IMG6 167 (2)

166 7. Elementy metalografii

Rys. 7.16. Pomiar wielkości ziarna metodą: a) Jeflriesa, b) Saltykowa, c) planimetryczną

Obliczenie współczynnika k jest kłopotliwe, ponieważ nie znana jest wartość 1. Dlatego przeważnie stosuje się przybliżoną zależność

n = 2(z + 0,5 w).    (7.22)

Przyjęcie wartości współczynnika k = 0,5 powoduje błąd systematyczny zawyżający wynik.

Modyfikacja zaproponowana jako metoda Saltykowa eliminuje wspomniany błąd. Na mikrofotografii wykreśla się zamiast koła foremny czworobok (kwadrat o boku 70,7 mm, prostokąt o wymiarach np. 100 x 50 mm - odpowiedniki powierzchni 0,5 mm² na zgładzie). Dalsze postępowanie jest analogiczne jak w metodzie Jeflriesa, natomiast do obliczania liczby ziarn przyjmuje się wartości współczynnika: k = 1 dla ziarn położonych wewnątrz czworoboku, k = 0,5 dla ziarn przeciętych bokami czworoboku oraz k = 0,25 dla czterech ziarn przypadających na naroża czworoboku (rys. 7.16b). Całkowita liczba ziarn na powierzchni 1 mm² (zgładu) dana jest zależnością:

n = 2(z + 0,5 w + 1).    (7.23)

Ocenę wielkości ziarn można również przeprowadzić metodą planimetryczną, najlepiej na mikrofotografii o powiększeniu 100 x. Wzdłuż granic ziarn planimetruje się na mikrofotografii dowolną powierzchnię A mm² i w obrębie zakreślonego konturu zlicza liczbę ziarn z (rys. 7.16c). Ponieważ przy powiększeniu liniowym 100 x powierzchnia zgładu a i mikrofotografii A związane są zależnością a = /ł/10⁴. liczba ziarn na powierzchni 1 mm² (zgładu) dana jest zależnością:

n = 10⁴

z

A

(7.24)

7.4.3. Automatyczna metalografia ilościowa

Opisane metody umożliwiają rozwiązanie różnorodnych zagadnień metalografii ilościowej. Wymagają jednak znacznego nakładu pracy, zwłaszcza jeżeli potrzebna jest duża dokładność badań. Tę niedogodność eliminują elektroniczne urządzenia

analizujące obraz mikrostruktury: żmudne czynności pomiarów,

10 nania. zliczania wykonują w ułamku sekundy. Ponadto połączenie ^ll1 _oWanym komputerem umożliwia równoczesne statystyczne opracowa-

^ działania automatycznego analizatora obrazu jest następująca. Pole obrazu mikroskopowego (mikrofotografii) można traktować jako r tworzących na obrazie hipotetyczną siatkę (tzw. raster). Każdy taki zależnie od wytrawienia w różnym stopniu rozprasza światło, dzięki

■ każdy

odznacza się właściwym mu „poziomem szarości". Jeżeli przyjmie się.

$$ a promienia świetlnego odbitego od określonego punktu obrazu jest # ^onaIna do jego „poziomu szarości”, to fotometryczny pomiar jasności promienia umożliwia przekształcenie punktowych impulsów świetlnych M, elektryczne o proporcjonalnym natężeniu. Dzięki zastosowaniu do i , _tvalłja impulsów świetlnych zasady skaningu ich kolejny pomiar odbywa się

lakdużą

szybkością, iż praktycznie można mówić o jednoczesnym pomiarze

¹ .(kich impulsów na całej powierzchni obrazu.

Automatyczny analizator obrazu może być wbudowany w mikroskop świetlny, wówczas mikroskopem analizującym. Może też stanowić przystawkę do „_piaCy z mikroskopem świetlnym, elektronowym mikroskopem skaningowym, "^epidiaskopem. Analizator obrazu może pracować na świetle przepuszczo-³ m przez preparat bądź odbitym od preparatu (zgładu, mikrofotografii). Modulacja asności promienia jest rezultatem: w pierwszym przypadku efektu pochłaniania, w drugim - efektu rozpraszania światła.

Mikroskop analizujący w stosowanym najczęściej układzie skaningu obrazu przedstawiono poglądowo na rys. 7.17. Mikroskop 1 daje obraz 2 mikrostruktury preparatu (zgładu, mikrofotografii) rejestrowany przez kamerę telewizyjną 3. Jasność impulsów świetlnych odpowiadających poszczególnym punktom obrazu telewizyjnego mierzy detektor 4 i przetwarza je na proporcjonalne impulsy elektryczne przekazywane do komputera 5. Generator siatki 6 synchronizuje częstotliwość pomiaru impulsów oraz współrzędne punktu obrazu, z którego chwilowo wybrany przez kamerę telewizyjną promień jest analizowany w detektorze i równocześnie zliczany w komputerze. Komputer 5 przekazuje wyniki na rejestrator cyfrowy 7 lub ih drukarkę 8. Niezależnie obraz mikrostruktury może być wyświetlany na monitorze 9.

Rys. 7.17. Schemat mikroskopu analizującego (opis w tekście)