CN216526509U - 一种用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，属于检验测试辅助装置领域。该辅助装置包括球轴承、镜臂和支座，镜臂上端部设置螺纹区域，球轴承通过螺纹连接套装在镜臂上，镜臂固定在支座上；球轴承内圈上设置有手柄，以控制球轴承内圈在镜臂上进行上、下移动，带动固定在所述球轴承上的显微镜镜头上、下移动，调节镜头的焦距。该超景深显微镜辅助装置可实现观察大尺寸试样表面形貌，实用性好。

Description

一种用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，属于检验测试辅助装置领域。

背景技术

超景深显微镜是一种连续变倍实体显微镜，主要包括变焦镜头、载物台、底座、处理控制器等部分，具有工作距离长、观察视野大、图像清晰范围大、景深大等特点，其镜头可倾斜满足多种观察角度，能够实现实时图像处理与测量，另外超景深显微镜观察物体时能产生三维空间像，立体感强，成像清晰，可供医疗卫生、农林、侦查、纺织、昆虫、工业等领域观察分析所用。

随着科技的迅速发展，对微观世界的观察认识提出了越来越高的需求，超景深显微镜技术得到了快速的发展。借助超景深显微镜，可将微小的物体加以放大，获得高精度的断口立体图像，清晰反映出金属结构件的断口表面细微的形貌特征，随时标记，使用起来更方便，可辅助扫描电子显微镜技术对断口进行微观形貌观察，进而对金属结构件的失效模式、失效机理进行分析判断。超景深显微镜在有效的保护断口的同时，解决利用扫描电子显微镜观察断口时无法掌握断口立体形貌，以及断口分析被破坏后取样而无法再现问题，为金属构件失效分析中断口的观察和分析提供了有效手段。在金属失效分析过程中，显微镜固有的特点致使大尺寸断口试样受到显微镜Z轴和载物台限制，仍需切割成适宜大小的断口试样，再进行观察，无法实现整体试样的连续观察，给研究人员观察大尺寸试样时带来了诸多不便。因此，设计的大尺寸试样观察辅助装置可对大尺寸试样进行连续系统的表面形貌观察，解决Z轴和载物台对试样的限制。

实用新型内容

超景深显微镜具有超深度的3D实时扫描观测分析系统，通常能够有效的保留试样表面整体形貌，辅助扫描电子显微镜掌握断口整体形貌。由于超景深显微镜的载物台大小是固定的，对于一些尺寸较大(实物件尺寸超过显微镜可测范围)的实物件观察，往往无法将实物件放置在载物台上，为有效观察样件的表面形貌，解决上述现有显微镜仅限于小试样表面形貌观察，难以全面观察分析大尺寸试样的技术问题，本实用新型提供一种用于观察大尺寸试样的超景深显微镜辅助装置，该辅助装置可以移动并可进行适合调整，确保镜筒在较大尺寸范围内安全有效移动。采用该装置可有效的对大尺寸试样表面形貌特征进行观察分析。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，包括球轴承、镜臂和支座，所述的镜臂上端部设置螺纹区域，所述的球轴承通过螺纹连接套装在镜臂上，所述的镜臂固定在支座上；所述的球轴承内圈上设置有手柄，可以控制球轴承内圈在镜臂上进行上、下移动，带动固定在所述球轴承上的显微镜镜头上、下移动，进而调节镜头的焦距。

所述的镜臂与所述的支座之间通过螺纹相连接。所述的镜臂通过螺纹连接固定在支座上，具体地，镜臂通过底部螺纹固定在支座上。

所述的镜臂下部设置螺纹结构，所述的支座上设置至少一个圆柱形螺纹孔，圆柱形螺纹孔的螺纹与镜臂下部螺纹尺寸相适配。

所述的支座上可设置1-5个螺纹孔，分布在支座的不同位置，所述的镜臂可根据需要连接固定在任一螺纹孔中。

所述的支座形状为圆柱形、长方体或三棱柱，直径或边长大于超景深显微镜镜臂直径。

所述的球轴承内圈直径与所述镜臂直径相同，所述球轴承可套入所述镜臂，所述球轴承内圈螺纹与所述镜臂表面螺纹区域相匹配，两者通过螺纹相组装。

所述镜臂与所述球轴承组装后整体尺寸、形状应与超景深显微镜自带镜臂尺寸、形状相同，所述镜臂高度大于超景深显微镜镜筒长度，镜臂下部与支座匹配处为螺纹状。

所述的球轴承外表面设置一块平面，方便固定镜筒。

超景深显微镜镜筒和镜头固定在所述装置的球轴承上，具体地，固定在球轴承的外圈上。

所述的球轴承、镜臂与支座采用金属或合金制成，采用材料可以是不锈钢、钛合金、铝合金等。球轴承、镜臂和支座的表面均打磨光亮，然后组装而成。

本实用新型装置的球轴承上设置一个手柄，可控制球轴承内圈旋转，带动镜筒移动，调整焦距，该装置可对大尺寸试样进行表面观察，包括但不限于表面断口观察。

采用本实用新型的辅助装置进行大尺寸试样的超景深显微镜测量，其测量方法具体步骤是：将超景深显微镜镜筒、镜头固定于所述装置的所述球轴承上，将大尺寸试样置于所述超景深显微镜辅助装置边，使样品的待测范围位于镜头的显示中心，通过控制所述球轴承上的手柄来调整变焦镜头的对焦焦距，获取断口待测范围的清晰形貌图片。

本实用新型用于观察大尺寸试样的超景深显微镜辅助装置中，球轴承借助螺纹组装在镜臂上，显微镜镜筒借助固定夹安装在旋转轴承上；镜臂上端部表面存在螺纹，协助球轴承带动显微镜镜头上下移动，以此调节镜头焦距，获取待测范围内样件形貌图片。该超景深显微镜辅助装置可实现观察大尺寸试样表面形貌，实用性好。

附图说明

图1是一种大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置结构示意图。

图2是大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置平面结构示意图。

图3是另一种大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置结构示意图。

主要附图标记说明：

1球轴承 2镜臂

3支座 4手柄

5镜臂螺纹区域

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型的大尺寸试样观察的超景深显微镜观察装置，包括球轴承1、镜臂2和支座3，球轴承1通过螺纹套在镜臂2上端部设置的镜臂螺纹区域5，球轴承1内圈尺寸与镜臂2尺寸一致，球轴承1可套入镜臂2，球轴承1内圈螺纹与镜臂2表面螺纹区域相匹配，两者通过螺纹相组装。球轴承1上设有一手柄4，球轴承1内圈上的手柄4可控制球轴承1内圈上下移动，带动固定在球轴承1上的显微镜镜头上下移动，进而调节镜头的焦距；镜臂2与支座3通过螺纹相连接，镜臂2通过底部螺纹固定在支座3上。支座3中至少有一个圆柱形螺纹孔，圆柱形螺纹孔螺纹与镜臂2下部螺纹尺寸相适配。镜臂2与球轴承1组装后整体尺寸、形状与超景深显微镜自带镜臂尺寸、形状一致，镜臂2高度大于镜筒长度，其下部与支座3匹配处为螺纹状。球轴承1、镜臂2与支座3表面均打磨光亮，所用材料可以是不锈钢、钛合金、铝合金等；球轴承1外表面设有一小平面，方便固定镜筒。用金属或合金作为球轴承1、镜臂2和支座3所用材料，对其表面除油打磨，然后组装成观察装置。支座3为圆柱形、长方体或三棱柱，其尺寸应大于超景深显微镜镜臂尺寸。球轴承1上的手柄4，可控制球轴承内圈旋转，带动镜筒移动，调整焦距，所述装置可对大尺寸试样进行表面观察，包括但不限于表面断口观察。

如图3所示，本实用新型装置支座上可设置3个螺纹孔，分布在支座的不同位置，镜臂可根据需要连接固定在任一螺纹孔中，支座为圆柱形，其尺寸(指直径或边长)大于超景深显微镜镜臂尺寸(指直径)。

实施例1

本实施例1是不锈钢材料超景深显微镜辅助装置，球轴承1、镜臂2和支座3均采用304不锈钢材料，球轴承1内圈直径为8mm，外圈直径为14mm，球轴承1内壁存在螺纹，外表面存在宽度约为6mm的小平面，用于固定显微镜镜筒；镜臂2直径为8mm，高约600mm；支座3高约50mm，直径约60mm，两者通过螺纹装置相连接。通过转动球轴承1来控制镜筒的位置，进而调节镜头与试样间的焦距，来观察试样表面形貌特征，并获取高清晰的形貌图片。

实施例2

本实施例2是钛合金材料超景深显微镜辅助装置，圆柱形TC1支座3尺寸约为100mm(直径)*50mm(高度)，TC1镜臂2尺寸约为8(直径)*600mm(高度)，球轴承1尺寸约为8mm(内圈直径)*14mm(外圈直径)*6mm(小平面宽度)，支座3表面存在至少一个与镜臂2相适配的螺纹孔，如图3所示，可扩大测试范围，通过对焦，最终获得大尺寸不规则试样不同范围内的高清晰形貌图片。

实施例3

本实施例3是碳钢材料超景深显微镜辅助装置，用圆柱形的Q235作为镜臂2和支座3，除油打磨后，通过螺纹装置组装在一起，观察中空圆台试样断口形貌，试样上底面直径约为60mm，下底面直径约为80mm，圆台高约150mm；支座3直径约45mm，高约100mm；镜臂2、球轴承1尺寸与实施例1、2中一致；将显微镜镜筒通过固定夹固定于球轴承1上，通过对焦来获取中空圆台试样表面形貌特征。

实施例4

本实施例4是铝合金材料超景深显微镜装置，采用6510作为镜臂2和圆柱形支座3所用材料，尺寸与实施例1相同。参照实施例1、2或3过程来观察大尺寸试样表面特征。

本实用新型用于观察大尺寸试样的超景深显微镜辅助装置中，镜臂底部通过螺纹固定在支座上，球轴承借助螺纹组装在镜臂上，显微镜镜筒借助固定夹安装在旋转轴承上；镜臂上端部表面存在螺纹，协助球轴承带动显微镜镜头上下移动，以此调节镜头焦距，获取待测范围内样件形貌图片。本实用新型超景深显微镜辅助装置可实现观察大尺寸试样表面形貌，实用性好。

Claims (10)

1.一种用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：包括球轴承、镜臂和支座，所述的镜臂上端部设置螺纹区域，所述的球轴承通过螺纹连接套装在镜臂上，所述的镜臂固定在支座上；所述的球轴承内圈上设置有手柄，以控制球轴承内圈在镜臂上进行上、下移动，带动固定在所述球轴承上的显微镜镜头上、下移动，调节镜头的焦距。

2.根据权利要求1所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的镜臂与所述的支座之间通过螺纹相连接。

3.根据权利要求2所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的镜臂下部设置螺纹，所述的支座上设置至少一个圆柱形螺纹孔，圆柱形螺纹孔的螺纹与镜臂下部螺纹尺寸相适配。

4.根据权利要求3所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的支座上设置1-5个螺纹孔。

5.根据权利要求4所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的支座形状为圆柱形、长方体或三棱柱，直径或边长大于超景深显微镜镜臂直径。

6.根据权利要求1所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的球轴承内圈直径与所述镜臂直径相同，所述球轴承内圈螺纹与所述镜臂表面螺纹区域相匹配，两者通过螺纹相组装。

7.根据权利要求1所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述镜臂与所述球轴承组装后整体尺寸、形状与超景深显微镜自带镜臂尺寸、形状相同，所述镜臂高度大于超景深显微镜镜筒长度。

8.根据权利要求1所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的球轴承外表面设置一块平面。

9.根据权利要求1所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的球轴承、镜臂与支座采用金属或合金制成。

10.根据权利要求9所述的用于大尺寸试样观察的超景深显微镜辅助装置，其特征在于：所述的球轴承、镜臂与支座采用的材料为不锈钢、钛合金或铝合金，表面均打磨光亮，组装而成。

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