В последние годы мировая промышленность по производству промышленных томографов сконцентрировалась на возможности измерения с высоким разрешением больших и сложных для прохождения рентгеновского излучения деталей. Для этого создают и проектируют большие и порой громоздкие томографы.

В таких томографах в основном используют рентгеновские трубки открытого типа, всего же существует два типа трубок: закрытые, которые должны меняться по истечении двух-трех лет, и открытые, которые должны подвергаться периодическому (несколько раз в год) обслуживанию, что влечет за собой частые простои оборудования и, как правило, сравнительно высокую стоимость обслуживания.

Новый томограф от компании Werth TomoScope XS обладает компактной конструкцией, но  вместе с тем он открывает большие возможности для измерений. TomoScope XS — уникальная в своем роде машина, объединяющая в себе преимущества томографов различных классов.

Рис. 1. Новый томограф TomoScope XS компании Werth

За счет установки открытой трубки с мишенью проходящего типа — впервые в моноблочной конструкции — удалось достичь малого размера фокального пятна при высокой мощности на трубке, что позволяет проводить измерения с высокой скоростью в высоком разрешении.

Рис. 2. Принцип реализации растровой томографии

Новая рентгеновская трубка сочетает в себе преимущества закрытой трубки и открытой микрофокусной рентгеновской трубки. Моноблочная конструкция трубки (+ генератор и вакуумная установка) был впервые реализован в конструкции открытого типа. Благодаря этому получилось не только увеличить межсервисные интервалы, но и теоретически достичь безграничного срока службы. Время простоя оборудования и производственные затраты при этом сокращаются. Максимальное напряжение на трубке достигает 130 кВ либо, как альтернативный вариант, 160 кВ, таким образом могут быть измерены даже детали с большими размерами и из материалов с высокой плотностью.

Поворотная ось на воздушных подшипниках обеспечивает высокую точность позиционирования детали и, как следствие, минимальную погрешность измерения.
За счет компактной конструкции и малого веса значительно упрощаются требования к установке томографа и подготовке для него помещения. Малые капитальные и эксплуатационные затраты обеспечивают быструю амортизацию.
Перспективная концепция предлагает возможность простой модернизации рентгеновской трубки уже на в введенной в эксплуатацию машине и повышения ее мощности на месте до 80 Вт.

Как и на всех других томографах компании Werth, расчет и обработка получаемых СТ-сенсором данных происходит параллельно самому процессу измерения в режиме реального времени, что значительно сокращает время измерения и получения готового объемного изображения.

Применение единого программного обеспечения WinWerth для всего процесса измерения гарантирует прослеживаемость результатов измерения. Как первый и в настоящее время единственный производитель КИМ с томографическим датчиком, Werth
гарантирует достоверные и прослеживаемые результаты измерений благодаря калибровке томографов в соответствии с требованиями международных стандартов, в том числе и DAkkS. Таким образом, впервые может быть предложено в столь компактном и  доступном в ценовом плане приборе полное соответствие спецификации требованиям международных стандартов по калибровке!

Быстрая окупаемость и низкие эксплуатационные расходы новых высококлассных TomoScope® XS обеспечивают их широкое применение для самых разнообразных задач на производстве (рис. 3, 4).

Рис. 3. Контроль зазоров (ок. 20 мкм) в объективе камеры мобильного телефона

Рис. 4. Контроль геометрических параметров контактной группы и поиск скрытых дефектов
 

Также стоит отметить, что в томографе TomoScope XS реализованы два типа измерения. Первый метод подразумевает, что весь измеряемый объект помещается в поле зрения детектора аналогично измерению оптическим датчиком в классической КИМ.  Если же деталь не может быть измерена в одном поле зрения, т. к. размер детектора меньше измеряемого объекта, то можно воспользоваться функцией  «растровая томография» (патент). В этом случае друг за другом измеряются различные области детали и сохраняются соответствующим набором изображений. Охват большого диапазона может быть реализован посредством высокоточного перемещения предметного стола с измеряемым объектом по оси Y. Этим способом общий диапазон измерения может быть многократно увеличен, а также значительно повышается общее разрешение получаемых данных, что также хорошо сказывается на погрешности измерения.
 

Технические характеристики томографа TomoScope XS:

Габариты:
Ш — 1300 мм.
Г — 674 мм.
В — 1370 мм.
Масса — ок. 880 кг.
Масса детали — 10 кг (max).

Погрешность измерения для СТ-датчика:
MPE E: 4,5 + L/75 мкм.
SD: 3,5 + L/100 мкм.

Измерительный диапазон:
L — 42 мм (с опцией растровой томографии ок. 70 мм).
D — 51 мм (с опцией растровой томографии ок. 277 мм).

Преимущества томографа TomoScope XS:
— уникальный форм-фактор: компактные размеры и малый вес + высокая мощность;
— измерительный 3D-томограф (в отличие от аналогичных машин других производителей, которые в данном формате предоставляют чисто инспекционные машины);
— моноблочная конструкция трубки (снижение эксплуатационных расходов и времени простоя);
— трубка с мишенью проходящего типа (быстрые измерения и высокое разрешение);
— высокоточная поворотная ось на воздушном подшипнике;
— возможность модернизации на месте установки: повышение мощности трубки или установка трубки с большим напряжением;
— погрешность измерения МРЕ Е,  а не SD;
— обслуживание трубки один раз в год (для аналогичных других машин требуется 3–4 обслуживания трубки в год);
— единое метрологическое программное обеспечение от задания режимов сканирования детали до получения результатов измерения. ■
 

ЗАО НПФ «Уран», г. Санкт-Петербург
тел/факс: +7 (812) 335-09-75
моб: +7 (921) 310-17-12
http://www.uran-spb.ru
 

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 1-2020