- Per a què serveix un comparador òptic?
- Estudia perfils i superfície de peces
- Anàlisi de qualitat metrològica
- Àrees d'ús
- Parts
- Pantalla de projecció
- Llum i plataforma mòbil
- Plantilla de referència
- Panell de control
- Contador
- Perillós d'eix
- referències
El comparador òptic és un instrument metrològic dissenyat per inspeccionar les mesures de les peces manufacturades mitjançant un principi òptic simple. Aquestes peces, components de maquinàries que operen en diversos camps, són il·luminades de tal manera que l'analista tingui una visió amplificada del seu perfil i superfície.
El seu funcionament és anàleg a el del retroprojector que treballa amb làmines d'acetat; excepte que l'ombra projectada no acaba en una paret, sinó en una pantalla a l'alçada de l'observador o analista. La imatge de la peça o objecte il·luminat, mitjançant un joc de miralls, permet fer mesuraments directes de les seves dimensions, geometria o dissenys.
En els comparadors òptics poden analitzar i mesurar-se els perfils d'objectes de qualsevol àmbit, com aquells necessaris per a les forces navals. Font: US Navy photo by Marshall Fukuki
Els metròlegs fan ús de l'comparador òptic per garantir que les peces compleixin amb els requeriments necessaris que exigeixen els patrons de qualitat; en cas contrari, poguessin posar en risc la funcionalitat de la màquina o equip a qual conformen.
Encara que la seva tecnologia es consideri primitiva i inadequada per a peces complexes, continua sent de molta utilitat causa de la seva simplicitat, ia la seva capacitat de poder acoblar-se a un ordinador que faciliti els càlculs de les dimensions de la peça; tals com a àrea, longitud, angles i amplada.
Per a què serveix un comparador òptic?
Estudia perfils i superfície de peces
El comparador òptic és una eina òptica de la metrologia, pel que la seva imminent funció és la de permetre obtenir mesuraments de manera directa a partir de la imatge projectada i amplificada d'una peça.
Es pogués dir que és una barreja entre un retroprojector i un microscopi òptic: la peça s'il·lumina des de baix per una font de llum, però sense necessitat de mirar a través d'un ocular per apreciar la imatge obtinguda.
A causa de que aquesta imatge és prou gran, pot tractar-punts en ella i, amb unitats de mesura de polzades o centímetres, mesurar-se la longitud o curvatura dels seus perfils; és a dir, les mesures de les seves vores projectats (tal com en la primera imatge).
A l'tenir el perfil (contorn o silueta) de la peça, pot tornar-se palesa una imperfecció en la mateixa que a simple vista, per ser molt petita, passaria desapercebuda. Així mateix, modificant la manera en què aquesta peça és il·luminada, sobretot si és plana, pot estudiar-se la qualitat i característiques de la seva superfície.
Anàlisi de qualitat metrològica
Les peces manufacturades se sotmeten a una sèrie d'anàlisis de qualitat per a discriminar quins són defectuoses i quines estan llestes per integrar la màquina corresponent. Aquestes peces solen ser cargols, estampats, engranatges, juntes, reixetes, hèlixs, xips; totes elles petites i difícils d'inspeccionar a simple vista.
Partint dels seus perfils i d'un patró de mesura, la inspecció dimensional pot ser immediata si aquests dos a l'comparar no coincideixen en les seves formes. D'altra banda, utilitzant el comparador òptic pot enginyar estratègies d'amidaments per a una peça nova, de tal manera que pugui tornar a reproduir-se en futures ocasions.
La plataforma on reposa la peça es pot moure per abastar diferents zones de l'perfil o superfície, així com rotar-se amb el propòsit de mesurar els radis de les seves curvatures o els diàmetres dels seus cercles interns.
Àrees d'ús
Aquest instrument metrològic i òptic ofereix alta precisió en els seus mesuraments, comoditat ergonòmica, i estalvi de temps en nombrosos laboratoris d'investigació d'aeronàutica, aviació, automotriu, electrònica, així com en els seus tallers mecànics, rellotgeries, i en les línies d'inspecció de les seves fàbriques.
Els comparadors òptics s'han fet servir per estudiar la superfície de les monedes, verificant així l'estat i les característiques de les mateixes; si han patit deteriorament, cops, raspadures, o si han perdut coloració.
Parts
Comparador òptic vertical. Font: Sonny Leung
A la imatge superior tenim un comparador òptic vertical en el qual es projecta una mena de plantilla. La diferència entre els comparadors òptics verticals i horitzontals és l'adreça d'on la peça és il·luminada; els primers s'usen especialment per a peces planes, mentre que els segons per a aquelles de formes alongadas.
S'observa els perfils o contorns de la plantilla a simple vista, amb la suficient resolució i amplitud perquè més d'un analista pugui avaluar-la i realitzar els seus mesuraments, de tal manera que puguin discutir els seus resultats en un mateix temps. Això facilita i agilitza les inspeccions.
Pantalla de projecció
A diferència d'altres artefactes, el comparador òptic permet mesurar les dimensions dels objectes a partir de les seves imatges bidimensionals.
Aquestes imatges 2D poden observar a la pantalla de projecció, la qual és prou gran perquè l'analista realitzi còmodament els seus mesuraments sense forçar la seva visió; sempre que redueixi la intensitat de la llum.
Llum i plataforma mòbil
La peça és il·luminada per una font de llum que pot ser de diferents colors. Mitjançant un joc de miralls i lents, la imatge acaba projectant a la pantalla. Gràcies a la plataforma mòbil en què es col·loca la peça, els perfils poden ajustar mentre es marquen els punts d'acord a les seves formes per mesurar longituds o amplades.
Plantilla de referència
En la mateixa plataforma on es col·loca la peça es troba una plantilla circular de referència amb els eixos cartesians, de tal manera que pugui saber-se les posicions relatives de l'perfil obtingut respecte a l'origen.
Així, l'origen vindria a ser el centre de la pantalla, i la peça pot col·locar-se en una posició convenient en la plantilla perquè aquest coincideixi amb una part específica que faciliti la seva mesura.
Panell de control
A la part baixa de l'comparador òptic es troba el panell de control, amb els interruptors i perillós per a la seva encesa, intensitat de la llum o resolució de la imatge.
Contador
Una pantalla de menor grandària permet la lectura dels eixos X i Y, la qual compta les unitats de mesura seleccionades mentre es recorren els perfils de la peça. Aquest comptador també determina els angles en què es trencada la pantalla d'acord a la curvatura; per exemple, amb ell es poden mesurar els diàmetres dels cercles de la plantilla de dalt.
Perillós d'eix
I finalment, en els laterals hi ha unes perillós que permeten recórrer els eixos X i Y, pujar o baixar la imatge projectada, moure-la a l'esquerra o cap a la dreta, acostar-la o allunyar-la de la font de llum.
referències
- Tad A. Davis. (2001). Measure for measure: Optical comparators measure more than simple dimensions. Recuperat de: qualitydigest.com
- Wikipedia. (2019). Optical Comparator. Recuperat de: en.wikipedia.org
- PCSI. (2019). What is an Optical Comparator? Recuperat de: precisioncalibration.com
- Hexagon. (2019). Tot sobre Optical Comparators, and why you should avoid them. Recuperat de: hexagonmi.com
- Martinez Jessica. (Sf). Comparador Òptic Objectiu. Recuperat de: academia.edu
- GR Metrology. (2019). What is an optical Comparator. Recuperat de: grmetrology.com