Projektory analogowe

Zalety projektora analogowego

Bezkontaktowy pomiar nie wypacza pomiaru giętkich elementów ani nie powoduje zniszczenia delikatnych.
Możliwe jest mierzenie nawet próbek małych i o skomplikowanej geometrii.
W odróżnieniu od mikroskopów pomiarowych nie trzeba wpatrywać się przez obiektyw okularu, dzięki czemu więcej osób może równocześnie prowadzić obserwacje.
Korzystanie z projektorów analogowych jest rozpowszechnione w kontrolach i pomiarach takich elementów, jak podzespoły elektroniczne i mechanika precyzyjna. Bazowanie układu odniesienia i pozycjonowanie próbki jest tradycyjnie czaso- i pracochłonne.

Zasada działania projektora analogowego (telecentryczny układ optyczny)

Typowy projektor analogowy oświetla mierzony obiekt umieszczony na stoliku od dołu i rzuca jego cień przez obiektyw projekcyjny na ekran projekcyjny. Dlatego jest także nazywany projektorem profilowym lub cieniografem.
Wtedy wielkość rzutowanego obrazu jest obrazem mierzonego obiektu powiększonym o poprawny współczynnik powiększenia i mierząc ten obraz można zmierzyć wymiar mierzonego obiektu.
W projektorze analogowym stosowany jest tak zwany „telecentryczny układ optyczny”, który umożliwia projekcję o precyzyjnie określonym współczynniku powiększenia z dowolnej pozycji na stoliku. W uniwersalnym obiektywie bliskie obiekty wydają się duże, a odległe małe, co pozwala ocenić perspektywę. Natomiast w soczewce telecentrycznej rzut jest tej samej wielkości niezależnie od tego czy obiekty znajdują się blisko czy daleko.
Soczewki telecentryczne umożliwiają rzucanie cienia obiektu z poprawnym powiększeniem bez zniekształcania obrazu.

Akcesoria projektora analogowego

Środki ostrożności, konserwacja i kalibracja

Konwencjonalne projektory analogowe wymagają regularnej konserwacji, aby były w stanie stale wykonywać pomiary z wysoką precyzją. Konserwacja jest często wykonywana na miejscu przez serwis, ponieważ sprzęt ten jest zazwyczaj zbyt duży, aby regularnie go wysyłać i odbierać.
Ponadto w celu potwierdzenia, że precyzja zgodna jest z założeniami, wymagana jest regularna kalibracja. Cykl kalibracji projektora analogowego wynosi od 6 miesięcy do 3 lat. Podobnie jak konserwacja, kalibracja jest zazwyczaj wykonywana lokalnie.

Sposób użycia (podstawy)

Umieść obiekt na stoliku.
Na obraz rzutowany w powiększeniu na ekran nakładana jest skala służąca do pomiaru wymiarów. Ewentualnie można użyć stolika XY i zmierzyć wymiary na podstawie wielkości przesuwu.
Projektor analogowy ze skomputeryzowaną funkcją obliczania pozwala uzyskać różne wyniki pomiarów, jak szerokość, średnica i kąt, na podstawie punktów pomiarowych zarejestrowanych w trakcie przemieszczania stolika.

Sposób pomiaru długości/szerokości

Umieść mierzony obiekt na ekranie i wyreguluj wysokość stołu, aby uzyskać ostrość.
Następnie wyrównaj orientację boku, który chcesz zmierzyć, na rzutowanym obrazie z orientacją linii odniesienia ekranu i skoryguj wartość stolika XY do 0.
Następnie przesuń stolik za pomocą dźwigni przesuwu stolika i wyrównaj drugi bok rzutowanego obrazu, który ma zostać zmierzony, z linią odniesienia na ekranie.
W tym momencie zostanie wyświetlona wielkość przesuwu stolika w kierunkach X i Y, co oznacza zmierzoną wartość. W przypadku prostego pomiaru tylko w jednym kierunku stosowana jest wielkość przesuwu tylko w kierunku X lub Y.

Sposób pomiaru promienia/średnicy

Umieść mierzony obiekt na ekranie i wyreguluj wysokość stołu, aby uzyskać ostrość.
Następnie wyrównaj środek okręgu na rzutowanym obrazie z punktem, w którym linia odniesienia ekranu jest jawna
W przypadku promienia odnotuj tutaj punkt 0 i przesuń stolik, aby sprawdzić wielkość ruchu w punkcie, w którym krawędź okręgu jest w środku stolika. W przypadku średnicy przesuń stolik stąd do krawędzi okręgu, odnotuj punkt 0 i przesuń do przeciwległej krawędzi, aby sprawdzić wielkość ruchu. W każdym przypadku pomiar wykonuje się zazwyczaj w czterech kierunkach na krzyż.
Pomiar można również wykonać, nakładając na ekran wykres z podziałką koncentryczną.
W przypadku projektora analogowego z funkcją obliczania średnica i promień zostaną obliczone automatycznie po zarejestrowaniu trzech punktów pomiarowych na krawędzi okręgu.

Sposób pomiaru kątów

Kąty można mierzyć na różne sposoby.
Jedna z metod polega na sprawdzaniu wielkości obrotu stolika w kierunku θ przez wyrównanie linii prostej rzutowanego obrazu z linią odniesienia ekranu.
W innej metodzie przykłada się do ekranu wykres z drobną skalą przypominający kątomierz.
W projektorze analogowym z funkcją obliczeń kąt jest obliczany po wyznaczeniu dwóch prostych linii.

Sposób użycia nakładek

Istnieją różne rodzaje wykresów
Do pomiaru średnicy i promienia istnieją koncentryczne wykresy kołowe, do pomiaru kątów wykresy kątowe. Ponadto niektóre skale są ułożone w formie siatki, na której widoczne są wartości współrzędnych XY. Obie kładzie się na ekranie i mierzy, porównując z rzutowanym obrazem.

Stabilność pomiaru

• Pozycja ostrości różni się zależnie od osoby, co może powodować błąd pomiaru.
• Efektywność pracy i mierzone wartości zależą od umiejętności danej osoby.

Czułość

• Porównując kształty, należy nałożyć rysunek w powiększeniu 10x na rzutowany obraz i wizualnie sprawdzić, czy się różnią.
• Nie jest możliwe uzyskanie wartości liczbowych różnic z wymiarów i rysunków za pomocą przyrządu pomiarowego.
• Trudno jest przechowywać i porównywać dane, jak przenoszenie kształtów konturu na kalkę techniczną.

Koszt i nakład pracy

• Ręczne przemieszczanie stolika XY oraz korygowanie pozycji i orientacji mierzonego obiektu, a następnie uzyskiwanie kolejnych współrzędnych punktów pomiarowych w celu wykonania pomiaru jest czasochłonne.
• W przypadku obiektu z uskokiem konieczne jest ostrzenie po każdej zmianie wysokości punktu pomiarowego.
• Pisanie różnych dokumentów i rysowanie konturów kształtów jest procesem ręcznym, który pochłania dużo robocizny.