COMPARADOR ÓPTICO: PARA QUE SERVE E PEÇAS - FISICA - 2025

O comparador óptico é um instrumento metrológico projetado para inspecionar as medições de peças fabricadas usando um princípio óptico simples. Essas peças, componentes de máquinas que atuam em diversos campos, são iluminadas de forma que o analista tenha uma visão ampliada de seu perfil e superfície.

Seu funcionamento é análogo ao do retroprojetor que trabalha com folhas de acetato; Só que a sombra projetada não termina em uma parede, mas em uma tela na altura do observador ou analista. A imagem da peça ou objeto iluminado, através de um conjunto de espelhos, permite medições diretas de suas dimensões, geometria ou desenhos.

Nos comparadores ópticos, os perfis dos objetos em qualquer campo podem ser analisados ​​e medidos, como os necessários para as forças navais. Fonte: foto da Marinha dos EUA por Marshall Fukuki

Os metrologistas fazem uso do comparador óptico para garantir que as peças atendam aos requisitos necessários que os padrões de qualidade exigem; caso contrário, eles podem comprometer a funcionalidade da máquina ou do equipamento com o qual estão em conformidade.

Embora a sua tecnologia seja considerada primitiva e inadequada para peças complexas, continua a ser muito útil pela sua simplicidade, e pela capacidade de ser acoplada a um computador que facilita os cálculos das dimensões da peça; como área, comprimento, ângulos e largura.

Para que serve um comparador óptico?

Perfis de estudo e superfície das peças

O comparador óptico é uma ferramenta de metrologia óptica, portanto, sua função iminente é permitir que as medições sejam obtidas diretamente da imagem projetada e amplificada de uma peça.

Pode-se dizer que se trata de uma mistura de retroprojetor e microscópio óptico: a peça é iluminada de baixo por uma fonte de luz, mas sem a necessidade de olhar por uma ocular para apreciar a imagem obtida.

Como essa imagem é grande o suficiente, os pontos nela podem ser processados ​​e, com unidades de medida de polegadas ou centímetros, o comprimento ou a curvatura de seus perfis podem ser medidos; ou seja, as medidas de suas bordas projetadas (como na primeira imagem).

Por ter o perfil (contorno ou silhueta) da peça, uma imperfeição nela pode ficar evidente que à primeira vista, por ser muito pequena, passaria despercebida. Da mesma forma, modificando a forma como a dita peça é iluminada, especialmente se for plana, é possível estudar a qualidade e as características de sua superfície.

Análise de qualidade metrológica

As peças fabricadas passam por uma série de análises de qualidade para discriminar quais estão com defeito e quais estão prontas para integrar a máquina correspondente. Essas peças são geralmente parafusos, peças estampadas, engrenagens, juntas, grades, hélices, chips; todos eles pequenos e difíceis de inspecionar a olho nu.

Partindo de seus perfis e um padrão de medição, a inspeção dimensional pode ser imediata se esses dois, quando comparados, não corresponderem em suas formas. Por outro lado, usando o comparador óptico, estratégias de medição podem ser planejadas para uma nova peça, de modo que ela possa ser reproduzida em ocasiões futuras.

A plataforma onde a peça repousa pode ser movida para cobrir diferentes áreas do perfil ou superfície, bem como girada para medir os raios de suas curvaturas ou os diâmetros de seus círculos internos.

Áreas de uso

Este instrumento metrológico e óptico oferece alta precisão em suas medições, conforto ergonômico e economia de tempo em inúmeros laboratórios de pesquisa da aeronáutica, aviação, automotiva, eletrônica, bem como em suas oficinas mecânicas, relojoeiros e nas linhas de inspeção de seus fábricas.

Comparadores ópticos têm sido usados ​​para estudar a superfície das moedas, verificando assim seu estado e características; se sofreram deterioração, inchaços, arranhões ou se perderam a cor.

Peças

Comparador óptico vertical. Fonte: Sonny Leung

Na imagem acima, temos um comparador óptico vertical no qual uma espécie de template é projetada. A diferença entre comparadores ópticos verticais e horizontais é a direção de onde a peça é iluminada; as primeiras são utilizadas principalmente para peças planas, enquanto as últimas para aquelas com formas alongadas.

Os perfis ou contornos do template são observados a olho nu, com resolução e amplitude suficientes para que mais de um analista possa avaliá-lo e realizar suas medições, de forma que possam discutir seus resultados ao mesmo tempo. Isso torna as inspeções rápidas e fáceis.

Tela de projeção

Ao contrário de outros artefatos, o comparador óptico torna possível medir as dimensões dos objetos a partir de suas imagens bidimensionais.

As referidas imagens 2D podem ser vistas na tela de projeção, que é grande o suficiente para o analista realizar suas medições confortavelmente sem forçar sua visão; contanto que você reduza a intensidade da luz.

Lâmpada e plataforma móvel

A peça é iluminada por uma fonte de luz que pode ser de várias cores. Por meio de um conjunto de espelhos e lentes, a imagem acaba sendo projetada na tela. Graças à plataforma móvel sobre a qual a peça é colocada, os perfis podem ser ajustados ao marcar os pontos de acordo com suas formas para medir comprimentos ou larguras.

Modelo de referência

Na mesma plataforma onde se encontra a peça, existe um gabarito de referência circular com os eixos cartesianos, para que sejam conhecidas as posições relativas do perfil obtido em relação à origem.

Assim, a origem passaria a ser o centro da tela, e a peça pode ser colocada em uma posição conveniente sobre o gabarito de forma que coincida com uma peça específica que facilite sua medição.

Painel de controle

Na parte inferior do comparador óptico está o painel de controle, com os interruptores e botões para sua potência, intensidade de luz ou resolução de imagem.

Contador

Uma tela menor permite a leitura dos eixos X e Y, que conta as unidades de medida selecionadas ao percorrer os perfis da peça. Este contador também determina os ângulos nos quais a tela é girada de acordo com a curvatura; por exemplo, com ele você pode medir os diâmetros dos círculos no modelo acima.

Botões de eixo

E finalmente, nas laterais existem botões que permitem mover ao longo dos eixos X e Y, elevar ou abaixar a imagem projetada, movê-la para a esquerda ou direita, aproximá-la ou afastá-la da fonte de luz.

Referências

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