FR2688320A1 - Method and device for illuminating an impression formed at the surface of a material and application to a hardness-testing device - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF D'ECLAIRAGE D'UNE EMPREINTE FORMEE A
LA SURFACE D'UN MATERIAU ET APPLICATION A UN DISPOSITIF DE
CONTROLE DE LA DURETE
La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'éclairage d'une empreinte, ou d'un trou, formés à la surface d'un matériau. Le dispositif d'éclairage proposé est notamment adaptable sur un microscope optique. L'invention concerne également l'application du procédé à un dispositif de contrôle de la dureté d'un matériau.METHOD AND DEVICE FOR LIGHTING A FOOTPRINT FORMED AT
THE SURFACE OF A MATERIAL AND APPLICATION TO A DEVICE
HARDNESS CONTROL
The present invention relates to a method and a device for lighting an imprint, or a hole, formed on the surface of a material. The proposed lighting device is especially adaptable to an optical microscope. The invention also relates to the application of the method to a device for controlling the hardness of a material.
La dureté d'un matériau s'obtient le plus couramment par la mesure du diamètre de l'empreinte laissée par un dispositif de pénétration, du type d'une bille ou d'une pointe, à la surface dudit matériau ; les duretés obtenues suivant ces essais sont respectivement connues sous le nom de duretés Brinell et Vickers. La détermination du diamètre de l'empreinte est normalement effectuée par des moyens optiques, tels que des microscopes, qui permettent de superposer l'image de ladite empreinte à celle d'un réticule linéaire gradué et orientable. The hardness of a material is most commonly obtained by measuring the diameter of the imprint left by a penetration device, of the type of a ball or a point, on the surface of said material; the hardnesses obtained according to these tests are respectively known under the name of Brinell and Vickers hardnesses. The diameter of the imprint is normally determined by optical means, such as microscopes, which make it possible to superimpose the image of said imprint on that of a graduated and orientable linear reticle.
Or, il est évident que l'exactitude des mesures obtenues avec de tels microscopes est limitée, en grande partie, par la précision de l'alignement dudit réticule gradué sur l'élément géométrique dont la cote est représentative de la dureté (par exemple, dans l'essai de dureté Brinell, le réticule doit être aligné sur un diamètre de l'empreinte formée par une bille soumise à une charge permanente). Par ailleurs, de tels dispositifs sont difficilement automatisables ; en effet, la luminosité de l'image d'une empreinte, formée par le système optique dans le plan focal image du microscope, n'est généralement pas suffisante pour qu'un dispositif de mesure photométrique puisse détecter à coup sûr la forme exacte de l'empreinte, ce qui permettrait, bien sûr, d'en déduire immédiatement et automatiquement le diamètre.A cet égard, on ne connaît pas de dispositif d'éclairage suffisamment lumineux, tout en étant peu coûteux et fiable, pour être employé d'une manière économiquement avantageuse sur les microscopes actuels. En outre, ces derniers sont montés de telle sorte que l'empreinte à mesurer est éclairée en incidence oblique, ce qui ne permet pas d'obtenir une image dont le contour soit complet, même en employant des sources lumineuses intenses. However, it is obvious that the accuracy of the measurements obtained with such microscopes is limited, in large part, by the precision of the alignment of said graduated reticle on the geometric element whose dimension is representative of the hardness (for example, in the Brinell hardness test, the reticle must be aligned with a diameter of the impression formed by a ball subjected to a permanent load). Furthermore, such devices are difficult to automate; indeed, the brightness of the image of an imprint, formed by the optical system in the image focal plane of the microscope, is generally not sufficient for a photometric measurement device to be able to detect with certainty the exact shape of the footprint, which would, of course, immediately and automatically deduce the diameter. In this regard, there is no known sufficiently bright lighting device, while being inexpensive and reliable, to be used to economically advantageous on current microscopes. In addition, the latter are mounted in such a way that the imprint to be measured is illuminated in oblique incidence, which does not make it possible to obtain an image whose outline is complete, even when employing intense light sources.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un procédé d'éclairage d'une empreinte, ou d'un trou, formés à la surface d'un matériau, par exemple lors d'un essai de dureté, caractérisé en ce que la lumière d'éclairage est orientée colinéairement à l'axe optique d'un microscope formant l'image de ladite empreinte ou dudit trou dans un plan focal de mesure. The present invention aims to remedy these drawbacks by proposing a method of lighting an imprint, or a hole, formed on the surface of a material, for example during a hardness test, characterized in that the lighting light is oriented collinearly to the optical axis of a microscope forming the image of said imprint or of said hole in a focal measurement plane.
L'invention concerne également un dispositif d'éclairage d'une empreinte, ou d'un trou, formés à la surface d'un matériau, par exemple lors d'un essai de dureté, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'orienter la lumière d'éclairage colinéairement à l'axe optique d'un microscope formant l'image de ladite empreinte ou dudit trou dans un plan focal de mesure. The invention also relates to a device for lighting an impression, or a hole, formed on the surface of a material, for example during a hardness test, characterized in that it comprises means allowing orienting the lighting light collinearly with the optical axis of a microscope forming the image of said imprint or of said hole in a focal measurement plane.
On a pu mettre en évidence qu'un éclairage de l'empreinte en incidence normale permet de résoudre simplement tous les problèmes cités précédemment. En particulier, dans le cas de la mesure d'une empreinte de dureté, ou d'un trou borgne, l'image de cette empreinte ou de ce trou est particulièrement contrastée, apparaissant nettement en noir sur un fond parfaitement brillant avec, en outre, un point très brillant au centre de l'image (ce point brillant est l'image du fond de l'empreinte que la lumière vient éclairer en incidence normale). De cette façon, il devient possible d'exploiter la tâche ou l'image ainsi formée d'une manière automatique, notamment par des moyens photométriques. We have been able to demonstrate that lighting the footprint at normal incidence makes it possible to simply solve all the problems mentioned above. In particular, in the case of the measurement of a hardness imprint, or of a blind hole, the image of this imprint or of this hole is particularly contrasted, appearing clearly in black on a perfectly shiny background with, in addition , a very bright point in the center of the image (this bright point is the background image of the imprint that light comes to illuminate at normal incidence). In this way, it becomes possible to exploit the task or the image thus formed in an automatic manner, in particular by photometric means.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'éclairage comporte un ensemble formé d'une lame semi-transparente disposée à 45 sur l'axe optique du microscope pour renvoyer, vers l'empreinte à mesurer, la lumière issue d'une source lumineuse éclairant ladite lame suivant un axe perpendiculaire audit axe optique ; la lumière réfléchie en incidence normale sur et autour de l'empreinte re-traverse ensuite ladite lame semitransparente pour être focalisée dans le plan focal de mesure du microscope. According to a first embodiment of the invention, the lighting device comprises an assembly formed by a semi-transparent plate arranged at 45 on the optical axis of the microscope to return, towards the imprint to be measured, the light emitted a light source illuminating said plate along an axis perpendicular to said optical axis; the light reflected in normal incidence on and around the imprint then crosses said semitransparent plate to be focused in the focal plane of measurement of the microscope.
Selon un second mode de réalisation de l'invention, le dispositif d'éclairage est constitué par une source lumineuse annulaire montée colinéaire à l'axe optique. According to a second embodiment of the invention, the lighting device consists of an annular light source mounted collinear with the optical axis.
Préférentiellement, cette source annulaire est intégrée à l'intérieur du microscope, entre son plan focal objet et son plan focal image. Preferably, this annular source is integrated inside the microscope, between its object focal plane and its image focal plane.
En outre, cette source lumineuse annulaire peut coopérer, pour un meilleur contraste de l'image, avec des moyens limitant ou interdisant la remontée directe de la lumière d'éclairage vers le plan focal image. In addition, this annular light source can cooperate, for better image contrast, with means limiting or preventing the direct ascent of the lighting light towards the image focal plane.
Par exemple, ces moyens pourront être du type d'un piège à lumière en forme de bague annulaire, maintenu dans le corps cylindrique du microscope, avec un orifice central prolongé par une portée cylindrique émergeant du côté du plan focal objet, ladite source lumineuse s'ajustant autour de ladite portée de sorte que seule la lumière réfléchie du côté dudit plan focal objet puisse pénétrer dans ledit orifice central, vers le plan focal image. For example, these means may be of the type of a light trap in the form of an annular ring, held in the cylindrical body of the microscope, with a central orifice extended by a cylindrical surface emerging from the side of the object focal plane, said light source s adjusting around said scope so that only light reflected from the side of said object focal plane can penetrate said central orifice, towards the image focal plane.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un microscope de contrôle de la dureté
Brinell donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, suivant un plan vertical passant par l'axe optique, d'un microscope de contrôle de la dureté Brinell équipé d'un dispositif d'éclairage classique, illuminant une empreinte à mesurer en incidence oblique,
- la figure la est une vue en plan de l'image de l'empreinte formée par ce microscope,
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une première version d'un microscope sensiblement identique à celui représenté sur la figure 1, ce microscope ayant été adapté selon les enseignements de la présente invention pour une utilisation manuelle,
- la figure 2a est une vue en plan de l'image de l'empreinte formée par ce microscope,
- la figure 3 est une vue schématique du circuit électrique d'alimentation d'une source lumineuse annulaire particulière, réalisée à l'aide de micro-lampes à incandescence,
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une première version d'un microscope sensiblement identique à celui représenté sur la figure 1, ce microscope ayant été adapté selon les enseignements de la présente invention pour une utilisation automatique.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the following description of a hardness control microscope
Brinell given by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings in which
- Figure 1 is a longitudinal sectional view, along a vertical plane passing through the optical axis, of a Brinell hardness control microscope equipped with a conventional lighting device, illuminating an imprint to be measured in oblique incidence ,
FIG. 1a is a plan view of the image of the imprint formed by this microscope,
FIG. 2 is a view in longitudinal section of a first version of a microscope substantially identical to that shown in FIG. 1, this microscope having been adapted according to the teachings of the present invention for manual use,
FIG. 2a is a plan view of the image of the imprint formed by this microscope,
FIG. 3 is a schematic view of the electrical supply circuit for a particular annular light source, produced using incandescent micro-lamps,
- Figure 4 is a longitudinal sectional view of a first version of a microscope substantially identical to that shown in Figure 1, this microscope having been adapted according to the teachings of the present invention for automatic use.
Afin de mieux mettre en évidence les caractéristiques nouvelles et originales de l'invention, on décrira tout d'abord, en référence à la figure 1, un microscope de contrôle de la dureté Brinell d'un type conventionnel. Ce dernier microscope comporte successivement et de bas en haut, lorsqu'il est posé verticalement sur une surface de référence normalement horizontale
- une platine de pied 1, dont la surface inférieure est rectifiée et parfaitement plane
- une embase de pied 2, en forme de sifflet effilé à sa base inférieure, et qui vient se visser sur ladite platine 1
- un corps cylindrique 3, monté au-dessus de ladite embase 2, et contenant un ensemble d'éléments optiques réalisant un grossissement de l'empreinte 4 à mesurer ; ;
- une échelle de mesure 5, le plus souvent tournante et orientable sur 180 ", gravée pour former un réticule linéaire gradué destiné à être mis en coïncidence avec un diamètre de ladite empreinte 4
- un oculaire réglable 6 pour la mise au point de l'image de l'empreinte 4 sur la rétine de l'utilisateur. In order to better highlight the new and original characteristics of the invention, we will first describe, with reference to Figure 1, a Brinell hardness control microscope of a conventional type. This last microscope comprises successively and from bottom to top, when placed vertically on a normally horizontal reference surface
- a foot plate 1, the lower surface of which is rectified and perfectly flat
- a foot base 2, in the form of a whistle tapering at its lower base, and which is screwed onto said plate 1
- A cylindrical body 3, mounted above said base 2, and containing a set of optical elements achieving a magnification of the imprint 4 to be measured; ;
- a measurement scale 5, most often rotating and orientable over 180 ", engraved to form a graduated linear reticle intended to be placed in coincidence with a diameter of said imprint 4
- an adjustable eyepiece 6 for focusing the image of the imprint 4 on the retina of the user.
Sur ce microscope représentatif de l'art antérieur le plus proche de l'invention, l'éclairage est assuré par un dispositif d'éclairage 7 qui peut être rapporté d'une manière amovible sur le côté de l'embase de pied 2, et qui est alimenté électriquement par une source annexe 7a. Dans ce cas, l'éclairage de la surface de référence, et donc de l'empreinte 4 à mesurer, se fait en incidence oblique l'image ainsi obtenue dans le plan focal de l'oculaire 6, telle que représentée sur le détail agrandi la de la figure 1, présente l'allure d'un disque 8 incomplétement obscurci, dont le contraste est faible par rapport à un fond brillant. Une telle image est inexploitable par des moyens de détection photométriques ou analogues, sauf à faire usage de techniques de recouvrement d'image complexes et coûteuses. On this representative microscope of the prior art closest to the invention, the lighting is provided by a lighting device 7 which can be removably attached to the side of the base of the base 2, and which is electrically powered by an annex source 7a. In this case, the illumination of the reference surface, and therefore of the imprint 4 to be measured, is done at oblique incidence the image thus obtained in the focal plane of the eyepiece 6, as shown in the enlarged detail Figure 1 shows the appearance of an incompletely obscured disc 8, the contrast of which is low compared to a shiny background. Such an image cannot be used by photometric or similar detection means, except when making use of complex and costly image recovery techniques.
Les inconvénients liés au contraste très faible de l'image 8 de l'empreinte 4 sont complétement éliminés dans le microscope conforme à l'invention, qui sera maintenant décrit en référence aux figures 2 à 4. The drawbacks linked to the very low contrast of the image 8 of the imprint 4 are completely eliminated in the microscope according to the invention, which will now be described with reference to FIGS. 2 to 4.
Le microscope schématisé sur les figures 2 et 4 présente une structure générale très comparable à celle du microscope conventionnel de la figure 1 ; à cet égard, il comporte également une platine de pied 1 dans laquelle peut être vissée une embase de pied 2, par exemple en forme de sifflet tronconique avec sa petite base tournée vers le bas, et un corps cylindrique 3, monté au-dessus de ladite embase 2 pour servir de monture à un ensemble d'éléments optiques réalisant un grossissement de l'empreinte 4 à mesurer. Suivant la caractéristique principale de la présente invention, ce microscope ne comporte par d'illuminateur auxilliaire que l'on vient rapporter sur le côté de l'embase de pied 2, mais possède une source lumineuse d'éclairage 9, incorporée au microscope, pour venir illuminer l'empreinte 4 en incidence normale.Dans l'exemple de réalisation montré à titre d'exemple sur les dessins, la source lumineuse 9 est constituée par une source annulaire qui est montée colinéairement à l'axe optique du microscope. Cette source lumineuse peut indifféremment produire un éclairage circonférentiel continu ou discontinu selon la technologie retenue pour sa fabrication. The microscope shown diagrammatically in FIGS. 2 and 4 has a general structure very comparable to that of the conventional microscope in FIG. 1; in this regard, it also comprises a foot plate 1 into which a foot base 2 can be screwed, for example in the form of a frustoconical whistle with its small base facing downwards, and a cylindrical body 3, mounted above said base 2 to serve as a mount for a set of optical elements achieving a magnification of the imprint 4 to be measured. According to the main characteristic of the present invention, this microscope does not include an auxiliary illuminator which has just been attached to the side of the foot base 2, but has a light source of lighting 9, incorporated in the microscope, for come and illuminate the imprint 4 at normal incidence. In the exemplary embodiment shown by way of example in the drawings, the light source 9 is constituted by an annular source which is mounted collinearly with the optical axis of the microscope. This light source can indifferently produce continuous or discontinuous circumferential lighting depending on the technology chosen for its manufacture.
Dans le cas d'un éclairage continu, on pourra par exemple employer un tube à décharge cintré sur lui-même. In the case of continuous lighting, one could for example use a discharge tube curved on itself.
Les détails de construction d'une source lumineuse annulaire 9 à éclairage discontinu sont représentés sur la figure 3. Cette source 9 est formée par couronne de sources lumineuses ponctuelles 10, par exemple au nombre de huit, qui sont maintenues en périphérie d'une monture commune et qui sont dotées, préférentiellement, d'une alimentation en énergie également commune. On a pu mettre en évidence qu'une telle géométrie de la source annulaire 9 procurait un éclairage très satisfaisant, et en tout cas suffisant, de l'empreinte 4 à mesurer. The construction details of an annular light source 9 with discontinuous lighting are represented in FIG. 3. This source 9 is formed by a ring of point light sources 10, for example eight in number, which are held on the periphery of a frame common and which are preferably provided with an equally common energy supply. It has been possible to demonstrate that such a geometry of the annular source 9 provides very satisfactory lighting, and in any case sufficient, of the imprint 4 to be measured.
Dans le mode de réalisation préférentiel représenté sur la figure 3, les sources ponctuelles 10 formant la couronne sont des micro-lampes à incandescence, d'un type par exemple employé pour l'éclairage des cadrans de montres. Ces lampes sont montées électriquement en parallèle au moyen d'un circuit imprimé circulaire 11, dont les pistes de polarité négative 12 et de polarité positive 13 sont obtenues par la gravure de deux circuits crênelés concentriques dont les protubérances radiales 12a, 13a, respectivement tournées vers l'intérieur et l'extérieur dudit circuit 11, sont imbriquées les unes dans les autres ; de cette façon, la distribution du courant électrique peut se faire en parallèle sur la circonférence complète du circuit 11, chaque lampe à incandescence 10 ayant une borne reliée à une protubérance 12a de la piste 12 et son autre borne reliée à l'une des deux protubérances 13a de la piste 13 se trouvant à proximité de ladite protubérance 12a. Ce mode d'exécution d'une source d'éclairage annulaire discontinue n'est pas obligatoire et l'on pourrait tout aussi bien remplacer les micro-lampes à incandescence par des diodes électroluminescentes ou leur analogue. In the preferred embodiment shown in FIG. 3, the point sources 10 forming the crown are incandescent micro-lamps, of a type for example used for lighting watch dials. These lamps are electrically mounted in parallel by means of a circular printed circuit 11, whose tracks of negative polarity 12 and positive polarity 13 are obtained by etching two concentric crenellated circuits whose radial protuberances 12a, 13a, respectively facing the interior and exterior of said circuit 11 are nested one inside the other; in this way, the distribution of the electric current can be done in parallel over the complete circumference of the circuit 11, each incandescent lamp 10 having a terminal connected to a protuberance 12a of the track 12 and its other terminal connected to one of the two protuberances 13a of track 13 located near said protuberance 12a. This embodiment of a discontinuous annular lighting source is not compulsory and one could just as easily replace the incandescent micro-lamps by light-emitting diodes or their analog.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention représentée sur la figure 2, la source lumineuse 9 est reliée, par l'intermédiaire d'un couple de fils conducteurs 14, aux deux bornes d'un boîtier 15 contenant, par exemple, un jeu de piles électriques. Ce boîtier 15, d'une dimension et d'un poids très inférieurs à ceux du microscope dans son ensemble, peut être fixé sur le côté du corps cylindrique 3, le cas échant d'une manière amovible. According to another characteristic of the invention shown in FIG. 2, the light source 9 is connected, by means of a pair of conductive wires 14, to the two terminals of a housing 15 containing, for example, a set of electric batteries. This housing 15, of a size and a weight much smaller than those of the microscope as a whole, can be fixed on the side of the cylindrical body 3, the case sampled in a removable manner.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la source lumineuse annulaire 9 coopère avec des moyens limitant ou interdisant la remontée directe de la lumière d'éclairage vers le plan focal image, située à la partie supérieure du microscope. A cet effet, on a disposé un piège à lumière 16, en forme de bague annulaire, entre le corps cylindrique 3 du microscope et ladite source 9 ; ce piège à lumière 16 présente un orifice central 17, prolongé par une portée cylindrique 18 émergeant du côté du plan focal objet dudit microscope ; la source lumineuse annulaire 9 est montée autour de ladite portée cylindrique 18 de manière à ce que seule la lumière réfléchie du côté du plan focal objet puisse pénétrer dans ledit orifice central 17 qui, subsidiairement, fait office de diaphragme.Sans ce piège à lumière 9, la lumière directe émise par la source 9 vient amoindrir le contraste des images formées dans le plan focal image du microscope. According to another characteristic of the invention, the annular light source 9 cooperates with means limiting or preventing the direct ascent of the lighting light towards the image focal plane, located at the top of the microscope. To this end, a light trap 16, in the form of an annular ring, has been placed between the cylindrical body 3 of the microscope and said source 9; this light trap 16 has a central orifice 17, extended by a cylindrical surface 18 emerging from the side of the focal plane object of said microscope; the annular light source 9 is mounted around said cylindrical surface 18 so that only the light reflected from the side of the object focal plane can penetrate said central orifice 17 which, in the alternative, acts as a diaphragm. Without this light trap 9 , the direct light emitted by the source 9 reduces the contrast of the images formed in the image focal plane of the microscope.
Selon un choix préférentiel de l'invention, le piège à lumière 9 est réalisé dans une matière opaque, mais on pourrait également prévoir d'aluminiser ou d'argenter sa surface inférieure de manière à ce que la lumière émise par la source lumineuse 9 soit renvoyée, et non absorbée, par ledit piège 9 ; il s'avère qu'une telle complication du dispositif n'est pas nécessaire à l'obtention d'images suffisament contrastées.According to a preferred choice of the invention, the light trap 9 is made of an opaque material, but one could also provide for aluminizing or silvering its lower surface so that the light emitted by the light source 9 is returned, and not absorbed, by said trap 9; it turns out that such a complication of the device is not necessary for obtaining sufficiently contrasting images.
Le microscope précédemment décrit présente l'avantage important de pouvoir être utilisé de deux manières différentes, alternativement exploitables sur un même microscope, à savoir
- soit le corps cylindrique 3 est coiffé par une échelle de mesure 5, tournante, orientable et gravée pour former un réticule linéaire gradué, ce qui permet de mesurer le diamètre de l'empreinte 4 au moyen d'un oculaire réglable 6 ; un tel montage est représenté sur la figure 2.The microscope previously described has the important advantage of being able to be used in two different ways, which can alternatively be used on the same microscope, namely
- Either the cylindrical body 3 is capped by a measuring scale 5, rotating, orientable and engraved to form a graduated linear reticle, which makes it possible to measure the diameter of the imprint 4 by means of an adjustable eyepiece 6; such an arrangement is shown in FIG. 2.
- soit le corps cylindrique 3 est coiffé par un support d'adaptation 19 d'une caméra vidéo, schématisée par le boîtier 20 de la figure 4 ; les images produites sont ensuite numérisées pour être exploitées par un système de traitement d'images 21, chargé d'extraire la surface et le diamètre de l'image de l'empreinte 4, vue au travers du microscope. Dans cette variante, on notera qu'il peut s'avérer nécessaire, conformément à la figure 4, de modifier le tirage des moyens optiques du microscope. On conçoit aisément que la précision de cette mesure soit incomparablement meilleure que celle d'une mesure effectuée "à l'oeil" à l'aide d'un réticule linéaire gradué et qu'elle puisse, bien entendu, être complétement automatisée. - Either the cylindrical body 3 is capped by an adapter support 19 of a video camera, shown schematically by the housing 20 of Figure 4; the images produced are then digitized to be used by an image processing system 21, responsible for extracting the surface and the diameter of the image from the imprint 4, seen through the microscope. In this variant, it will be noted that it may prove necessary, in accordance with FIG. 4, to modify the drawing of the optical means of the microscope. It is easily understood that the precision of this measurement is incomparably better than that of a measurement carried out "by eye" using a graduated linear reticle and that it can, of course, be completely automated.
A cet égard, on observera qu'une telle automatisation n'est d'ailleurs praticable que dans la mesure où le contraste de l'image par rapport au fond brillant est suffisant, ce que permet justement le procédé d'éclairage conforme à l'invention ; en effet, l'image obtenue par un éclairage normal de la surface du matériau à étudier présente la forme d'un disque 22 obscur avec un point brillant en son centre, dont le contour apparaît avec netteté sur un fond brillant. Dans une utilisation manuelle du microscope, il s'est d'ailleurs avéré nécessaire de modifier la nature de la gravure du réticule formé sur l'échelle de mesure 5, ce réticule, normalement noir, n'étant pratiquement plus visible dans la zone très obscurcie de l'image de l'empreinte 4. In this regard, it will be observed that such automation is moreover practicable only insofar as the contrast of the image with respect to the shiny background is sufficient, which is precisely what the lighting method in accordance with invention; in fact, the image obtained by normal lighting of the surface of the material to be studied has the shape of a dark disc 22 with a bright point in its center, the outline of which appears clearly on a bright background. In manual use of the microscope, it has moreover been necessary to modify the nature of the etching of the reticle formed on the measurement scale 5, this reticle, normally black, being practically no longer visible in the very zone obscured image of footprint 4.
I1 est par ailleurs évident que ce procédé de contrôle est applicable dans tous les cas où il convient d'extraire une variable physique de la mesure d'une ou de plusieurs caractéristiques géométriques d'un trou borgne ou traversant, ou d'une empreinte 4 laissée, selon le cas, par un dispositif de pénétration normalisé. Dans l'application à la mesure de la dureté d'un matériau, il est ainsi facile d'obtenir, d'une manière automatique, les duretés Brinell, Vickers ou Rockwell. Dans chaque hypothèse, l'homme du métier ordinaire saura adapter le grandissement du microscope à la dimension de l'empreinte 4 à mesurer, ainsi, d'ailleurs, que la méthode numérique à appliquer pour extraire la cote géométrique représentative de la grandeur physique à contrôler. It is also obvious that this control method is applicable in all cases where it is necessary to extract a physical variable from the measurement of one or more geometric characteristics of a blind or through hole, or of a footprint 4 left, as the case may be, by a standardized penetration device. In the application to the measurement of the hardness of a material, it is thus easy to obtain, automatically, the Brinell, Vickers or Rockwell hardnesses. In each hypothesis, the ordinary person skilled in the art will be able to adapt the magnification of the microscope to the size of the imprint 4 to be measured, as well as the numerical method to be applied to extract the geometric dimension representative of the physical quantity to be measured. control.
Claims (16)
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|---|---|---|---|
| FR9202708A FR2688320A1 (en) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Method and device for illuminating an impression formed at the surface of a material and application to a hardness-testing device |
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| FR9202708A FR2688320A1 (en) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Method and device for illuminating an impression formed at the surface of a material and application to a hardness-testing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2688320A1 true FR2688320A1 (en) | 1993-09-10 |
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ID=9427438
Family Applications (1)
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| FR9202708A Withdrawn FR2688320A1 (en) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | Method and device for illuminating an impression formed at the surface of a material and application to a hardness-testing device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT512835A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-11-15 | Qness Gmbh | lighting device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4147052A (en) * | 1976-08-19 | 1979-04-03 | Kabushiki Kaisha Daini Seikosha | Hardness tester |
| US4275966A (en) * | 1979-01-18 | 1981-06-30 | Claus Kleesattel | Method and apparatus for the measurement of hardness testing indentations |
| JPS57148233A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Hitachi Ltd | Testing method and device for hardness |
| JPS5821136A (en) * | 1981-07-29 | 1983-02-07 | Akashi Seisakusho Co Ltd | Method and apparatus for display of hardness measurement |
| JPS6069532A (en) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Matsuzawa Seiki Kk | Indentation hardness tester |
| JPS63106539A (en) * | 1986-04-11 | 1988-05-11 | Kubota Ltd | Method and apparatus for measuring surface of cavity in inspection of brinell hardness |
| EP0382424A2 (en) * | 1989-02-04 | 1990-08-16 | Mitsubishi Chemical Corporation | Image pickup head for image pickup device |
-
1992
- 1992-03-06 FR FR9202708A patent/FR2688320A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4147052A (en) * | 1976-08-19 | 1979-04-03 | Kabushiki Kaisha Daini Seikosha | Hardness tester |
| US4275966A (en) * | 1979-01-18 | 1981-06-30 | Claus Kleesattel | Method and apparatus for the measurement of hardness testing indentations |
| JPS57148233A (en) * | 1981-03-11 | 1982-09-13 | Hitachi Ltd | Testing method and device for hardness |
| JPS5821136A (en) * | 1981-07-29 | 1983-02-07 | Akashi Seisakusho Co Ltd | Method and apparatus for display of hardness measurement |
| JPS6069532A (en) * | 1983-09-26 | 1985-04-20 | Matsuzawa Seiki Kk | Indentation hardness tester |
| JPS63106539A (en) * | 1986-04-11 | 1988-05-11 | Kubota Ltd | Method and apparatus for measuring surface of cavity in inspection of brinell hardness |
| EP0382424A2 (en) * | 1989-02-04 | 1990-08-16 | Mitsubishi Chemical Corporation | Image pickup head for image pickup device |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 350 (P-760)20 Septembre 1988 & JP-A-63 106 539 ( KUBOTA ) 11 Mai 1988 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 252 (P-161)10 Décembre 1982 & JP-A-57 148 233 ( HITACHI SEISAKUSHO ) 13 Septembre 1982 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 7, no. 93 (P-192)19 Avril 1983 & JP-A-58 21 136 ( AKASHI SEISAKUSHO ) 7 Février 1983 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 9, no. 207 (P-382)24 Août 1985 & JP-A-60 69 532 ( MATSUZAWA ) 20 Avril 1985 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT512835A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-11-15 | Qness Gmbh | lighting device |
| AT512835B1 (en) * | 2012-04-23 | 2014-03-15 | Qness Gmbh | lighting device |
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