Способ стереоскопического исследования микроструктуры бумаги

(57) Использование; в измерительной технике с применением оптических средств, Сущность изобретения; образцы бумаги устанавливают на предметном столике и производят стереонаведение на точки поверхности образца и измерение по трем координатам его микроструктуры с использованием оптических измерительных элементов. В качестве оптических измерительных элементов используют измерительные марки и оптические клинья. Их устанавливают в обеих ветвях оптической системы стереомикроскопа в плоскости получения изображения микроструктуры образца, Образуют изображение мнимой марки и используют его при стереонаведении и измерении элементов микроструктуры поверхности образца бумаги. 2 табл, 1 ил. тельно-иссл Е.И. Кал ондарев филометр, т р". Технич я по эксп и А 1, Моское опи- уатации с. 3 23.ельство ССС 1/30, 1976, скопическиипаспорт, 198СКОПИЧЕС СТРУКТУРЬ МБС,КОГО И БУМА для про на контр дачи их оборачи заний с рок ере- ной ю Стереоскопическое наблюдение мета не обеспечивается ввиду того, устройстве оптическая система являет нокулярной, а проектирование марок верхность предмета производи некоторого базиса под большим углом ме того, монокулярное наведение н менты предмета по сравнени стереоскопическим в несколько раз ни точности и требуется длительное вре изучение и измерение элементов стру и редчто в я моа пося с Кро- элею со еп мя н туры ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Центральный наский институт бумаги(54) СПОСОБ СТЕРЕОСЛЕДОВАНИЯ МИКРО Изобретение относится к способам определения микроструктуры бумаги и картона с помощью оптических средств,Известен способ определения шероховатости бумаги с помощью профилографапрофилометра, игла которого передвигается по поверхности исследуемого материала.К недостатку указанного способа относится то, что при контакте с поверхностью бумаги механическое воздействие на нее приводит к искажению результатов определения шероховатости, так как профиль бумаги получается сглаженным,Известен бесконтактный способ контроля прямолинейности поверхности с помощью устройства с оптической проекционной системой с двумя ветвями ктирования измерительных маолируемую поверхность и для иизображения на ось афокальающей системы и получения покатсчетного микроскопа,статками способа является следу 1762234объекта. Большой угол проектирования марок затрудняет измерение элементов, а в "мертвых зонах" делает его невозможным,Ближайшим аналогом является способ стереоскопического исследования микроструктуры бумаги, включающий установку образца на предметном столике стереомикроскопа, стеронаведение на точки поверхности образца и измерение по трем координатам его микроструктуры с использованием оптических измерительных элементов и запись результатов измерения.В указанном способе используют в качестве оптических измерительных элементов сменные шкалу и сетку, которые представляют собой стеклянные плоскопараллельные пластины круглой формы, цена деления шкалы 0,1 мм, а цена деления стороны квадрата сетки 1 мм, При этом шкалу или сетку при измерении элементов поверхности бумаги вставляют только в одну из окулярных трубок оптической головки стереомикроскопа,Предметный столик не имеет средств перемещения образца, величину перемещения оптической головки определяют с малой точностью штатного приспособления, и поэтому перемещение по третьей координате 2 определяется только за счет точности наведения на резкость изображения. При использовании устройства для определения микроструктры бумаги получают низкие результаты по точности, особенно по координате Е.Целью изобретения является повышение точности,Указанная цель достигается тем, что в способе стереоскопического исследования микроструктуры бумаги, включающем установку образца бумаги на предметном столике стереомикроскопа, стереонаведение на точки поверхности образца и измерение по трем координатам его микроструктуры с использованием оптических измерительных элементов и запись результатов измерения, согласно изобретению, в качестве оптических измерительных элементов используют измерительные марки и оптические клинья, установленные в обеих ветвях оптической системы стереомикроскопа в плоскости получения изображения. микроструктуры образца, образуют изображение мнимой марки и используют его при стереонаведении и измерении элементов микроструктуры поверхности образца бумаги.Способ реализуется с помощью микроскопа, представленного на чертеже.Стереомикроскоп содержит основание 1, оптическую головку 2 с двумя окулярными трубками 3, установленную на стойке 4, осветитель 5. В окуляры 6 окуля рных трубок 3устанавливают измерительные марки 7 иоптические клинья. Для перемещения оптической головки 2 служит микрометрический5 винт 8 с индикатором 9. Предметный столик10 снабжен двумя микрометрическими винтами 11 и 12, В окулярных трубках 3 оптические клинья указаны позицией 13,Способ определения микроструктуры10 бумаги осуществляют следующим образом,Устанавливают образец бумаги на предметном столике 10 стереомикроскопа ивключают осветитель 5, С помощью измерительных марок 7 и оптических клиньев 13,15 установленных в обеих ветвях оптическойсистемы, образуют изображение мнимоймарки и производят ее стереонаведение наотдельные точки элементов микроструктуры, Мнимая марка представляет собой еди 20 ное изображение от двух измерительныхмарок, При каждом наведении производятперемещение оптической головки 2 с помощью микрометрического винта 8 и по индикатору 9 определяют величину25 перемещения мнимой марки от одной додругой точки элемента микроструктуры, Приисследовании заданной поверхности образца производят перемещение предметногостолика 10 с образцом с помощью микро 30 метрических винтов 11 и 12,Стереоскопический способ измерениямикроструктуры бумаги основан на наблюдении образца с помощью бинокулярногостереомикроскопа и стереоизмерениях с35 помощью создаваемого изображения мнимой измерительной марки, что позволяетсущественно повысить точность и оперативность определения микроструктуры бумаги,например, ее неровности, наличие дефек 40 тов. Точность стереоизмерений для человеческого глаза определяется углом в 10", апри монокулярном наведении - углом 4045", т.е. точность в 4 раза ниже, Для сравнения приведены результаты определения45 профиля микроструктуры образцов бумапгразмером 30 х 60 мм и длине линии измере.ния 20 мм,П р и м е р 1. Устанавливают образеибумаги, производят стереонаведение обра.50 зованной мнимой марки на отдельные эле.менты структуры и определяют величинперемещений по шкале и двойное измере.ние по координате Е, Измерения произведе.ны в 10 точках по линии измерения55 Результаты указаны в табл. 1, где Х - в мм7, Т - в мин, д 2- разность двух измеренив одной позиции, В шестой графе - д Лвеличины, необходимые для определенисреднеквадратичнойошибки по формуле.=б,б лица П р и м е р 2 (по прототипу), Устанавливают образец бумаги, производят монокулярное наведение штриха сетки (оптического измерительного элемента) на точку элемента поверхности бумаги и наведением по оси 2 добиваются резкого изображения этой точки, производят отсчет по шкале Х.Результаты измерений в 10 точках по линии измерения приведены в табл, 2 аналогично табл. 1.Подобным же образом производят измерения при перемещении линии измерения по оси У. Суммарные измерения дают определенные структуры по всей исследуемой площади образца бумаги или картона.Оценка точности определения по данному способу и способу-прототипу производится по среднеквадратичной ошибке по формуле Т 7 где и - число точек измерения по линии измеренияДля представленного способа Из сравнения полученных данных следует, что точность определения микроструктуры бумаги в 7 раз выше точности по способу-прототипу.5 Использование измерительных марокоптических клиньев, образование с их по мощью изображения мнимой марки и изме рение наведением марки на отдельньи точки элементов микроструктуры по тре 10 координатам обеспечивают повышениенесколько раз точности исследования шеро ховатости бумаги и картона, дефектов пс верхности и других элементов е микроструктуры.15 Формула изобретенияСпособ стереоскопического исследования микроструктуры бумаги, включающий установку образца бумаги на предметном столике стереомикроскопа, стереонаведе ние на точки поверхности образца, измерение по трем координатам его микроструктуры с использованием оптических измерительных элементов и запись результатов измерения, о т л и ч а ю щ и й с я 25 тем, что, с целью повышения точности исследования, в качестве оптических измерительных элементов используют измерительные марки и оптические клинья, устанавливаемые в обеих ветвях оптической 30 системы стереомикроскопа в плоскостиполучения изображения микроструктуры образца, образуют изображение мнимой марки и используют его при стереонаведении и измерении элементов микрострукту ры поверхности образца бумаги.1762234 Таблица 2 оставитель В. Ивановехред М,Моргентал Корректор Н, Ревск Реда кто Заказ 3256 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж