новость
Компания Werth была основана в 1951 году и специализируется на производстве оптических, высокоточных мультисенсорных координатно-измерительных машин (КИМ) и томографов.
Компания всегда в своей работе основное внимание уделяла работе с изображениями, их оцифровке и алгоритмам обработки. Werth уже порядка 40 лет тому назад разработал и запатентовал уникальный алгоритм обработки изображений Werth IP, который нашел свое применение и в работе оптического датчика в классических мультисенсорных КИМ и в томографах! Суть метода заключается в том, что реальный контур детали строится по дополнительному, более точному подпиксельному (субвоксельному в случае с томографом) контуру, что позволяет значительно более точно определять границы детали (переход воздух-деталь), а значит и измерять с меньшей погрешностью. Итак, данный метод нашел свое применение, и показал на практике свою пригодность и в КИМ, и в томографах, потому что и в первом, и во втором случае мы имеем дело с изображениями которые нужно получить, оцифровать и точно измерить, отличие только лишь в том, что получены они разными датчиками.
Алгоритм обработки изображения – это только один из определяющих моментов, влияющих на погрешность измерения. Что еще определяет качество и точность измерения? Это, конечно, база машины! Компания Werth предлагает: гранитное основание в базе всех машин, конструкция томографа – это классическая КИМ с рентгеновским датчиком, томографы Werth калибруются и настраиваются по калибровочным эталонам КИМ (ступенчатые меры, штриховая мера длины, KobaStep и пр...), отсчетные шкалы от КИМ с разрешением 0,1 мкм (опционально 0,01 мкм), поворотная ось на воздушных подшипниках и пр.
Выделение субвокселей используется в момент расчета STL модели (облака точек) из реконструированного, т.е. так называемого живого рентгеновского изображения. И здесь в работу уже вступает программное обеспечение WinWerth – метрологическое ПО, используемое также в классических КИМ.
WinWerth – это единые модуль, который включает в себя и управление машиной, всеми ее датчиками, настройками рентгеновского датчика, написанием программы, обработкой и анализом собранных данных вплоть до формирования протокола. Все операции происходят в одном софте, без переноса данных, дополнительных конвертаций, потерь данных и времени.
Еще одним важным моментом является то, что во время сканирования детали в рентгеновском излучении собирается и сохраняется огромное количество данных, требующих последующей обработки и оцифровки. Работать с такими данными трудо-затратно даже для современных компьютеров и занимает много времени. Чтобы сократить время на анализ, компания Werth в своем ПО реализовала алгоритм параллельной обработки данных, т.е. реконструкция объемного 3D изображения детали происходит параллельно сбору самих отдельных изображений, во время сканирования детали. По окончании сканирования мы имеем готовое 3D реконструированное изображение детали (рис.2).
Поскольку все операции выполняются в одном ПО и используется методы работы с изображениями аналогичные в оптике, то значит, что есть возможность проводить прямые измерения не только на STL модели, но и на реконструированном живом изображении с возможностью использования фильтров (как в оптическом датчике) и построении любых сечений (рис.3).
Рисунок 3 – использование фильтра белого (повышение контрастности).
Если говорить о погрешности, то в спецификации томографов Werth можно увидеть следующие значения: MPE E: 4,5+L/75 мкм - для серии томографов TomoScope и MPE E: 2,5+L/150 мкм – для томографов серии TomoCheck. Данная погрешность более, чем наглядный показатель отлаженной и точной работы всей системы томографа в целом. Погрешность подтверждается на эталоне типа «лес щупов» (рис.4).
Отличительной особенность является то, что компания Werth указывает погрешность MPE E, а не SD. MPE E и SD отличаются тем, что первый включает в себя и не только погрешность измерения межцентровых расстояний сфер, но и погрешность измерения диаметра самих сфер, в отличие от SD, где учитывается только погрешность измерения межцентровых расстояний сфер, что само по себе является более простым, упрощенным методом, а потому дает более «красивые цифры», к примеру, SD для серии TomoScope составляет 3,5+L/100 мкм!
Все томографы Werth МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ, а не только инспекционные системы для поиска дефектов!
Werth сам проектирует и разрабатывает свои трубки с ориентацией на метрологию и заказывают их производство у таких известных производителей как Hama и Viscom. Основной упор компания делает на трубки с мишенью проходящего типа, которые обеспечивают получение лучшего разрешения и высокую производительность, что снижает время измерения (см. таблицу ниже). Только у WERTH есть трубка c мишенью проходящего типа напряжением 300 кВ и мощностью 80 Вт (180 кВ и 20 Вт у других производителей)!
Пояснение к таблице: при равной мощности двух типов трубок (с мишенью отраженного и проходящего типа) - 80 Вт мы имеем равное время измерения в 2 минуты, НО размер фокального пятна при этом у «отраженной трубки» будет существенно больше, а значит и хуже разрешение конечного изображения- > больше воксель! Если размер фокальных пятен приравнять (в таблице 16 мкм), то на «отраженной трубке» упадет мощность и значительно ВЫРАСТЕТ время измерения.
Все эти методы и уникальные особенности делают томографы Werth самыми точными томографами в Мире и позволяют решать самые разнообразные измерительные задачи.
