Che cos'è un comparatore ottico?
Un comparatore ottico è un dispositivo che ingrandisce e proietta un'immagine di un oggetto posizionato sul suo palco su uno schermo in modo che la parte possa essere confrontata e misurata rispetto a un insieme di dati noti. Queste macchine vengono utilizzate per confrontare le parti nelle varie fasi della produzione per garantire la conformità alle norme e possono anche essere utilizzate per stabilire il grado di usura delle parti in lavorazione. Questa misurazione si ottiene posizionando la parte in questione su un tavolo di stadiazione in vetro sotto un'illuminazione potente. Una complessa disposizione di obiettivi ingrandisce e trasferisce l'immagine su uno schermo di visualizzazione. Questa immagine può quindi essere confrontata con una griglia o modello di riferimento della parte collegata allo schermo.
Il comparatore ottico è stato sviluppato nei primi anni 1920 come ausilio per misurare e confrontare i profili complessi delle filettature delle viti. Queste macchine fanno uso di un tavolo di stadiazione in vetro orizzontale fortemente illuminato e di uno schermo di visualizzazione verticale. L'oggetto da controllare o confrontare viene tenuto saldamente in un raccordo di stadiazione e quindi posizionato sul tavolo di stadiazione dove è illuminato da un potente alogeno o da una sorgente di luce a fibra ottica fredda. Gli elementi ottici della macchina, che possono essere regolati per diversi ingrandimenti e per una messa a fuoco precisa, proiettano l'immagine sullo schermo di visualizzazione. Queste immagini possono quindi essere utilizzate per verificare la conformità dei componenti di produzione o se gli oggetti di lavoro sono usurati o degradati.
Lo schermo di visualizzazione può avere una griglia di goniometri o un profilo campione della parte collegata come una sovrapposizione trasparente che consente all'operatore di confrontare l'immagine proiettata con una serie di misure standard. L'immagine proiettata sullo schermo di visualizzazione può essere un semplice profilo della parte o includere dettagli della superficie a seconda della posizione di illuminazione scelta e dei requisiti del processo. Questo metodo di misurazione consente di confrontare con precisione i profili piccoli e complessi. Alcuni sistemi di comparazione ottica consentono di ruotare la parte per consentire confronti multiasse e possono acquisire e memorizzare immagini proiettate per riferimento o analisi successive.
Uno degli svantaggi del comparatore ottico è la soggettività nell'interpretazione dell'immagine proiettata. Ciò ha portato a progressi del settore come il rilevamento automatico dei bordi che consente di utilizzare un modello di computer digitalizzato per confrontare i risultati previsti. Un altro problema riscontrato con i sistemi più vecchi è stato l'incapacità di confrontare una parte in più di due dimensioni. I moderni sistemi di confronto hanno affrontato questo problema con l'inclusione su lettori laser senza contatto e sonde tattili che consentono l'aggiunta della misurazione dell'asse Z.
Gli ultimi progressi nell'area del confronto ottico sono i sistemi di misurazione video che consentono a un programma di misurazione computerizzato di confrontare le immagini fino al livello di pixel per misurazioni ultra accurate. Questi sistemi video sono rapidi e consentono una mappatura dimensionale e tridimensionale estremamente precisa dei campioni. Sebbene sia ancora una tecnologia nascente, i progressi compiuti nell'arena del comparatore video renderanno probabilmente obsoleto il comparatore ottico convenzionale nel prossimo futuro.