Tomografia wielosensorowa – Dwururowy system pomiarowy teraz także z rurką podogniskową

Cewka sub-mikrofokusowa zwiększa rozdzielczość dwururowego systemu pomiarowego o rząd wielkości, osiągając rozdzielczość mniejszą niż jeden mikrometr. Lampa mikrofokusowa 300 kV umożliwia pomiar dużych lub gęstych elementów z rozdzielczością rzędu kilku mikrometrów. Sprawia to, że urządzenie nadaje się do zastosowań o bardzo zróżnicowanych wymaganiach dotyczących rozdzielczości oraz do różnych rozmiarów i materiałów obrabianych przedmiotów. Prawie wszystkie zadania pomiarowe tomografii komputerowej można teraz rozwiązać za pomocą jednego urządzenia. Łącząc ją z tomografią komputerową regionu zainteresowania (ROI-CT), można również zmierzyć kilka drobnych szczegółów na stosunkowo dużych przedmiotach obrabianych (patent). W tym celu przeglądowa tomografia komputerowa jest mierzona za pomocą lampy mikrofokusowej, a ROI za pomocą lampy submikrofokusowej przy większym powiększeniu.

Potężny duet

Lampa mikrofokusowa osiąga napięcie do 300 kV przy maksymalnej mocy 80 W i ogniskowej o wielkości kilku mikrometrów. Cel transmisyjny umożliwia uzyskanie tak małych rozmiarów ognisk nawet przy maksymalnej mocy. Oznacza to, że duże lub gęste elementy mogą być mierzone szybko i z wysoką rozdzielczością.

Lampa pod-ogniskowa ma maksymalne napięcie 160 kV i moc do 50 W. Dzięki dodatkowej jednostce ogniskującej osiąga najmniejszy rozmiar ogniska 0,5 μm. Rozdzielczość w obrazie radiograficznym, która zwykle nie odpowiada rozdzielczości w objętości, jest często określana jako parametr urządzenia CT lub określany jest tylko rozmiar woksela, który można wybrać niemal dowolnie mały na podstawie obliczeń. Żadne z tych rozwiązań nie jest miarą rozmiaru struktury, która jest faktycznie rozdzielana. W przypadku lampy podogniskowej Wertha rozdzielczość obrazu radiograficznego wynosi 0,5 μm.

Efektywna rozdzielczość współrzędnościowej maszyny pomiarowej CT wynika głównie z połączonego efektu (splotu) funkcji rozdzielczości ogniska, osi obrotu i detektora, z uwzględnieniem powiększenia. Dlatego też urządzenie jest wyposażone w wysoce precyzyjną oś obrotu z odchyleniami koncentryczności mniejszymi niż 0,2 μm. Oznacza to, że praktyczna rozdzielczość struktury objętościowej dwururowego systemu pomiarowego z rurką podogniskową wynosi około 1 μm. Zastosowania rurki podogniskowej obejmują pomiary struktury włókien materiałów filtracyjnych, pomiary głębokości penetracji cząstek z kolorowym wyświetlaczem oraz pomiary wielkości cząstek.

Wymagania

Nawet dryft mniejszy niż jeden mikrometr prowadzi do znacznego pogorszenia rozdzielczości. Dlatego konieczne jest rejestrowanie i korygowanie dryftu podczas tomografii. Firma Werth posiada wieloletnie doświadczenie w tej dziedzinie dzięki swoim wysoce precyzyjnym wieloczujnikowym współrzędnościowym maszynom pomiarowym. W przypadku tuby submikroogniskowanej zoptymalizowano procedurę wykrywania dryftu podczas tomografii i opracowano nową procedurę sprawdzania rozdzielczości struktury objętości. Umożliwiło to udowodnienie, że teoretycznie osiągalna rozdzielczość jest faktycznie osiągana, a wpływy takie jak dryft po korekcji są pomijalne.
W urządzeniach TomoScope® L, XL i XL NC można zainstalować dwururowy system pomiarowy. Można dodać inne czujniki, takie jak chromatyczny czujnik punktu ostrości do pomiarów optycznych, na przykład do szybkiego wykrywania punktów pomiarowych w obszarach częściowych lub do pomiarów chropowatości.

Przykłady zastosowań

Dwururowe urządzenie pomiarowe może być wykorzystywane do rozwiązywania zadań pomiarowych o bardzo zróżnicowanych wymaganiach dotyczących rozdzielczości oraz różnych rozmiarach i materiałach obrabianych przedmiotów. W przypadku formowania wtryskowego tworzyw sztucznych z użyciem kompozytów włóknistych, właściwości geometryczne można mierzyć za pomocą rurki mikrofokusowej, a orientację włókien, długość i średnicę za pomocą rurki submikrofokusowej. W przypadku detali odlewanych ciśnieniowo możliwa jest analiza porów, otworów lub pęknięć. Inne zastosowania można znaleźć na przykład w badaniach i rozwoju.