Оптические приборы, используемые в строительной технике
Теодолиты
ОПТИЧЕСКИЕ ТЕОДОЛИТЫ. В оптических теодолитах применяются стеклянные лимбы и оптические системы, позволяющие производить отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам при помощи одного микроскопа, расположенного рядом с окуляром зрительной трубы. В качестве отсчетного устройства применяется микроскоп.
Оптические теодолиты удобны в эксплуатации, обеспечивают более высокую производительность работ, меньше утомляют Рис.25.6.
наблюдателя в процессе измерений. Высокоточный (точные, технические) теодолит предназначается для построения специальных геодезических сетей как основы для точных разбивочных работ и изучения деформаций сооружений, а также при установке и монтаже оборудования угловыми методами, предназначаются для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Они могут быть использованы также при строительстве сооружений, изучении их деформаций, монтаже машин и заводского оборудования.
На рисунке 25.6. изображена оптическая схема теодолита:
1 — зеркало; 2— матовое стекло; 3 — призма с коллективом; 4, 6, 8, 10, 12,14, 17, 20— призмы; 5 — вертикальный круг; 7, 9 — линзы объектива микроскопа вертикального круга; 11—призма со шкалой микроскопа; 13 — объектив микроскопа; 15, 16 — линзы окуляра микроскопа; 18 — призма с коллективом; 19 — горизонтальный круг; 21, 22 — линзы объектива микроскопа горизонтального круга; 23 — объектив зрительной трубы; 24 — линза фокусирующая; 25 — сетка; 26 — окуляр зрительной трубы.
Микроскоп
Микроскоп – это оптический прибор для наблюдения объектов, неразличимых вооруженным глазом. Увеличение изображения объека в микроскопе происходит в две ступени: первое увеличение дает объектив, второе – окуляр.Объектив и окуляр представляют сложные оптические системы и состоят из нескольких линз.
Принципиальная схема микроскопа представлена рис.25.7. Объект 1 помещают перед объективом 2на pacстоянии немного больше фокусного расстояния объектива. Объектив 2создает увеличенное действительное и перевернутое изображение объекта 1'. Это изображение расположено перед окуляром 3. Окуляр 3создает увеличенное мнимое и прямое изображение 1'', расположенное от глаза наблюдателя 4на расстоянии наилучшего видения (D = 250 мм). Таким образом, мы видим в микроскоп изображение объекта под большим углом зрения - увеличенное иперевернутое.
Микроскопы делятся на переносные и стационарные. Переносные микроскопы используют для исследования поверхности металла непосредственно на изделии. Эти микроскопы имеют небольшие увеличения 20-300 раз. Для металлографии (определение микроструктуры, дефектов, фаз, оценка загрязненности стали неметаллическим включениями, выявления зерна в стали, оценка фазового включения, исследование изломов, определение глубины обезуглероженного слоя, определение склонности стали к межкриталлитной коррозии, определение макроструктуры) применяют стационарные микроскопы МИМ-7, МИМ-8, МИМ-9, МИМ-14. На микроскопах МИМ-7, МИМ-8, можно изучать микроструктуру микрошлифа визуально при увеличении от 60 до 1440х и фотографировать. На микроскопах МИМ-9, МИМ-14, можно проводить исследование изломов, оценивать шлифыпо балльным шкалам. Визуальное исследование объектов можно проводить при увеличении от 10 до 3900х и фотографировать. Для исследования радиоактивных материалов пользуются микроскопом МИМ-14-1, имеющим дистанционное управление.
Для получения контрасного изображения при изучении микроструктуры применяют различные способы повышения контраста. Это методы косого освещения, темнопольного освещения, цветных светофильтров, метод цветной трансформации (основан на том, что фазы микроструктуры по-разному отражают световые волны различной длины, т.е. имеют различную окраску) и исследование в поляризованном свете.
Изучение микроструктуры металлов и сплавов при высоких температурах можно двумя методами. Первый метод заключается в том, что образец нагревают до заданной температуре, выдерживают определенное время и затем фиксируют полученную структуру быстрым охлаждением. Приготовив и протравив шлиф, его исследуют при комнатной температуре на металлографическом микпрскопе. Второй метод: непосредственное изучение и фиксирование изменений, происходящих в металле в процессе его нагрева и выдержки при высоких температурах, которые проводят на специальных установках с помощью высокотемпературных металлографических микроскопов типа МВТ. Применение метода высокотемпературной металлографии позволяет изучать многие сложные теоретические и практические вопросы металловедения. Пользуясь этим методом можно выявлять микроструктуру сплавов при нагреве до температур 3000°С, при изотермической выдержке и охлаждении; изучать зарождение и рост зерен аустенита в различных сталях: исследовать фазовые превращения и рекристаллизацию; изучать особенности выделения и рост различных фаз в процессе старения сплавов. Это позволяет разрабатывать оптимальные режимы термической обработке и значительно влиять на уровень прочности и технологических свойств. Установки предназначены для прямого наблюдения и фотографирования. Есть установки с помощью которых можно определять микротвердости металлов и сплавов.