Изучение Оптических Измерений 👨‍🏭

Вы когда-нибудь задумывались, насколько точны измерения в обрабатывающей промышленности?

Или как инженеры и ученые могут измерять объекты с предельной точностью?

Ответ заключается в оптических измерениях, передовой технологии, которая произвела революцию в том, как мы измеряем окружающий мир.

Благодаря возможности измерять объекты вплоть до нанометрового уровня, оптические измерения стали важным инструментом в самых разных отраслях, от аэрокосмической до биомедицинской техники.

В этой статье я исследую увлекательный мир оптических измерений, их применения и то, как они меняют правила игры в измерении размеров.

Итак, расслабьтесь и приготовьтесь погрузиться в мир точных измерений.

Введение

Оптические измерения — это бесконтактный, быстрый и общепринятый способ контроля критических размеров изготавливаемых деталей во многих отраслях промышленности. Это количественный и объективный процесс, который позволяет производителям гарантировать, что процессы находятся под контролем, а детали соответствуют спецификациям.

Оптическое измерение является частью размерной метрологии, которая измеряет размер и косвенно форму деталей.

Он включает использование оптических методов для измерения длины, угла, формы поверхности, а также размеров и форм элементов.

Ключевые отличия

Оптические измерения

Использует источники света и детекторы для проведения бесконтактных измерений.
Может захватить большое количество точек данных за короткий промежуток времени.
Может обеспечить высокую плотность точек и скорость.
Может использоваться для оценки поверхности и измерения топографии.
Может использоваться для таких проверок, как обнаружение дефектов, проверка цвета, сопоставление с образцом и оптическое распознавание символов.

Традиционные методы измерения размеров

Используйте тактильные методы измерения, такие как сенсорные датчики.
Может иметь более низкое оптическое разрешение по сравнению с измерительными микроскопами.
Может быть медленнее, чем оптическое измерение.
Могут быть ограничены в вариантах освещения.
Могут быть ограничены в типах проверок, которые они могут выполнять.

Типы оптических методов измерения

К оптическим методам измерения относятся оптические КИМ, системы технического зрения и оптические компараторы. Эти методы часто используются для двумерных измерений, они быстрее и проще в использовании, чем традиционные методы.

Традиционные методы измерения размеров включают координатно-измерительные машины (КИМ) и переносные измерительные руки.

Эти методы часто используются для детальных трехмерных объектов и измерения больших деталей на производственных площадках.

Почему метрология имеет решающее значение для точных оптических измерений

Когда дело доходит до измерения размеров, точность является ключевым моментом. И здесь на помощь приходит метрология. Метрология – это наука об измерениях, и она играет решающую роль в обеспечении максимально возможной точности оптических измерений.

C помощью метрологии мы можем установить стандарты измерений и обеспечить постоянство и точность всех измерений.

Это особенно важно в таких областях, как производство, где даже малейшее отклонение может иметь серьезные последствия.

Используя метрологию для калибровки и проверки оптического измерительного оборудования, мы можем гарантировать максимальную точность наших измерений.

В конечном итоге это помогает нам принимать более обоснованные решения, улучшать контроль качества и достигать лучших результатов.

Для дополнительной информации:

Знакомство с метрологией, единицами измерения, приборами и многим другим

Преимущества оптических измерений

Бесконтактный метод: Оптическая метрология является бесконтактным методом, что означает, что он не требует физического контакта с измеряемым объектом.
Высокое разрешение: оптические измерения отличаются высоким разрешением и эффективностью при измерении контуров деталей и контроле качества поверхности.
Быстрое измерение: оптическое измерение выполняется очень быстро, а оцифровка сложных деталей занимает всего несколько минут.
Объективный тест качества: оптическое измерение позволяет выполнить быстрый, точный и объективный тест качества в течение одного или нескольких этапов.
Простой анализ: анализ деформаций и движений упрощается благодаря бесконтактным оптическим измерениям.
Высокая точность и пропускная способность. Оптические подходы позволяют проводить большое количество высокоточных измерений за короткий промежуток времени.

Типы инструментов, используемых для оптических измерений

Ручные инструменты: циферблатные индикаторы, цифровые штангенциркули, микрометры и рулетки.
Оптические системы: оптические компараторы, измерительные микроскопы и оптические координатно-измерительные машины (КИМ).
Точечный автофокус (PAI): Оптический измерительный прибор, который можно использовать для всех типов измерений.
Координатно-измерительные машины (КИМ): используются для измерения физических геометрических характеристик объекта.
Бесконтактные сканеры: используют свет или другие формы энергии для измерения поверхности объекта, не касаясь его.

Приложения оптических измерений

Оптические измерения широко используются в различных отраслях промышленности:

Производство и инжиниринг
Биомедицина и науки о жизни
Аэрокосмическая промышленность и оборона
Автомобильный
Производство электроники
Энергия и мощность
Развлечение
Медицинский
Разработка процессов и продуктов
Исследования и разработки

Проблемы и советы

Проблемы оптических измерений

Оптические проблемы
Узкие места в обработке данных
Геометрическая сложность
Cкорость измерения
Точность
Cложность импульсов
Размер детали
Пластические деформации и напряжение

Cоветы по точному оптическому измерению

Понять точность измерения
Используйте системы оптических измерений без аберраций
Оснащение систем лазерными интерферометрами
Выберите правильный оптический измерительный прибор
Учитывайте время измерения

Заключительные размышления и последствия

Завершая эту статью об оптических измерениях, я не могу не испытывать благоговейный трепет перед невероятной сложностью и изощренностью этой технологии. От инструментов, используемых до отраслей промышленности, которые они обслуживают, оптические измерения являются настоящим чудом современной науки.

Но, как и в случае с любой технологией, существуют проблемы и ограничения, которые необходимо учитывать. Надежность оптических измерений, например, зависит от многих факторов, включая среду, в которой они используются, и навыки оператора. И хотя он обеспечивает непревзойденную точность во многих приложениях, все же есть области, в которых он не оправдывает ожиданий.

Так, где это оставляет нас? Поскольку мы продолжаем раздвигать границы возможного с помощью оптических измерений, мы также должны помнить об их ограничениях и работать над их преодолением. Мы должны стремиться повысить надежность этой технологии и найти новые способы ее применения в тех отраслях, где она еще не используется в полной мере.

Но, возможно, самое главное, мы никогда не должны упускать из виду тот факт, что за каждым измерением, каждым инструментом и каждым приложением стоят люди. Люди, которые неустанно работают, чтобы раздвинуть границы возможного, люди, которые стремятся улучшить качество своих продуктов и услуг, и люди, которые используют оптические измерения, чтобы изменить мир к лучшему.

Поэтому, продвигаясь вперед в наших исследованиях оптических измерений, давайте не будем забывать о человеческом факторе, который лежит в основе всего этого. Давайте продолжать быть любознательными, страстными и преданными своему делу в поисках знаний, и давайте никогда не упускать из виду тот факт, что все мы являемся частью чего-то гораздо большего, чем мы сами.

Понимание метрологических единиц измерения

Cовет: включите кнопку подписи, если она вам нужна. Выберите «автоматический перевод» в кнопке настроек, если вы не знакомы с английским языком. Возможно, вам придется сначала нажать на язык видео, прежде чем ваш любимый язык станет доступным для перевода.