viewtopic.php?f=8&t=604
Некоторые способы определения остроты (что в в виде измерения радиуса/диаметра скругления РК, что в виде измерения толщины кромки, или как это ещё называют иногда - "ширины" площадки режущей кромки) методами неразрушающего контроля - относительно несложны и могут быть адаптированы под довольно бюджетное оборудование и применяться в домашних условиях.
Они фигурируют в большом количестве литературы и технической документации советского периода, их тут уже обсуждали в своё время. Вот по ссылке кратенько - про метод измерения по "теневой полосе" и по измерению оттиска/отпечатка:
http://www.stroitelstvo-new.ru...a-lezvija.shtml
В бытовых условиях, при наличии подходящего микроскопа реально и то и другое.
Я этим всем пользуюсь уже не один год.
Однако отмечу, что метод измерения по оттиску (кстати, олово в виде припоя очень удобный материал) в основном применим для не сильно острого инструмента. Скажем, имеющего толщину кромки всего лишь еле способную брить предплечье - т.е. имеющим толщину в диапазоне примерно 3-5мкм.
Более острые кромки оценивать по оттиску можно, но трудоёмкость растёт экспоненциально)
Однако, поскольку с появлением цифровой фотографии и/или возможности наблюдать на экране микроскопическое изображение в большом масштабе даже и без фиксации оного в виде собственно фотоснимка, многое упростилось, часто, и особенно, с кромками более острыми - несложно измерять толщину кромки, наблюдая её непосредственно.
Возможности предельных толщин, которые можно наблюдать и измерять в обычный оптический (световой) микроскоп, обусловлены тем, насколько высокоразрешающую оптику вы применяете и насколько правильно настроено освещение.
Поскольку речь идёт о применении безиммерсионных объективов, т.е. рассчитанных на работу в воздушной среде (между объектом наблюдения и объективом) - то разрешающая у нас ограничена предельными сухими числовыми апертурами, порядка 0,90-0,95, по крайней мере при работе в видимом спектре.
Однако это даже и несколько избыточно. Я обычно применяю для острых кромок объектив с апертурой 0.80, которая обеспечивает разрешающую способность примерно 345 нанометров.
Однако, поскольку разрешающая способность, это дистанция, на которой мы можем видеть раздельно две точки, т.е. они не сольются в одну, а кромка у нас это единичный объект - то мы можем наблюдать и измерять её толщину и за пределами разрешающей способности объектива. Так как если очень малые объекты наблюдения у нас достаточно "изолированы" друг от друга, или это вообще единичный объект - то даже если он мельче единицы разрешения применяемой оптики, его можно и разглядеть и получить о нём некоторую информацию.
Конечно, дифракция при высоких разрешениях несколько мешает, но как минимум отличить кромку, толщиной, скажем, 0,5мкм. от кромки, толщиной 1,5 мкм. не представляет особого труда. Равно как и оценить то, насколько эта толщина постоянна, или же в каких диапазонах она варьирует.
Вот точно определить толщину кромки, меньше 0,5 или, тем более, 0,4 мкм. - будет непросто, однако и это вполне реально, если сделать несложный расчёт радиуса (или диаметра) диска Эйри, проецирующегося на матрицу, и понять, сколько пикселей будет приходиться на его радиус - т.е. на единицу линейного разрешения нашего объектива, спроецированную на матрицу. Даже когда изображение довольно сильно размыто дифракцией, такой подсчёт позволяет с точностью, намного превышающей обычно требуемую в быту, высчитать размер объекта, который измеряем.
В качестве примера - ну вот недавно уже приводил этот снимок:
- толщина РК, в силу довольно грубой (для такой тонкой РК) шероховатости фасок, колеблется между примерно 0,8 и 1,3мкм.
А методом измерения по оттиску, обычно пользуюсь для оценки не толщины РК, а для оценки геометрии клинка в прикромочной зоне, оценке сведения и угла заточки. Такие примеры есть, в частности, в этой теме:
https://myabrasive.ru/forum/vi...ие+мифов#p10023
Понятно, что при используемой там оптике - самой простой, для оперативного контроля, оценивать толщину РК адекватно не получится - слишком мало разрешение и масштаб. Выбирая же оптику для таких измерений именно толщины кромки, необходимо понимать, что разрешающая способность оптического прибора должна быть сопоставима с толщинами кромок, которые мы собираемся измерять. А настройка освещения должна не сильно "резать" апертуру объектива -в идеале требуется её полностью реализовать.
Что касаемо стоимости для "частника" средств измерений таким манером - в принципе, если у вас не стоит задача получать качественные фотоснимки, а просто утилитарно измерять кромки, то даже самый дешёвый старый биологический (хотя лучше металлографический) микроскоп, типа Биолама, студенческой или рутинной какой-нибудь версии, и со штатным же объективами, например с тем же рядовым ахроматом 40х0.65 (по ссылке пример такого микроскопа, в т.ч. имеющего в комплекте такой объектив: https://scopica.ru/proj/mikroskop-biolo ... biolam-r1/ ), имеющим разрешающую способность порядка 390 нанометров (0,39мкм.), несмотря на его очень малое рабочее расстояние и требование к наличию покровного стекла, которым можно пренебречь чисто для измерений (ну да, немного сферичка прирастёт, но для таких задач не критично) - позволит вполне нормально измерять даже довольно острые кромки. Располагая клинок кромкой перпендикулярно фокальной плоскости объектива, у нас окажется достаточно пространства для доставки света по обеим сторонам от клинка, а небольшой участок в центре кадра, который способна будет нормально отобразить даже плохонькая мелкая матрица, например, смартфона - будет достаточно плоским, хотя бы в пятне порядка 200-400мкм., можно было что-то измерять.
До сих пор такие микроскопы и объективы на вторичном рынке довольно доступны.
Что же касается допусков на точность измерений - они получаются вполне разумные, учитывая, что глубина резко изображаемого пространства при таких апертурах очень мала - максимум мы захватим с таким объективом в приемлемой резкости дистанцию от самой вершины РК - в районе пол-микрона. Т.е. как максимум, будете измерять толщину кромки не далее, чем 0,5мкм. от самой вершины, даже если плохо видно. При некотором навыке пользования микроподстройкой фокусировки и постановке освещения, эта погрешность будет уменьшаться.
Для сопоставления масштаба, конечно нужна эталонная шкала - в идеале объект-микрометр, но сгодится и китайский слайд-микрометр, которых полно на алиэкспрессе - несложно с каждым использующимся объективом сделать с ним снимки и потом использовать их как шаблон для сравнения и расчёта.
Чтобы не быть голословным, приведу конкретный пример измерений и нарочито "неряшливый". Измерять буду толщину режущей кромки винтажного шведского лезвия для бритвенного т-образного станка.
Микроскоп специально взял как раз студенческий Биолам 1986 года выпуска с объективом 40х0.65 (с подпружиненным носиком). Первым делом наблюдаю и делаю фотографию слайд-микрометра - китайского, с алиэкспресса. Они бывают разные, как правило на одном присутствуют несколько разных шкал - нас интересует самая маленькая, с делениями, равными 10мкм. В качестве подсветки с штатным конденсором микроскопа я использовал первый попавшийся "фонарь" - в моём случае это китайская светодиодная сборка с матовым экранчиком:
Затем, сделав снимок слайд-микрометра с помощью смартфона, приложенного к окуляру микроскопа, убираю его и устанавливаю измеряемое лезвие - прицепил его к магниту и расположил на предметном столике:
Хорошо видно, что объектив расположен практически вплотную к кромке - поскольку лезвие расположено перпендикулярно плоскости наблюдаемого поля зрения, у нас сколько угодно пространства по бокам, чтобы обеспечить подсветку с любой стороны, хотя благодаря тонкости лезвия, мне вполне хватило подсветить снизу, опустив конденсор - я тут вообще не заморачивался с освещением, пытаясь показать, что даже обладая нулевыми познаниями в настройке освещения, можно что-то увидеть и измерить.
Также снял через окуляр микроскопа смартфоном лезвие. Потом перевёл снимки в ЧБ, чтобы хроматические аберрации не мешали наблюдениям, кадрировал и наложил фрагмент шкалы слайд-микрометра на фрагмент снимка кромки.
Вот что получилось (фото кликабельно):
Конечно, съёмка на смартфон, да ещё и окулярная - это мерзость, с точки зрения качества фотоснимков, но для "технических нужд" подходит.
Несложно включить в графическом редакторе (даже тупо в пейнте) сетку или вовсе приложить к монитору линейку, раскрыв снимок в оригинальный размер, и посчитать толщину кромки.
Для сравнения, сделал всё то же самое, но уже со съёмкой в прямой проекции с объектива на нормальную фотокамеру - БЗК кроп 1,5.
Также перевёл в ЧБ, кадрировал и совместил шкалу снятого слайд-микрометра со снимком лезвия, сделанным в том же масштабе:
Фото тоже кликабельно. На превью оно выглядит меньше, так как и размер кадра разный и кадрировано по разному. Масштаб проекции тоже отличался.
Прекрасно можно видеть, насколько изображение без окуляра, с прямой проекцией с объектива на матрицу - выглядит детальнее и имеет намного меньше шума, хотя это просто внутрикамерный джипег, с произвольно поставленным светом и неряшливо выбранной экспозицией. Намного больше деталей видно на самой кромке, хотя "увеличение" при съёмке с окуляром и на смартфон -вышло бОльшим. Это как раз то, что называется "пустым увеличением" по сравнению с увеличением "полезным". Хотя эти термины в первую очередь относятся к закономерностям визуальных наблюдений в микроскоп, но для съёмки тоже играют роль, хотя там включаются некоторые иные закономерности. В общем - "аццкое количество" мегапикселей на милипусечной матрице смартфона, да ещё через окуляр - конечно же, дают избыточную дискретизацию и дифракция слишком сильна. На нормальной камере и при разумном масштабе проекции - деталей при меньшем увеличении- куда больше и разрешение объектива реализуется куда лучше. Можно оценить не только толщину кромки, но и характер её шероховатости и лучше оценить непостоянство толщины кромки. Если же брать минимальную её толщину и сравнить её по замерам из обоих снимков, обнаружим, что она практически совпадает - в пределах "погрешности прикладывания к снимку более мелкой шкалы".
В общем, как я только что показал, даже с простым студенческим или рутинным биологическим микроскопом прошлого века и смартфоном, довольно небрежно относясь к постановке света, вполне можно "на коленке" в домашних условиях, измерять толщину режущей кромки в т.ч. такой остроты, которая для большинства ножей, к примеру, является избыточной. Т.е. вышеуказанной оптики и методов - совершенно хватит для измерений остроты любого ножа - что кухонного, что аутдорного или ещё какого.