Znaczenie profilometrii bezkontaktowej dla monet

Waluta jest bardzo ceniona we współczesnym społeczeństwie, ponieważ wymienia się ją na towary i usługi. Monety i banknoty krążą w rękach wielu ludzi. Ciągły transfer waluty fizycznej powoduje deformację powierzchni. Nanovea 3D Profilometr skanuje topografię monet bitych w różnych latach w celu zbadania różnic w ich powierzchni.

Cechy monet są łatwo rozpoznawalne dla ogółu społeczeństwa, ponieważ są to zwykłe przedmioty. Grosz jest idealny, aby przedstawić możliwości zaawansowanego oprogramowania do analizy powierzchni Nanovea: Mountains 3D. Dane powierzchniowe zebrane za pomocą naszego Profilometru 3D pozwalają na zaawansowane analizy złożonej geometrii z odejmowaniem powierzchni i ekstrakcją konturów 2D. Odejmowanie powierzchni za pomocą kontrolowanej maski, stempla lub formy porównuje jakość procesów produkcyjnych, podczas gdy ekstrakcja konturów identyfikuje tolerancje na podstawie analizy wymiarowej. Profilometr 3D i oprogramowanie Mountains 3D firmy Nanovea badają submikronową topografię pozornie prostych obiektów, takich jak grosze.

Cel pomiaru

Pełna górna powierzchnia pięciu groszy została zeskanowana przy użyciu High-Speed Line Sensor firmy Nanovea. Wewnętrzny i zewnętrzny promień każdego grosza został zmierzony przy użyciu oprogramowania do zaawansowanej analizy Mountains. Ekstrakcja z powierzchni każdego grosza w obszarze zainteresowania z bezpośrednim odejmowaniem powierzchni pozwoliła na ilościowe określenie deformacji powierzchni.

 

Wyniki i dyskusja

Powierzchnia 3D

Profilometr Nanovea HS2000 potrzebował zaledwie 24 sekund na zeskanowanie 4 milionów punktów w obszarze 20mm x 20mm z krokiem 10um x 10um, aby pozyskać powierzchnię grosza. Poniżej znajduje się mapa wysokości i wizualizacja 3D skanowania. Widok 3D pokazuje zdolność czujnika High-Speed do wychwytywania drobnych szczegółów niewidocznych dla oka. Na powierzchni monety widoczne jest wiele małych rys. Tekstura i chropowatość monety widoczne w widoku 3D są badane.

 

Wyodrębniono kontury grosza i w wyniku analizy wymiarowej uzyskano średnicę wewnętrzną i zewnętrzną cechy krawędziowej. Promień zewnętrzny wynosił średnio 9.500 mm ± 0.024, podczas gdy promień wewnętrzny wynosił średnio 8.960 mm ± 0.032. Dodatkowe analizy wymiarowe, jakie może przeprowadzić Mountains 3D na źródłach danych 2D i 3D to pomiary odległości, wysokości stopni, planarności i obliczanie kątów.

Rysunek 5 przedstawia obszar zainteresowania dla analizy odejmowania powierzchni. Grosz z 2007 roku został użyty jako powierzchnia referencyjna dla czterech starszych groszy. Odejmowanie powierzchni od powierzchni grosza z 2007 roku pokazuje różnice pomiędzy groszami z otworami/dziurkami. Całkowita różnica objętości powierzchni jest uzyskiwana z dodania objętości otworów/szczytów. Błąd RMS odnosi się do tego, jak blisko powierzchnie groszy zgadzają się ze sobą.


 

Wniosek

Nanovea's High-Speed HS2000L zeskanowała pięć groszy wybitych w różnych latach. Oprogramowanie Mountains 3D porównało powierzchnie każdej monety wykorzystując ekstrakcję konturów, analizę wymiarową i odejmowanie powierzchni. Analiza wyraźnie określa wewnętrzny i zewnętrzny promień pomiędzy groszami, jednocześnie bezpośrednio porównując różnice cech powierzchni. Dzięki zdolności profilometru 3D Nanovea do pomiaru dowolnych powierzchni z rozdzielczością na poziomie nanometrów, w połączeniu z możliwościami analizy Mountains 3D, możliwe zastosowania w badaniach i kontroli jakości są nieskończone.