Микроскоп инструментальный

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Логвин Владимир Александрович Жолобов Александр Алексеевич Волченков Александр Владимирович Логвина Екатерина Владимировна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) 1. Микроскоп инструментальный, содержащий станину, измерительный стол с микрометрами продольного и поперечного перемещений, колонку, по которой имеет возможность перемещения кронштейн с микроскопом, и осветительное устройство, отличающийся тем, что в оптическую систему микроскопа дополнительно вмонтирована цифровая видеокамера, которая имеет возможность через окуляр получать видеосигнал с исследуемого объекта и через цифровой регистратор передавать его на компьютер. 72152011.04.30 2. Микроскоп инструментальный по п. 1, отличающийся тем, что на корпусе оптической системы у объектива установлена дополнительная светодиодная подсветка прямого и бокового освещения с изменяемым цветом свечения. 3. Микроскоп инструментальный по п. 2, отличающийся тем, что дополнительная светодиодная подсветка бокового освещения с изменяемым цветом свечения имеет возможность изменять угол падения света на объект от 5 до 180. 4. Микроскоп инструментальный по п. 2, отличающийся тем, что дополнительная светодиодная подсветка бокового освещения с изменяемым цветом свечения снабжена быстросъемным креплением, что позволяет устанавливать ее для освещения объекта исследования снизу через проем в измерительном столе. 5. Микроскоп инструментальный по п. 2 или 4, отличающийся тем, что дополнительная светодиодная подсветка бокового освещения с изменяемым цветом свечения имеет возможность установки в осветительную систему твердомера или микротвердомера, а цифровая видеокамера, которая имеет возможность через окуляр получать видеосигнал с исследуемого объекта и через цифровой регистратор передавать его на компьютер, дополнительно имеет регулируемую надставку, которая имеет возможность установки в виде окуляра твердомера или микротвердомера, возможность отображать профиль отпечатка индентора на исследуемом объекте и оценивать величину твердости или микротвердости.(56) 1. Стерин И.С. Машиностроительные материалы. Основы металловедения и термической обработки Учебное пособие. - СПб. Политехника, 2003. - С. 41. 2. Малый микроскоп инструментальный, типа ММИ Описание и руководство к использованию, 1962. - С. 45. Полезная модель относится к машиностроению, в частности к измерению линейных и угловых величин на различных деталях машин, а также при определении твердости и микротвердости. Известен микроскоп для изучения структуры металла, включающий микрометрический стол с возможностью перемещения по двум координатам в горизонтальной плоскости,оптическую систему, смонтированную в одном корпусе с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, подсветку исследуемого объекта 1. Известный микроскоп не позволяет проводить измерения, т.е. оценивать величину изучаемых объектов, анализ исследуемого объекта можно проводить, только если он имеет различные составляющие, различающиеся по своим оптическим свойствам. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является микроскоп, содержащий станину, измерительный стол с микрометрами продольного и поперечного перемещений, колонку, по которой перемещается кронштейн с микроскопом, и осветительное устройство 2. Известный микроскоп не позволяет проводить анализ исследуемого объекта, а также проведение измерений осуществляется только при помощи перемещений измерительного столика с исследуемым объектом и отсчет величин осуществляется по микрометрам продольного и поперечного перемещений. Осветительное устройство обеспечивает недостаточное количество светового потока, и нет возможности производить подсветку исследуемого объекта с необходимой стороны и нужного цвета. Задачей данной полезной модели является расширение технических возможностей при измерении по определению величин линейных, угловых и криволинейных участков поверхности, а также повышение функциональности при определении твердости и микротвердости. Указанная задача решается благодаря тому, что микроскоп инструментальный, содержащий станину, измерительный стол с микрометрами продольного и поперечного 2 72152011.04.30 перемещений, колонку, по которой имеет возможность перемещения кронштейн с микроскопом, и осветительное устройство, согласно полезной модели в оптическую систему микроскопа дополнительно вмонтирована цифровая видеокамера, которая имеет возможность через окуляр получать видеосигнал с исследуемого объекта и через цифровой регистратор передавать его на компьютер. На корпусе оптической системы у объектива установлена дополнительная светодиодная подсветка прямого и бокового освещения с изменяемым цветом свечения. Дополнительная светодиодная подсветка бокового освещения с изменяемым цветом свечения имеет возможность изменять угол падения света на объект от 5 до 180. Дополнительная светодиодная подсветка бокового освещения с изменяемым цветом свечения снабжена быстросъемным креплением, что позволяет устанавливать ее для освещения объекта исследования снизу через проем в измерительном столе. Дополнительная светодиодная подсветка бокового освещения с изменяемым цветом свечения имеет возможность установки в осветительную систему твердомера или микротвердомера, а цифровая видеокамера, которая имеет возможность через окуляр получать видеосигнал с исследуемого объекта и через цифровой регистратор передавать его на компьютер, дополнительно имеет регулируемую надставку, которая имеет возможность установки в виде окуляра твердомера или микротвердомера, возможность отображать профиль отпечатка индентора на исследуемом объекте и оценивать величину твердости или микротвердости. Для полного анализа профиля любой поверхности необходимо иметь представление о численных значениях величин линейных, угловых и криволинейных участков поверхности в любой ее части. Особенно это актуально при анализе деталей, имеющих сложные геометрические профили, например металлорежущих инструментов, пресс-форм или штампов, или при исследованиях участков поверхности деталей без разборки всего узла. Очень важно иногда оценивать не только состояние поверхности, но и величину отклонений геометрической формы участка. Для этого необходимо провести сканирование участка поверхности при помощи видеокамеры, оцифровать и только после этого можно проводить анализ величин всех параметров поверхности, соответствия величин размеров,формы и взаимного расположения поверхностей. Для оценки твердости или микротвердости материала производится вдавливание индентора (шар или пирамида) с определенным усилием в поверхность образца и по размерам отпечатка делается суждение о величине твердости или микротвердости. Применение видеокамеры позволит провести сканирование участка поверхности с отпечатком и передать на экран монитора компьютера для визуальной и аналитической его оценки. Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, на которых изображено заявляемое устройство. На фиг. 1 представлена блок-схема прибора, на фиг. 2 представлена конструкция дополнительной светодиодной подсветки прямого и бокового освещения с изменяемым цветом свечения, на фиг. 3 - микроскоп инструментальный, собранный на базе малого инструментального микроскопа, на фиг. 4 - микроскоп инструментальный,собранный на базе микротвердомера. Прибор состоит из станины 1, измерительного стола 2 с микрометрами продольного 3 и поперечного 4 перемещений, колонки 5, по которой имеет возможность перемещения кронштейн 6 с микроскопом 7, и осветительного устройства 8, дополнительной светодиодной подсветки прямого 9 и бокового 10 освещения с изменяемым цветом свечения,цифровой видеокамеры 12, регулируемой надставки 13, цифрового регистратора 14, компьютера 15 со специализированным программным обеспечением, монитором 17 и видеопроектором 16 для передачи изображения на большой экран (не показан). Монтаж комплекта оборудования для измерений и анализа продемонстрирован на примере микротвердомера 18 с индентором 19, для твердомера (не показан) комплект оборудования для измерений и анализа монтируется аналогично. Объект исследования сканируется при помощи цифровой видеокамеры 12 через регулируемую надставку 13 и микроскоп 7 перемещая измерительный стол 2 при помощи 3 72152011.04.30 микрометров продольного 3 и поперечного 4 перемещений, а также кронштейн 6 по колонке 5. Конструкция дополнительной светодиодной подсветки прямого 9 и бокового 10 освещения с изменяемым цветом свечения объекта исследования позволяет производить подсветку с различных сторон и различным по цвету светом. Цифровой регистратор 14 под управлением специального программного обеспечения преобразует нормированный сигнал в форму, необходимую для передачи его через стандартный портв компьютер 15. Установленное на компьютере 15 специальное программное обеспечение позволяет отображать и наблюдать на мониторе 17 компьютера 15 профиль сканируемого участка поверхности объекта исследования, передавать набор координат точек во внешний структурированный файл для последующей обработки этих данных в другой программе,например , для осуществления необходимых вычислений и получения информативных числовых характеристик объекта исследования. При измерении твердости или микротвердости индентор 19 вдавливается с заданным усилием в исследуемую поверхность и при помощи цифровой видеокамеры 12, регулируемой надставки 13, цифрового регистратора 14 изображение отпечатка индентора 19 передается на компьютер 15. Установленное на компьютере 15 специальное программное обеспечение позволяет отображать и наблюдать на мониторе 17 компьютера 15 профиль сканируемого отпечатка индентора 19 на участке поверхности объекта исследования, передавать набор координат точек во внешний структурированный файл для последующей обработки этих данных в другой программе, например , для осуществления необходимых вычислений и получения твердости и (или) микротвердости поверхности объекта исследования. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4