Оптико – электронный метод определения размеров микрообъектов поверхности износа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЙ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

нефти и газа имени И.М.Губкина

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №2 по курсу «Основы трибологии и триботехники».

Тема: «Оптико – электронный метод определения размеров микрообъектов поверхности износа».

Выполнил: студент группы МА-11-7

Габдрахманов Д.И.

Проверил: Доцент, к.т.н. Куракин И.Б.

Москва 2014

Цель работы: освоить метод оптико-электронного измерения размеров микрообъекта на поверхности износа.

1. Задание:

  1. Ознакомиться с набором приборов и оборудования, необходимых для проведения работы;
  2. Составить перечень приборов и оборудования с указанием характерных для них особенностей и целей использования каждого;
  3. Изучить методику определения цены деления пиксельной линейки;
  4. Пошагово описать методику определения цены деления;
  5. Провести измерение цены деления пиксельной линейки, пользуясь изображением линейки объект-микрометра с помощью Paint. Данные измерения занести в таблицу;
  6. Используя таблицу , рассчитать среднеарифметическое значение цены деления пиксельной линейки и среднеквадратичное отклонение этой величины;
  7. Знать терминологию , связанную с методикой и уметь проводить реальные измерения.
  8. Провести краткий сравнительный анализ оптико-визуального и оптико-электронного методов измерения размеров микрообъектов на поверхности износа.

2. Оборудование для проведения опыта:

микроскоп МИМ-7, объект-микрометр, компьютер со специализированными программами.

3. Перечень приборов и оборудования:

МИМ-7 — Микроскоп инверсионный металлографический. Предназначен для измерения увеличенных непрозрачных тел в отраженном свете. Имеет штатив, тубус и предметный столик.

Увеличение микроскопа от 60 до 1440. МИМ – 7 имеет штатив, тубус и предметный столик.

Объектив предназначен для формирования пучка света, направленного на объект.

Объект-микрометр — металлическая пластина с отверстием в центре, где размещена металлическая вставка-зеркало. В центре вставки выгравирована линейка длиной 1 мм, разделенная на 100 частей. Предназначен для определения увеличения поля зрения микроскопа, определения цены деления шкал и сеток окуляр-микрометров ( пиксельной линейки).

4. Методика работы

  1. Включить компьютер и запустить специализированную программу
  2. Включить МИМ-7;
  3. Установить обьектив;
  4. Получить изображение предметного столика на мониторе ПК;
  5. Поместить объект-микрометр на предметный столик микроскопа;
  6. Отцентрировать изображение шкалы объект-микрометра на экране и сделать цифровой снимок;
  7. Открыть графический файл с изображением шкалы объект-микрометра в графическом редакторе Paint;
  8. Определить число пикселей, укладывающихся в базовую длину линейки объект-микрометра помощью пиксельной линейки;
  9. Вычислить цену деления пиксельной линейки по формуле:

Где - число делений объект-микрометра;

-количество пикселей;

=0,01 мм =10 мкм- цена одного деления шкалы объект-микрометра.

5. Результаты испытаний

№

Кол-во делений (измеряемый участок)

Кол-во пикселей на измеряемом участке

Кол-во пикселей в одном делении шкалы объект-микрометра

1

30

245

8,2

2

20

165

8,3

3

30

283

9,4

4

40

327

8,2

5

30

245

8,2

6

10

82

8,2

7

20

165

8,3

8

30

246

8,2

9

40

329

8,2

10

40

331

8,3

11

30

243

8,1

12

40

304

7,6

13

40

329

8,2

14

30

246

8,2

15

30

247

8,2

16

20

164

8,2

17

30

244

8,1

18

30

245

8,2

19

20

165

8,3

20

20

163

8,2

21

10

83

8,3

22

30

245

8,2

23

30

245

8,2

Среднеарифметическое значение количества пикселей в одном делений объект-микрометра:

где - кол-во пикселей в одном делении шкалы объект-микрометра;

n-количество измерений

Т.к. в одном делении объект-микрометра 10 мкм или 8,2 пикселя, следовательно 1 пиксель равен 1,2 мкм.

Среднеквадратичное отклонение:

Вывод:

Изучив данные, полученные при помощи оптико-визуального и оптико-электронного методов определения размеров микрообъектов поверхности износа, и проанализировав итоговые результаты и методики проведения измерении, можно выделить достоинства и недостатки каждого метода:

Оптический метод

Плюсы

• прост в осуществлении;

• не требует высокой квалификации персонала;

• не требует затрат электроэнергии и наличия дополнительного оборудования (персональный компьютер, цифровая видеокамера).

Минусы

• относительно низкая точность результатов измерения;

• оказывает негативное влияние на зрение;

• отсутствует возможность сохранения изображения.

Оптико-электронный метод

Плюсы

• высокая точность полученных результатов;

• не влияет на зрение рабочего персонала;

• простота записи результатов.

Минусы

• затруднен в выполнении;

• требует персонала со знанием ПК и программного обеспечения;

• энергозависимый метод, требует дополнительного дорогостоящего оборудования.


Оптико – электронный метод определения размеров микрообъектов поверхности износа