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金相显微镜的简易改制

发布时间:2012-03-20   点击次数:1514次

中仪光科作为奥林巴斯显微镜在中国地区的经销商,为北京显微镜购买者提供zui的服务.

金相显微镜的简易改制

金相显微镜是检验材料显微组织的zui基本方法,我院金相实验室担负着《金属工艺学》系列课、“热加工专业”相关课程(金属学、钢铁热处理、合金钢、铸造合金及熔炼、金相操作工等级考工培训等)的实验实训任务。目前实验室拥有普通光学金相显微镜20多台。多年来在教学过程中,师生们感到普通光学金相显微镜的使用有许多不便之处:首先,普通光学金相显微镜只能通过目镜供一人观察,实验或实训时,当学生遇到疑问向老师求教时,很难用语言描述看到的金相组织,师生间难以交流和沟通;其次普通光学金相显微镜操作较复杂,长期使用易引起眼睛疲劳;zui后,教师很难利用普通光学金相显微镜实现示范教学,教师只能利用挂图示范教学,影响教学效果和效率。

视频金相显微镜可通过屏幕供多人同时观察金相组织,便于课堂示范教学和实验室现场教学,实现“教”与“学”的互动与配合;同时,视频金相显微镜操作方便,还可方便地对图像的亮度、对比度、色彩饱和度等进行调节,提高金相图像的质量。

国产视屏显微镜价格约每台3~10万;进口视屏显微镜的价格更高(如奥林巴斯约为2万美元)。为节约开支,我们利用金相实验室现有的4xA型普通光学显微镜进行改造,改装后的显微镜主要用于金相实验室教学,以便于教学和研究。

显微镜原理

普通光学金相显微镜是利用光学原理,经光学成像,并经目镜和物镜二次放大,通过目镜观察肉眼无法看到的金相组织。视屏显微镜的原理是将光学成像的信号通过视频转换成数字信号,并将之成像在显示器上。

为改装后4XA视屏显微镜原理图:灯源l经集光镜2与反光镜3成像在孔径光阑4上;接着由照明辅助透镜5、7,辅助物镜9成像在物镜10附近,然后经物镜以近于平行的光束照明试样,视场光阑6位于照明辅助透镜7的焦面上,经辅助物镜9和物镜10成像在试样面上。试样11经物镜10和辅助物镜9以平行光束射向半透反光镜8,然后由辅助物镜12、棱镜13、双筒棱镜组14,成像在目镜巧的前焦面上,zui后以平行光束射向人眼观察或被CCD接收。CCD(16)接收由目镜15输出的平行光线,将之转换为数字电子信号,并输人显示器(17)视频输入端口,将金相组织显示于屏幕上,以供多人同时观察。三、视频显微镜的主要结构

为采用4XA金相显微镜改装的视频金相显微镜。该仪器系倒置式金相显微镜,该显微镜的试样台与工作台重合,可对各种尺寸的金相试样进行观察,操作方便。

试样台:4XA金相显微镜载物台能作左、右、前、后各方向的平移,移动载物台可迅速找到所需的目标。

焦距调节:显微镜的调焦机构分为粗调和微调,粗调手轮15及微调手轮16,转动粗调手轮时,物镜相对于工作台作上下迅速移动,调至在目镜或显示屏上看见组织;转动微调手轮时,物镜相对于工作台作平稳微小移动,调至看清组织为止。物镜及转换器:该显微镜物镜分10X、40X、loox三种,物镜转换器(13)上可安装三个物镜,可根据观察需要自行转换,变换物镜后可通过调焦装置将图像调至zui清晰为止。

双筒目镜:观察者通过目镜(9)可观察视场中的金相组织。4XA金相显微镜配有10X、12.SX二种四个目镜,用于不同放大倍数下的观察;同时配有IOX分划刻尺目镜,用于定量金相和化学热处理表面渗层的测量。摄像头(CCD):采用自制的适配器和固定架将之固定于目镜9处。摄像头分彩色和黑白二种,并具有不同的分辨率,为实现zui高的性价比,本装置采用黑白420线的国产摄像头,同时选用与4X气显微镜目镜相匹配的摄像镜头。由摄像头输出数字电子信号,并连接至显示屏。显示屏:C口〕输出之信号接通显示器的视频输人端口,金相组织即在显示屏上呈现。要求显示器具有一定的分辨率和足够的尺寸大小,以供一组学生同时观察(我校实验一般为20人一组),本装置采用的显示器屏幕尺寸为79cm,完全可满足上述要求。

金相显微镜图像调节

同时接通显微镜照明光电源、摄像头电源、显示器电源,并使显示器置于视频状态。观察孔径光阑处灯丝成像状况,若光线有偏离则转动照明座校正灯丝位置至居中。转动调焦手轮(先粗调、后微调)至在显示器上看清金相组织。调整视场光阑使之处于zui佳状态,以使成像具有高的分辩率和对比度。

设置显示器亮度、对比度、色彩等,使显示的金相组织清晰,并使观察者眼睛感觉舒适;改变或不用滤色镜片(本显微镜配有黄色、绿色两种滤色片),使成像zui佳;转动孔径光阑,可调节显微镜光源强弱,从而影响显示效果,将之调节至与显示器匹配状态。

移动载物台改变视场,选择能代表试样典型组织的zui佳区域,并作详细观察。

 

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