Микроскопы популярны в разных отраслях человеческой деятельности. Ещё в школе каждый ученик изучал макромир простейших одноклеточных или живые ткани: прибор, который помогал нам в этом, называется биологическим микроскопом. Но применяемость здесь не ограничена исключительно наблюдением за инфузориями-туфельками и прочими амёбами: есть ещё много областей, в которых микроскопы востребованы. Каждая из этих них уникальна, требует собственного прибора, предназначенного только для неё. Одна из сфер — приборостроение, нуждающееся в специализированном инструменте, созданном для визуального контроля качества печатных плат, пайки компонентов на них, дефектоскопической проверке её выполнения или другого вида электрического соединения, для оценки состояния материалов, применяемых в промышленности (металлов, полимеров, лакокрасочных покрытий, стёкол и других).
Статья ставит перед собой цель дать описание промышленного микроскопа с акцентом на функциональные возможности. Также будут кратко рассмотрены другие типы устройств, к примеру, биологические, бинокулярные или тринокулярные, металлографические для сравнения их характеристик и возможностей с оптическими приборами для сфер промышленности.
Время чтения: 9 минут
Промышленный микроскоп? Это очень просто!
Что такое промышленный микроскоп?
Это разновидность оптического прибора, созданного для работы в производственных условиях. Ярким примером производственной отрасли, остро нуждающейся в их применении, является выпуск электроники или электротехнической продукции: монтаж электронных или коммутационных компонентов с помощью пайки, контроль качества паяных соединений, определение состояния материалов, к примеру, лакокрасочной шелкографии печатной платы и других.
Промышленные модели используются в производственных процессах и в последующем контроле качества выполнения технологических операций, таких, к примеру, как пайка. В отличие от биологических, упомянутых выше, они созданы для исследования неживых материалов, таких как металлы, композитные, полимерные материалы, электронные компоненты. Хотя приборы имеют меньший диапазон увеличения, но у них шире поле зрения с глубиной резкости. Эти особенности позволяют инженерам-электроникам и техникам исследовать масштабные образцы, выявляя дефекты монтажа или отклонения в структуре материалов.
Также они имеют специальную систему освещения исследуемых образцов. Она более узконаправленная и интенсивная, поскольку для резкости изображения нужно глубокое освещение непрозрачных материалов. Тогда как биологические используют проходящий свет, который проходит через образец, а промышленные версии используют отражённый, который отражается от поверхности материала. Разработаны модели с двумя или более источниками освещения, позволяющими добиться контрастного изображения с высокой степенью глубины резкости.
Особенности микроскопов
Отличие от оптических приборов других типов непосредственно вытекает из сферы применения этой разновидности микроскопов, которую мы подробно рассмотрели выше. Исходя из требований, предъявляемых производством электроники, стоит выделить следующие характерные отличия:
- Поддерживается возможность исследования габаритных образцов: габариты печатных плат, используемые в массовой электротехнике, достигают размеров порядка 200*200 миллиметров или более. Важна техническую возможность исследования любого участка крупногабаритных объектов. Достигается это размерами, конструкцией стола со штативом.
- Электронные и коммутационные компоненты бывают слишком высокими, что препятствует близкому взаиморасположению исследуемого участка и объектива. Эта особенность требует большого увеличения и глубины резкости изображения при расстоянии между объектом исследования и объективом, превышающем аналогичное расстояние, к примеру, у бинокулярных, тринокулярных или металлографических моделей.
- Обязательным требованием становится цифровая камера высокого разрешения. Она выполняет фото, видеосъёмку производственного процесса, а также, при использовании соответствующего программного обеспечения, автоматизированный контроль качества паяных соединений, соответствия монтируемых компонентов техническим условиям.
- Важное требование — встроенный дисплей высокого разрешения, возможность подключения ко внешнему экрану большей диагонали. Это предоставляет удобство при проведении монтажных или контрольных операций, снижая утомляемость персонала, выполняющего такие виды работ.
- Для качества изображения, помимо качественной камеры, требуется источник освещения. Цветовая температура и интенсивность света, излучаемого источником освещения, влияет на достоверность изображения, в особенности на степень различения мелких деталей. Также важным требованием к источнику освещения выступает возможность регулировки положения, необходимая для устранения нежелательных теневых зон.
Обзор наиболее популярных моделей
Saike Digital SK2700H2
Несмотря на невысокую стоимость, он создан для профессиональной эксплуатации, будет удачным решением для вашего производства или мастерской, в условиях которой выполняют сложнейшие операции над техникой. Установлена аналоговая камера Sony HD и 6.9-кратный оптический трансфокатор, позволяющий выполнять исследования с высокой степенью детальности. Изображение выводится на встроенный 8-дюймовый дисплей или на внешний монитор большей диагонали. Особенностью стал мощный светодиодный источник сбалансированного света, который гарантирует точную цветопередачу.
Плюсы:
- Невысокая стоимость с учётом класса оборудования.
- Качественная оптическая система.
- Встроенный дисплей с диагональю 8 дюймов.
Минусы:
- Подключение камеры по аналоговому интерфейсу AV.
Saike Digital SK2000HDMI-T2
Недорогой, при этом высококлассный инструмент, который тяготеет к профессиональной среде. Он станет функциональным решением для небольшого производства электротехники или мастерской, которая сосредоточена на сложных видах ремонта электронной техники или прочих работ, состоящих из высокоточных операций. Прибор оборудован 20-мегапиксельной цифровой камерой и оптическим трансфокатором с увеличением 6,9 крат, который помогает выполнять исследования с высочайшей детализацией. Изображение выводится на внешний монитор с помощью цифрового интерфейса HDMI. Поддерживается функция записи видеопотока на карту памяти. Установлены мощные светодиоды подсветки, формирующие сбалансированный световой поток, который гарантирует точность цветопередачи, что особенно важно при использовании качественных цифровых камер.
Плюсы:
- Умеренная для этого класса стоимость.
- Качественная оптика.
- Цифровая 20-мегапиксельная камера.
Минусы:
- Отсутствие встроенного дисплея.
Saike Digital SK-HZM + USB500W-3.0
Он оборудован цифровой камерой USB500W-3.0, которая даёт качество передачи изображения с разрешением до 2592*1944 пикселей с частотой кадров до 60. Кроме качественной видеокамеры, инструмент имеет систему линз, изготовленную из специального оптического стекла, а ещё два объектива, каждый из которых имеет свою кратность, что даёт удобство эксплуатации. Его ПО имеет множество возможностей, включая измерения расстояний, углов, длин дуг и других, что крайне важно при выполнении операций контроля качества продукции. Подключение к компьютеру выполнено по высокоскоростному интерфейсу USB версии 3.0.
Плюсы:
- Качество оптики с камерой.
- Два объектива с различной кратностью увеличения.
- Программное обеспечение с богатым функционалом.
Минусы:
- В комплектации нет дисплея.
Промышленный микроскоп — незаменимый инструмент в тех областях человеческой деятельности, в которых требуются работы с малогабаритными изделиями при гарантии высокой точности. Выпуск электронной продукции — одна из таких областей: монтаж современных миниатюрных и сверхминиатюрных компонентов невозможен без профессионального устройства для микроскопии. Эта разновидность имеет особенности, отличающие её от других разновидностей, таких как биологические, бинокуляры/тринокуляры или металлографические, у которых своя сфера применения.
