir analizuoti vaizdus kompiuteriais, pirmiausia reikia juos suskaitmeninti. Vaizdo kadras sudarytas iš skirtingų pilkumo lygių pasiskirstymo, kuris matematiniais simboliais rodomas kaip j{{0}}j(x, y), kur x ir y yra vaizdo pikselių koordinatės. , o j rodo jo pilką reikšmę. Todėl vaizdo kadras gali būti rodomas su m × n eilės momento nuotėkiu, kiekvienas momento elementas atitinka vaizdo pikselį, o aij reikšmė yra pikselio, priklausančio i-tai eilutei, pilkumo tonas. ir j-tą stulpelį nuotėkio rodymo vaizdo vertėje. CCD kamera (Charge Coupled Device Camera) yra vaizdo skaitmeninimo įrenginys. Metalografinio mėginio mikroskopinės ypatybės atvaizduojamos CCD po to, kai praeina per optinę sistemą, o fotoelektrinę konversiją ir nuskaitymą užbaigia CCD, o po to išimamas kaip vaizdo signalo signalas, išplečiamas plėtiklio, kiekybiškai įvertinamas pilkos spalvos lygiais. , ir išsaugotas, tada gaukite skaitmeninį vaizdą. Kompiuteris nustato pilkos spalvos slenkstį T, atsižvelgdamas į skaitmeniniame vaizde matuotinos funkcijos pilkos spalvos vertės ribą. Kalbant apie bet kurį skaitmeninio vaizdo pikselį, jei jo pilkos spalvos tonas yra didesnis arba lygus T, pakeiskite pradinį pilkos spalvos toną balta spalva (pilkos atspalvių reikšmė 255); jei jis mažesnis nei T, pakeiskite pradinę pilkos spalvos toną juoda (pilkos atspalvių reikšmė 0). Pilkos spalvos gali paversti pilkų atspalvių vaizdą į dvejetainį vaizdą, kuriam reikia tik dviejų pilkų atspalvių, juodos ir baltos, ir tada atlikti reikiamą vaizdo apdorojimą, kad kompiuteris galėtų patogiai atlikti dalelių skaičiavimą, plotą ir perimetrą dvejetainiame vaizde. Vaizdo analizės įsipareigojimai, pvz., matavimas. Jei naudojamas pseudospalvų apdorojimas, 256 pilkumo lygiai gali būti konvertuojami į atitinkamas spalvas, kad būtų lengva atpažinti detales su artimais pilkumo lygiais ir jų aplinkos sąlygas ar kitas detales, taip pagerinant vaizdą ir palengvinant kompiuteriams galimybę apdoroti kelis - funkcijų vaizdai.
