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HV-UserManual全自动测量控制系统软件

简要描述:HV-UserManual全自动测量控制系统软件按用户需求提供4个版本,每下一个版本包含上一个版本的所有功能。

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  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2024-05-06
  • 访  问  量:413

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详细介绍

HV-UserManual全自动测量控制系统软件

用户手册

目录

1.0        概况        1-2

1.1        系统概况        1-2

1.2        系统需求        1-2

1.3        主要功能        1-2

1.4        基本功能        1-3

2.0        软件安装        2-2

2.1        安装概况        2-2

2.2        安装步骤        2-2

3.0        开始使用        3-1

3.1        驱动安装        3-1

3.2        打开软件        3-1

3.2.1        用户界面(GUI)设置        3-1

3.2.2        摄像头设置        3-2

3.2.3        摄像头标定        3-4

3.2.4        标定管理        3-6

3.2.5        设置        3-7

3.2.6        测量        3-15

3.2.7        常用功能        3-16

3.2.8        转塔控制        3-20

3.2.9        工作台控制        3-21

3.2.10        设置测试模式和测试路径        3-23

3.2.11        自动加载与测量        3-28

3.2.12        数据保存与调用        3-28

3.2.13        报告        3-28

3.3        附:使用基本功能        3-29

3.3.1        图像/视频采集        3-29

3.3.2        摄像头标定        3-29

3.3.3        标定管理        3-29

3.3.4        几何尺寸测量        3-30

3.3.5        图像处理        3-30

3.3.6        文档标注        3-30

3.3.7        相册管理        3-30

3.3.8        数据保存与调用        3-31

3.3.9        报告        3-31

3.3.10        定被打印        3-31

1.0概况

1.1        系统概况

HV-UserManual全自动测量控制系统软件按用户需求提供4个版本,每下一个版本包含上一个版本的所有功能:

基本版:基本版提供一个USB摄像头和基本测量软件。该版本适用于带摄像头端口的几乎所有硬度计。

带转塔控制版:该版本能控制带RS232串口端口的硬度计,测量软件能和机器相互通讯。

半自动版:该版本提供XY电动工作台,软件能按用户设置的模式自动生成测试位置,自动加载,自动测量一键完成。

全自动版:该版本提供样品台升降控制(Z轴),在每个测试点可自动升降样品台实现测量图像自动调焦。

1.2        系统需求

系统:带Windows系统(XP,Vista,7,8或10,32位or 64位)的PC电脑(台式或笔记本均可)。至少需2个USB端口,一个用于软件狗,另一个用于USB摄像头。半自动或全自动系统还需一个USB口用于马达控制箱。如电脑本身USB端口数不够,可用高速USB分线器扩展。

系统软件:微软MS Office(2003或更高版本),用于生成报告。

1.3        主要功能

系统提供如下硬度测量软件的功能,也包括几何测量图像处理的基本功能。基本功能会在最后附录中介绍。

自动测量:按一个按钮,系统自动测量压痕并得出测试结果;

样品边缘扫描与加载点模式设置:限半自动与全自动版,系统自动扫出样品边缘轮廓,根据轮廓和设定的取点模式产生测试点;

硬化曲线:系统自动画出硬度值对测试点深度的曲线,并计算出硬度层深;

硬度转换、修正、有效验证:测出得到的硬度值HV或HK可按设置转换并显示其它硬度标尺如HB、HR等。对非平面样品表面测出得到的硬度值可得到修正。系统并根据硬度值计算出最小样品厚度,最小测试点只间距离,最小测试点到样品边缘距离。

统计:统计值包括平均值、最大最小值、范围、标准偏差、Cp、Cpk等,自动生成。超出上下限的测试结果自动标出。

数据保存与调出:每次测量结果,包括压痕图像与测量数据等,可以方便地保存于一个文档供以后调出修改和产生报告等。

报告:系统能自动生成WORD或EXCEL测试报告,报告模板用户可自行修改,报告内容如测量数据、压痕图像、硬化曲线等可选。特殊报告格式,如企业自定义格式,可定制。用户还可输入自定义额外信息用于报告显示。

1.4        基本功能

视频/图像采集:可打开任何DirectShow匹配的USB摄像头,采集并保存视频和图像文件

摄像头标定:摄像头可用标定尺标定,标定后系统可用于几何尺寸测量

标定管理:系统可保存多个标定数据,用户可重命名、卸载、载入、删除等管理标定

几何尺寸测量:系统可画出常见的几何形状并测出它们的几何尺寸,如线段、角度、长方形、弧线/圆环、椭圆、多边形、点到线、点到圆弧等.

图像处理:系统提供丰富的图像处理工具,如亮度、对比度、Gamma、直方图深度等。对灰度图像,系统提供过滤找边缘工具,和一些标准的的图形图像操作如打开关闭腐蚀膨胀流水覆盖等等。

文档标注:系统提供图像文档编辑器,可输入/编辑纯文字或含清单表格和图像等的复杂的文档(HTML格式)

相册管理:多个图像可保存到一个相册文件,图像可含几何形状文档标注等矢量信息

数据保存与调出:图像与测量数据等,可以方便地保存于一个文档供以后调出修改或产生报告等

报告:几何尺寸测量结果可产生WORD文档

定倍打印:根据打印机属性系统系统可打印出按用户的放大倍数的图像

2.0        软件安装

2.0

软件安装

2.1        安装概况

安装包仅提供一个安装文件,如,iVision_v1.0.0_HV_TZ00XXXX_installer_20150420.exe.安装过程非常简单,安装模块包括:1)微软MSVC包;2)显微/维氏软件本身;3)设备驱动如USB摄像头、USB马达驱动器、有时有USB转串口驱动等。

2.2        安装步骤

鼠标双击运行安装文件iVision_v1.0.0_HV_TZ00XXXX_installer_yyyymmdd.exe开始安装.

安装程序一般会根据系统语言自动选择安装语言,如果弹出安装语言选择对话框,

选择安装语言,跳出安装开始窗口:

点击下一步,弹出接受许可协议窗口,

勾选我接受,点击下一步,弹出选择组件窗口,

 

(1)第一次安装                                (2)重装

如果系统第一次安装本程序,勾选所有项(默认),如果是重装(覆盖安装),因为之前已经安装过,可以跳过(非选)第三项MSVC Redistributable(微软C++组件)和第四项Device drivers(软件自带的设备驱动如摄像头驱动,运动控制卡驱动等),点击下一步,弹出选择安装位置窗口,

如不采用默认位置,点击浏览(B)…在电脑上选择安装位置,点击安装。

注意如果是重装而且选择安装MSVC Redistributable(微软C++组件),安装时则会跳出如下组件安装界面:

选择Repair,点击Next重装该组件,安装完成后点击Finish继续,弹出驱动安装窗口:

点击Next开启驱动安装,

点击Finish完成驱动安装,循环驱动安装直至本安装包内所有驱动安装完毕,最终弹出安装结束窗口,

如需要立即运行iVision程序,插入USB狗,点击完成,程序将自动打开。如不需要运行,非选运行iVision_v1.0.0,点击完成按钮结束并退出安装程序。

3.0        开始使用

3.0开始使用

3.1        驱动安装

软件安装后,当USB器件(如摄像头、马达驱动器、USB转串口线等)第一次插入电脑或更换USB口时,系统需花几分钟重新载入该器件的USB驱动。当被问到手动或自动载入驱动时,选择自动载入(因为在该软件安装时这些器件的驱动已经被安装到系统里了)。

3.2        打开软件

3.2.1        用户界面(GUI)设置

用户界面(GUI)排版:软件安装后第一次打开会显示HV测量主界面,但用户需要调整界面大小和它上面各个板块之间相对大小到适中。将鼠标移到分隔板块之间的不可见分隔线上时,鼠标形状根据分隔板块取向会变成或,这时按鼠标拖拉分隔线调整分隔板块的相对大小。同样地可以调整数据表格中格没列的宽度。软件退出后会保留这些设置。

 

(1)基本版        (2)带转塔控制                (3)半自动测量系统        (4)全自动测量系统

本软件界面风格是视频和图像显示在左边,用户界面在右边。系统带有一个相册,第一次显示时会在显示最右边,但用户可以鼠标拖拉移到界面的上/左/下位置并锁住,也可以把相册拖拉显示浮在任意位置。

在使用其它模块如几何尺寸测量后,如需回到硬度测量界面,选择菜单维氏硬度->HV测量。

如果设置里“添加简单使用界面"被选,软件启动时会添加一带有常用按钮的额外界面,该界面适用于带触摸屏的显示器。

该软件四个版本均拥有不同的界面。基本版和带转塔控制版只有一个主界面,带转塔控制版在基本版基础上在右下方多添加一机器控制面板。半自动和全自动版有多个用户界面按功能分组和叠加在右边。其特点是界面简洁,在一个时间只有一个界面显示。点击界面右上方机器控制按钮,结果界面按钮,或路径设置按钮会显示出对应的功能界面。在结果界面右下方多个软件功能如统计、设置、硬化曲线、硬度转换、硬度修正、有效验证等被分组显示在多个栏(tab)里。同样地此安排的特点是界面简洁,在一个时间只显示一个功能。

用户界面设置:许多其它用户界面设置譬如菜单顺序,字体,画笔大小,各种颜色,屏幕键盘开启,图像网格显示参数等,通过选择菜单文件->浏览与编辑设置…,在弹出的对话框里设置。如果屏幕键盘使用被勾选(在主菜单文件->浏览与编辑设置…在软件栏下),那么软件将根据"使用系统屏幕键盘"是否勾选打开电脑系统的屏幕键盘(可以输入中文等),反之打开软本身自带的屏幕键盘(尽限于英文字符和数字等)。

 

(a)系统屏幕键盘                                (b)软件本身自带屏幕键盘

语言:该软件暂时支持简体中文和英文两种语言。如需切换,到菜单帮助->语言…,选择语言,系统将自动关闭,软件再重新打开时会实现语言切换。

3.2.2        摄像头设置

正常情况下,摄像头参数只需在软件安装后第一次使用时设置。之后系统将自动保存参数设置。

打开视频:插入USB摄像头,如前介绍,第一次使用或更换USB口时,等待驱动载入完毕。点击视频按钮,系统摄像头视频应该出现。如果由于某些原因系统打开电脑上别的摄像头,那么需要到菜单图像拍摄->打开图像拍摄窗口,在菜单设备下选择本系统使用的摄像头,关闭图像拍摄窗口即可。

 

一个方便功能:当鼠标从程序外移动进入到图像中时,图像信息(图像大小和现在载入的标定)会显示在位于界面底部左边的信息栏里。还有,缩小或放大视频/图像显示,可由界面底部右边的缩放滑条或按钮控制。注:图像缩放大小不影响测量结果。

注:如需使用摄像头的不同于HV测量使用的像素大小,如用于几何尺寸测量,到菜单图像拍摄->视频格式设置,选择像素大小,再选择菜单视频浏览打开视频。

摄像头设置:在结果界面的设置栏里,点击摄像头设置按钮,摄像头驱动提供的设置对话框弹出。不同摄像头有不同设置对话框界面。增加曝光时间(Exposure Time)和增益(Global Gain)都会增加图像亮度,但过度的曝光时间会降低视频帧率从而出现图像拖曳现象。按经验使用时一般曝光时间值在1000左右,增益值在50左右。

网格显示:有时图像上需要显示网格作为参考,工具栏上点击按钮切换显示/隐藏网格。用户可鼠标点击拖拉网格中心,点击按钮重置网格中心。

拍照:工具栏上点击拍照按钮拍照。

3.2.3        摄像头标定

为了从摄像头图像上进行尺寸测量,摄像头必须经过标定,以获得像素距离和物理距离之间的转换。对于硬度测量,摄像头标定可以通过两种方式获得:1)用硬度标定块标定;2)用标定尺标定。

1)用硬度标定块标定

卸载当前标定:如果系统当前没有载入标定,在硬度测量时,系统要求用户提供标定块硬度值实现标定,并自动保存该标定。如果用户需要重新标定,到菜单标定->标定浏览,如果没有设置密码,直接点击OK通过,点击卸载标定按钮并关闭标定浏览窗口。

测量与标定:系统提供两种方式测量硬度压痕:自动与手动。点击自动测量按钮,系统应当自动找到和测量压痕.如进行手动测量,点击手动测量按钮切换,当鼠标形状为红色十字架时显示鼠标进入手动测量模式,鼠标点击压痕4个顶点(顺序不限)。在手动或自动测量后系统会以一个长方形标记压痕,并且要求用户输入压痕硬度值实现标定。如果长方形标记没有和压痕精确对位,那么选择撤销(Cancel),鼠标点击拖拉长方形标记的一边或多边,重复使得精确对位,最后输入压痕硬度值,这样摄像头就实现标定了,系统自动保存并载入刚才的标定,根据系统是否带转塔和“根据试验力自动选择标定"是否设置自动取名为“维氏标定块标定“,或“维氏标定块标定_40X",或“维氏标定块标定_1000g",或“维氏标定块标定_1000g_40X"。

注意对于含转塔控制的系统,不同物镜,和不同试验力(如果“根据试验力自动选择标定"被选择)会要求有不同标定,而且当它们改变时,系统会自动载入其对应的标定。至于怎样设置载入哪个标定,详细见标定管理。

标定重新命名:重新命名一个标定,如需要区分在不同试验力下的标定,到菜单标定->标定浏览,选择需要改名的标定,点击按钮改名然后在弹出对话框中输入新名称修改。

用平均值重新标定:为了获得更准确的标定,可以测量标定块多点压痕,用平均值校准载入标定。标定块多点测量后,在设置栏下点击按钮标定块平均值校准,输入标定块硬度值,现载入标定被校准和保存。

2)标定尺标定

在用于几何尺寸测量应用中,需用标定尺直接标定,而不能用硬度标定块标定。对于用标定尺标定,系统提供了两个方法:1)手动标定;2)自动标定。

a)手动标定

手动标定只是简单计算物理距离与像素距离的比例。用摄像头拍摄一张标定尺的照片(标定尺刻线尽量水平或垂直放置),到菜单标定->手动标定,鼠标拖拉从一根刻线到另一根有足够距离刻线,鼠标释放后系统弹出对话框要求输入两刻线之间的物理距离(mm),和给标定取名,该标定将被自动保存和载入。

 

b)自动标定

自动标定在软件内部处理要复杂的多,但在操作上更简单。它需要一个昂贵的标定网格。自动标定通过在网格图像上自动找网格交叉点,自动计算出所有找到网格点的物理位置从而获得真实二维的标定。首到菜单标定->自动标定设置,设置网格线距和距离单位,如果刻线在图像中比背景暗选择反像。选择菜单标定->自动标定,输入标定名称后,系统就会自动计算找到网格点和标定,找到的网格点和它们的坐标会被显示出来。自动标定的优点是它在图像上使用用二维多点标定从而消除镜头畸变带来的测量误差。

 

 

3.2.4        标定管理

设置/修改密码:用户可以设置密码保护标定。如果没有设置标定密码,在密码验证处可直接点击确认通过。如需设置/修改密码,选择菜单标定->修改密码。

 

载入/卸载标定:选菜单标定->标定浏览,密码验证通过后,在弹出的标定浏览对话框内,可以选择要载入的标定,点击载入按钮载入。如要卸载当前标定,如有时需要重新标定使得系统在测量时要求输入标定,点击卸载标定按钮。注:如想要知道当前载入标定,鼠标从外面进入图像时,程序左下边处信息栏(Message Bar)会显示图像大小和当前载入标定名称。

 

对含转塔控制版本,不同物镜,和不同试验力(如果“根据试验力自动选择标定"被选择),需要不同标定,这时鼠标右键点击需要操作的物镜(如10X 40X)按钮,在弹出的菜单中选择或卸载标定。如选择菜单选择标定,标定浏览对话框弹出让用户选择对应的标定。

重新命名标定:前面已经提到,系统在标定时自动命名,如需要修改标定名称,在标定浏览对话框里选择要修改的标定,点击按钮改名然后在弹出对话框中输入新名称修改。

3.2.5        设置

在主界面设置栏下点击测试设置按钮,HV测量与报告设置对话框弹出。

1)基本版

试验力:基本版里,试验力需要用户手动选择。可以在这里(测试设置),也可以在主界面常用设置栏下选择。注:HV计算公式HV=1.8544*Force/pow((D1+D2)/2.0,2.0)/1000.0,这里D1和D2分别是压痕两个对角距离(单位mm),试验力Force单位克;

g/kg单位:为了方便,试验力单位可选g或kg;

长度单位:软件提供可切换四个长度单位:mm,um,inch,和mil.由于压痕很小,压痕对角长度依然会用um(如果选择mm)和mil(如果选择inch);

根据试验力自动选择标定:该项已在前面提到多次。为了消除系统误差,有时需要在不同试验力下载入不同标定。如果该项被选择,右边下拉菜单将出现让用户根据不同试验力选择其标定,在上面选择试验力,再在下拉菜单里选择对应标定。如果是卸载该试验力标定,就选择下拉菜单里的空白项;

努氏硬度:如果被选择,该程序测量标尺将变成努氏硬度。其计算公式HK=14.229*Force/pow(D1,2.0)/1000.0,这里D1是压痕长对角距离(单位mm),试验力Force单位克;

断裂韧性:如果选择了,系统让用户在测量正常硬度压痕后继续测量裂纹大小(通过鼠标点击裂纹的左右上下最)从而计算出断裂韧性。系统在硬度测量结果表里多显示出3列:C1、C2和Kic。C1为裂纹最左端到最右端的距离(单位mm),C2为最上到最下的距离,裂纹总长度L=C1+C2-D1-D2(D1和D2为测得的压痕对角线长度),断裂韧性根据Kic=0.0028*sqrt(Hv*F/L)计算,Hv为测得的硬度压痕,F为试验力单位N,L单位m,Kic单位MPa m^1/2。不同计算方法以后提供。和压痕一样,裂纹大小会有一长方形标记,用户可鼠标托拉长方形任意一边修改,计算结果统计等自动更新。在统计栏里会显示断裂韧性选择,如勾选,统计结果为断裂韧性Kic,如非选则为Hv。报告(WORD和EXCEL)会自动添加C1、C2和Kic三列。注:选择使用断裂韧性时,上面的努氏硬度要非选。

样品球(柱)直径(mm):该项用于非平面样品表面的HV修正。

操作员:用于报告

报警上下限:用于自动标明超出范围的测量结果(硬度值红色字体显示),和用于计算统计里的Cp和Cpk。而且在硬化曲线上显示。

压痕标记形状:可选长方形,任意四边形,或对角线标明压痕测量结果。常用长方形。

硬化曲线硬度值:用于计算硬化层深。默认值550。

自动测量图像大小:为了提高效率和更准确判断压痕,限制自动测量时图像区域。图像中心由图像网格中心定,该项大小为1(最大)时指整幅图像,小于1时图像区域大小按相应比例。

测量时显示相册:如选,每次测量时,含压痕图像相册自动显示。

添加简单使用界面:如选,软件会添加一个含长用按钮的界面,该项适用于触摸屏显示。

数据保存设置

自动保存统计:如果勾选,测量统计数据将按照零件名和零件号自动保存在设定的文件夹下(EXCEL格式,文件名stat_summary_hv.xls)。同时在统计栏下有个按钮(图标)让打开该文件;

自动保存数据:如果勾选,测量数据,包括压痕图像等,将自动保存在设定的文件夹下(文件名用零件名和零件号命名,.ivd后缀)。该数据文件可通过点击“打开数据文件"按钮打开。

报告设置:点击报告设置展开/关闭其显示

报告文档格式:可选WORD或EXCEL格式。如需要修改WORD或EXCEL报告模板文件,如设置报告台头或添加公司LOGO等,点击按钮或打开模板文件修改保存。数据、压痕图像、硬化曲线可选以及它们的打印大小(像素点)可设置。如果保存文件夹有输入(由右边浏览按钮输入),那么系统在产生报告时将自动保存在该文件夹下,报告名称由时间自动取名。如删除上次保存文档被选,每次自动产生报告时将删除上一次保存的文档,以保持该文件夹不被报告文档堆积。

网络发送数据:点击网络发送数据设置展开/关闭其显示

TCP/IP地址和端口:输入接收数据服务器的TCP/IP地址和端口号。如果提供的TCP/IP和端口不是默认的0,则统计栏里会出现网络发送数据按钮供用户点击发送数据;

标签Tag:如果提供了标签(不为空),发送的数据包将会如同html格式用标签开始和结尾。如标签为hvdata,则数据包开始为<hvdata>,结尾为</hvdata>;

属性格式:如果勾选,则发送的数据将会用html的属性-值配对的格式:属性1="值1"属性2="值2"…值用双引号包含,每对属性和值用等号’=’隔开,对和对之间用空格分开。如果不选属性格式,则每对属性和值用冒号’:’隔开,值不用引号,对和对之间用回车字符分开;

数据:如勾选,单个测量硬度值HV将被发送,属性名为HV,值为多个测量数据,它们用逗号‘,’隔开。如发送成功,每个值对应的硬度测量值表格RP列单元会用黄色标记;

统计:如勾选,统计数据会被发送;

报考输入:如勾选,报告栏里用户输入的属性和值配对也会被发送。注意,如果界面上的零件名(PArtName)和零件号(PartID)不为空,它们总会被发送。

为了方便,在基本版设置栏里添加了常用设置项,在那里用户可选测试的对应的试验力与标定。对含转塔控制版本,由于试验力和标定由机器控制,不需要该项。

为了报告和显示,零件名和零件号可在主界面上直接输入。如需产生零件名清单,输入零件名按回车,输入的名称就会进入清单。如需删除一个名称,选择该名称,按删除键逐个字母删除到空,该名称将在清单中自动删除。

 

2)带转塔控制版

在测试设置对话框里,点击转塔设置展开或关闭其显示,其里面设置项由机器型号

决定,该项设置一般情况下在软件安装后第一次使用时设置,无需再设置。

物镜:选择机器配备的物镜.

填入加载力:对含有自动选择试验力装置的机器,勾选“填入加载力",可选力项自动弹出,并在其中选择机器配置的试验力(注意试验力顺序和机器配置的一致)。

添加适配镜:有的机器配有多个不同放大倍率适配镜,勾选并手动输入其放大倍率名称。同样地,和不同物镜一样,系统要求在不同适配镜下有不同标定。.

添加结果打印:有些机器在测量后要求软件用一个串口输入到机器配置的串口打印机上。

串口:含转塔控制版需要电脑上有RS232串口端口与机器通讯(半自动或全自动版通过马达控制USB端口实现不需要),在设置栏的机器设置项里,点击串口下拉菜单,系统将列出电脑上现有的可供使用端口,选择与机器连接的端口。

测量镜头:选择在加载测试后的机器自动转到位的观测物镜。

加载后自动测量:如选,在加载测试后系统自动测量压痕。

3)半自动测量版

加载、测量、和全部加载决定多点测试时的加载与测量顺序

加载:一般情况下勾选.非选只用于对已经加载的点进行测量;

测量:如果非选,系统只加载,不测量;

全部加载:如勾选(默认),系统全部加载所有点,再回头逐点测量,该选择效率高且不过多转动转塔。如非选,系统逐点加载接着测量。

手动测量后自动移位到下一点:如选,在测量一点后(手动或自动),工作台自动移位到下一个测试点。

测量结束后自动保存结果:如选,每一个自动加载测量结束后,系统将测量结果保存到零时文件可供调出使用(见数据保存功能介绍)。

点击样品台控制设置展开.

显示设置位移输入:如选,设置位移量输入将在机器控制栏里出现。如测试时用户需频繁输入位移量该项,选择该项。

XY按摄像头移动:该项决定当按工作台方向按钮时,工作台的位移方向。如选,例如,当用户按方向按钮右时,工作台向左移动,样品视场向左移动。

XY马达行走后自动释放:如选,工作台XY电机自动释放不锁住,方便用户经常需要手动手轮调节位移。

X轴空程(mm):默认为0,正常情况下工作台没有空程,无须用上。

Y轴空程(mm):同上。

XY按键步距(mm):键盘或界面方向键按键X或Y移动距离,默认0.001mm。

XY低速(mm/s):X或Y常速运动速度(也称低速),默认0.25mm/s。

XY高速(mm/s):X或Y高速运动速度(梯形速度),默认1.0mm/s.

XY加速度(mm/s2):X或Y高速运动(梯形速度)时的加速度,默认5mm/s2,一般不需变动。

XY单位长度系数:用于修正XY工作台丝杆导程,默认为1,一般不需变动。

XY中心距离(mm):XY工作台中心到限位开关距离,默认25mm,一般不需变动,用于回原位置零。

4)全自动版

设置对话框里点击Z轴/自动调焦设置展开/关闭其显示.

自动调焦使能:在自动加载/自动调焦/自动测量时使能/关闭此功能.

自动调焦设置序号:下拉菜单可设置挑选达10组自动调焦设置参数(自动调焦上下行程(mm),自动调焦清晰度阀值,自动调焦步距(mm),Z轴空程(mm)等)。设置一组时,选一个ID号(1-10),输入以上参数即可。

自动调焦上下行程(mm):自动调焦时上下最大搜寻范围.,默认0.075mm(75um).

自动调焦清晰度阀值:一个图像处理参数,默认0.12,一般不需调节,干净的样品表面情况下(如镜面一样)需调低。

自动调焦步距(mm):Z轴自动调焦时移动步距,默认0.00125mm.

Z轴空程(mm):Z轴空程,系统需要Z轴丝杆空程大概值

Z轴按键步距(mm):键盘或界面方向键按键Z移动距离,默认0.00125mm.

Z轴低速(mm/s):Z轴低速度,默认0.0625mm/s.

Z轴高速(mm/s):Z轴高速度,默认1.0mm/s.

Z轴加速度(mm/s2):Z轴高速运动时加速度,默认5mm/s2,一般不需调节。

Z安全移动行程(mm):一项安全保护功能参数,Z方向键按键移动时Z轴移动最大距离,默认3mm,是为了避免在Z轴移动时控制箱与PC突然失去通讯而不能获得停止命令以致损坏机器。在实际操作中,当最大距离到达后电脑探测到鼠标还在被按住,Z轴继续移动。所以在用方向键长距离移动时,会感觉到Z轴移动中间停顿。当然在长距离移动时,用户可以输入移动距离,按移动按钮实现。

Z单位长度系数:用于修正Z轴丝杆导程,默认为1,一般不需变动。

Z按摄像头移动:决定按上下方向按钮时Z上下方向。

Z马达行走后自动释放:如选,Z轴电机自动释放不锁住,方便用户经常需要手动升降样品台。

3.2.6        测量

自动测量:获得一幅压痕图像后,按自动测量按钮,系统将自动找到压痕的4个顶点(或在努氏情况下左右两个顶点),并自动计算硬度值,更新统计数据,压痕图像相册,和更新硬化曲线等。如果压痕图像太模糊,则系统有可能找不到压痕,这时需要用手动测量(见下面手动测量),或找到的压痕与实际有误,这时需要手动修正(见下面测量修正)。

手动测量:系统提供三种方法手动测量压痕:4点测量、拉对角线测量、和两点四线卡线测量.。点击手动测量下拉菜单选择对应手动测量方法,手动测量图标会相应显示。点击手动测量按钮图标切换进入/退出手动测量模式,进入时鼠标会变成,退出时鼠标形状还原。用4点测量时,鼠标点击压痕4个顶点(顺序没有关系);拉对角线测量,鼠标按下拖拉两条对角线;两点四线测量,鼠标按下,鼠标图标将变成长十字架,移动鼠标到位使得十字架两根线接触压痕的两个顶点,松开鼠标,再按下鼠标移动鼠标至相应位置使得十字架两根线接触压痕的另两个顶点再松开鼠标。测量好后,压痕会被标记出来,一般是长方形的4边。

测量修正:如压痕标记与实际压痕不符,需要鼠标拖拉修正。鼠标点击要修正边拖拉该边到与压痕顶点一致。鼠标松开后测量结果将自动更新。

删除测量值:在数据表里选中要删除的行(点击行头,可用Ctrl和Shift键多选),按删除被选测量按钮删除。如需要清除测量结果,重新开始一个样品测量,点击新样品按钮。

拷贝数据到剪贴板:用户可以鼠标右键点击硬度测量结果表的数据行的头弹出菜单,选择拷贝数据到剪贴板,继而黏贴到数据处理软件如EXCEL.

3.2.7        常用功能

统计:每次测量或修正后,统计结果自动更新在统计栏下。

 

用户可非选测量值的RP列使该测量项不被计算在统计和报告里。

统计项里Cp=abs(UL-LL)/6/StdDev;Cpk=Cp*(1-abs(Average-(UL+LL)/2)/abs(UL-LL)*2),其中UL和LL分别是在设置里的上下限。

硬化曲线:对基本版和带转塔控制版,测试点的样品深度需手工输入到X列(Y列不需要输入),对半自动或全自动版,深度X和Y自动生成亦可手动修改。曲线下下拉菜单可选1)序列号;2)X;3)平均值画X;4)Y;5)平均值画Y;6)XY 3D。

 

在选项“画X"或“画Y",如果X或Y值在表里重新开始上升,软件将自动开启画一条硬化曲线,这样在一个数据表里可以画多条硬化曲线。点击上一个或下一个按钮显示多条曲线,或者选择单页选项将多条曲线显示在单页上。

为了方便不需要每次输入,深度值可以保存到一个模板文档,测量时调出该模板文档。该功能将在下面的预设层深段介绍。

硬度转换:转换测得的HV或HK到别的硬度标尺。在硬度转换栏里的转换表下拉菜单里选择转换表和在转换标尺清单里选择一个或多个转换标尺,硬度测量结果表将添加一列或多列显示转换结果。如要删除转换列,按删除转换列按钮。如要重新产生转换列,按更新按钮。

 

如需要参阅转换对照表,点击显示数表按钮。

修正:对非平面样品表面,软件按照修正表和设置里输入的样品球(柱)直径计算硬度修正值。在设置里,输入样品球(柱)直径(mm),在修正栏下,选择样品表面类型,硬度测量结果表将添加修正列。同样地,点击删除修正列按钮或更新按钮删除或产生该列。

 

如需参阅修正表,点击显示数表按钮。

有效验证:有效验证只是根据测得的压痕对角线平均长度,简单地计算出最小试样厚度(1.5X)、最小压痕距离(3X)、最小压痕到边缘距离(2.5X),并在结果数据表里分别添加3列。同样地,按删除有效验证列按钮或更新按钮删除或重新产生这几列。

 

报告输入:用户可在该栏的表里输入自定义额外信息用于显示在报告里。表的第一列是属性名称,第二列是属性的值。下面的按钮用于表的操作,分别是:在当前位置插入一空白行;删除当前行;保存表到一个文件;从文件载入到表;设当前表单元为清单格式,输入单行文字按回车键加入清单;还有最后设当前表单元回到标准的单行文本格式。注意表的内容在程序关掉时会被自动保存,程序打开时会自动载入。表的内容(属性和值)会在WORD和EXCEL报告的头的部分显示。

预设层深表:测试中经常需要测量同一序列深度获得硬化层深,用户可以事在X列里输入要测得深度并保存到文档。首清理测量(如需要,按新样品按钮清理),这时结果数据表为空,再按新样品按钮,结果表将产生一空白行,X列里输入第一个深度,接着鼠标右键点击第一行行头,在弹出菜单里选择插入行添加新行,X列里输入第二个深度,等等。按保存数据到文件按钮保存到模板文件,按打开数据文件按钮打开。测量时,鼠标点击行头选中对应一行,测量(手动或自动),测量结果将自动进入该行。

 

3.2.8        转塔控制

这一章节适用于带转塔控制版,半自动版和全自动版。

在带转塔控制版里,转塔控制界面在机器控制栏里,如a)图所示。在半自动版和全自动版里,转塔控制在机器控制界面,如c)所示。为了方便,转塔控制主要按钮也显示在机器控制栏下,如b)所示。

 

(a)带转塔控制版        (b)半自动版或全自动版        (c)半自动版或全自动版机器控制界面

当机器里的测试力、保荷时间,灯亮度等改变时,软件界面应当自动更新显示。

按压头按钮转塔转到压头位置,按开始按钮开始测试。

3.2.9        工作台控制

本章适用于半自动和全自动版

1)样品台技术参数:整体二维电动位移台由两个28步进电机驱动,电机上装有手轮用于手动位移。台面标准尺寸110mmX110mm,行程50mmX50mm。重复精度和绝对定位精度可达2um。

2)位移控制:参考样品台设置

手动位移:按工作台控制界面上方向按钮或视频周围的方向按钮移动,鼠标释放时工作台停止。位移速度由快、慢、和步选择。如需微调,选择步,每按一下按钮,工作台按设定的步距移动一个单位,也可以将鼠标放到任何一个方向按钮上,敲击键盘上方向键实现移动一个单位。

 

设置位移:输入位移量或相对(原位)位置,按移动按钮。

原位:按设当前位置为原位按钮设原位。按回原位按钮回到原位。

回原位置零:有时需要按机器绝对位置设原位,按回原位置零按钮,工作台XY将移动直到碰到限位开关,然后按设定的距离(XY中心距离(mm))移动到中心位置,然后设该点为原位。

释放马达:有时需要用手轮实现位移,点击释放马达XY按钮释放马达X和Y。

3)样品边缘扫描:软件提供自动扫描样品边缘功能,一般用于相对于样品边缘设置测试路径。该功能需要摄像头标定。首移动样品使其边缘在视场中,点击显示边缘扫描窗口按钮弹出扫描界面,按顺时针方向或逆时针方向按钮启动扫描。软件将按照样品边缘的黑白图像自动移动工作台沿样品边缘行走实现扫描。扫描过程中可按或按钮暂停/恢复。扫描停止后,如需移动到样品上的一个位置,按住Ctrl键,鼠标点击扫描图上的一点,工作台将自动移位到该点。如果要使用界面上方向按钮移动工作台而不扫描,勾选只是移动。如要手动移动扫描,非选该项。

如果需要扫描多个样品,可以点击按钮进入添加\删除点模式预设置每个样品的扫描起始点和终止点,这时鼠标变成。移动工作台到一个样品的扫描起始点,鼠标在视频中样品边缘上点击设置起始点。同样移动工作台到样品扫描停止部位鼠标点击设置终止点。如果要去掉设置好的起始或终止点,鼠标在扫描图上点击该点。如需清除所有起始终止点,点击按钮。如果没有设置停止点,那么起始点本身成为停止点,扫描将扫整个样品一周。同样移动工作设置其余样品的起始点和终止点。再点击按钮退出添加\删除点模式,鼠标还原。最后点击或按钮启动扫描,系统将按设定的起始终止点按序扫。中间如需暂停再启动,点击或按钮。

4)Z轴移动和自动调焦(全自动版):Z轴控制和设置与XY工作台相似。可以通过手动移动和设置位移实现。升降样品到聚焦大概位置,按自动调焦按钮系统将通过Z轴马达自动升降样品台实现自动聚焦。

3.2.10        设置测试模式和测试路径

本章节适合于半自动和全自动版。

测试时经常使用一个或多个模式,选好测试起始点后,系统将自动产生测试点(一点或多点),在产生的测试点上自动加载和测量,实现测试自动化。

点击路径设置按钮到路径设置界面,选择要设置的取点测量模式和模式序号。设置完后系统自动保存供以后调出。

现在系统提供14个模式:

1)沿线;

2)沿线带角度;

3)自由点击;

4)横向沿线;

5)纵向沿线;

6)沿曲线多条线;

7)沿曲线矩阵;

8)圆弧;

9)齿心;

10)齿顶平行;

11)自动沿边缘带角度;

12)自动沿边缘矩阵;

13)圆心;

14)沿曲线多齿顶平行。

除了3)自由点击外,其它模式都是基于沿线模式,所以沿线模式将被详细介绍,它给其它模式提供参考。

基于沿线的模式需要在XY表里输入模式的头一个周期内每点沿线相对于起始点相对坐标XY。软件按照总测试点数重复这个周期。测试点与点击初始点和模式定义的关系示意图如下:

注:在模式与路径设置中,在有样品边缘扫描窗口时,鼠标点击扫描图像与直接点击样品视频图像产生一样效果。

沿线:在坐标表内输入一个周期内点1,2…等的相对于起始点(注:有别于鼠标点击起始点,与它有起始偏移的差别)的坐标X1,Y1,X2,Y2…注:鼠标点击行头在弹出菜单里选择删除或添加行。设置起始测试点数就可以了。例如,对简单的等间距测试点沿线模式,周期表内输入一个点就可以,沿线X输入间距,沿线Y输入0,如下图a)。图b)显示一个“之"字形模式,一个周期含4个点。

 

(a)等间隔模式                                (b)“之“字形模式

设置测试点(路径),首点击重置起始点按钮重置,在样品视频中点击起始点,点击第二点决定测试沿线方向,然后点击产生压痕点按钮,压痕点生成,显示在压痕点示意图上而且显示在视频中样品表面对应点上。在结果数据表里,每一点的数据行也已产生。

注意:在起始点点击后,使能/撤销点击加点按钮出现,如需要,它能让用户通过直接点击图像添加点到坐标表内而不需手动输入到坐标表。

起始偏移(mm)是起始点和鼠标点击点的偏移距离。

在压痕点生成后,有时发现生成的点数不够(有时甚至在测量后)。输入再加点数,点击产生压痕点按钮,新增点将在现有点后按当前模式延续产生。如果改变再加点偏移(mm)值(注:默认为0,意思是按原模式延续),则系统将在离起始点按此偏移产生添加点。

模式里的测量镜头用在该模式下自动测量的镜头。

沿线带角度:这个模式一般用在沿垂直于样品表面测试。首点击重置起始点按钮重置,沿样品表面点击两点决定样品表面,测试沿线(90度垂线或与样品表面其它角度)将出现,在表面线上点击第三点决定点击初始点,再点击产生压痕点按钮产生。

自由点击:这个模式让用户简单地点击样品产生压痕点。首点击重置起始点按钮重置,然后点击使能/撤销点击加点按钮进入添加模式,这时鼠标形状变为十字架,然后直接点击样品表面视频,这些点将直接进入坐标表,结束后点击使能/撤销点击加点按钮退出添加模式。点击产生压痕点按钮产生。

横向沿线:特殊沿线模式,测试沿线只在X方向,首点击重置起始点按钮重置,横向的沿线方向显示出来,如需翻转方向,点击反向按钮。

纵向沿线:同上,特殊沿线模式,测试沿线只在Y方向。

沿曲线多条线:在弯曲的样品表面的多条垂线上产生压痕点。首点击重置起始点按钮重置,然后点击使能/撤销点击加点按钮进入添加模式,鼠标形状变十字架,在样品表面上的一段点击两点决定该段的样品表面,在该两点之间点击第三点决定该测试沿线的点击起始点,再在样品表面另一段点击三个点决定另一条测试沿线,重复获得多条测试沿线,结束后点击使能/撤销点击加点按钮退出添加模式,点击产生压痕点按钮产生。注:模式设置里最小有效距离(mm)避免多条沿线上产生的点靠的太近,小于该距离的点不会被产生。

沿曲线多矩阵:相似于沿曲线多条线,在每条样品表面线段上产生多条平行测试沿线(测试点矩阵)。首点击重置起始点按钮重置,然后点击使能/撤销点击加点按钮进入添加模式,鼠标形状变十字架,在样品表面上的一段点击两点决定该段的样品表面,多条平行测试沿线将产生,线距(mm)由模式设定。在样品表面其它线段点击两点获得另一区域的平行测试沿线,重复,结束后点击使能/撤销点击加点按钮退出添加模式,点击产生压痕点按钮产生。

圆弧:在一段圆弧上差生测试压痕点。在坐标表里输入一个周期内的沿圆弧坐标(圆弧X(mm)),和沿半径坐标(半径偏移(mm))。首点击重置起始点按钮重置,在样品表面的圆弧上点击3点决定圆弧,系统将自动算出圆心和半径。在圆弧上点击第4个点决定点击初始点,如果需要产生多条压痕线,点击使能/撤销点击加点按钮进入添加模式,然后鼠标在边缘扫描图或样品图像上点击,这时新添加的压痕线将显示,不要忘记点击按钮退出添加模式。为了方便,点击按钮样品台将移动到圆弧的另一边。最后再点击产生压痕点按钮产生。注意,如果坐标表里圆弧X列的值都是0,系统自动认为是沿半径方产生测试点(再加点),否则沿圆弧方向。

圆弧模式使用说明:

1.首扫描一段圆弧

2.在路经设置界面选择圆弧模式.如需要,设置该模式的参数如起始偏移、起始点数、和坐标表里的半径偏移R等

3.点击重置起始点按钮重置。如果扫描图自动找圆弧被勾选,圆会被自动找出。

4.如果扫描图自动找圆弧非选,在圆弧上点击3点定圆。

5.按住CTRL键,鼠标在扫描图上在圆弧上的起点附近点击。这时工作台会移动到被点击点对应的位置。手动升降样品台调焦,然后在软件界的路经设置界面的视频上的样品圆弧上点击。之所以不在扫描图的圆弧上点击,是为了保证起点的精确度。这时一条绿线会贯穿圆心,而且路经设置界面会显示4个按钮:1)移到直径另一边;2)往里;3)往外;4)使能/撤销点击加点。

6.如果需要在上面点击点的直径另一头产生加载点,点击按钮移到直径另一边,这时工作台将移动到另一边,注意绿线仍在视频中心。点击往里或往外按钮,工作台沿绿线移动,直到看到绿线与样品圆弧的相交点。手动升降样品台调焦。点击使能/撤销点击加点进入添加模式,这时鼠标会变成,鼠标点击绿线与样品圆弧的相交点。该点将被添加到加载起始点。然后点击使能/撤销点击加点退出添加模式,鼠标还原。

7.点击产生压痕点按钮产生压痕模拟点。压痕模拟点将出现在在结果界面的硬度测量结果表里。鼠标点击这些点对应的行头,工作台将自动移到该点。

齿心:此特殊模式测试点在齿底处沿某一角度沿某一特殊距离(模数和5倍硬化层深的最大值)。齿底处的测试沿线(起始点和沿线角度)必须由样品齿顶通过样品边缘扫描获得。系统首测量齿底处硬化层深,在测量过程中,系统允许用户手动修正测量结果确保层深测量准确,然后计算出最终测试点位置。最终用户点击产生压痕点按钮产生该压痕点,系统在该点测试。

齿顶平行:此模式产生测试点平行(或按设定角度)于齿顶并且按设定与齿顶的距离。如果测试点是在齿顶的左边勾选左边,否则非选。首点击齿顶的两点定齿顶。在点第二点前,系统会在鼠标处显示参照线帮助用户确定。如需更改起始原点,点击第三点确定。

自动沿边缘带角度:此模式只有在获得扫描图上才能用,与沿曲线多条线不同,不需要手动点击边缘两点定边缘方向,系统自动计算。首点击点击按钮进入添加模式,鼠标变成,直接在扫描图上点击样品边缘,加载沿线立即生成。可点击多点生成多条加载线。再点击按钮退出添加模式,鼠标还原。

自动沿边缘矩阵:此模式也只有在获得扫描图上才能用,与原曲线多矩阵不同,不需要将边缘分成多段直线,自动沿边缘并按边缘方向按设定角度按距离产生多条加载线。首点击按钮进入添加模式,鼠标变成,点击扫描图上样品边缘两点,加载线产生于这两点之间。如需要,可沿扫描边缘点击多个线段。再点击按钮退出添加模式,鼠标还原。

圆心:和圆弧模式非常类似,但输入的坐标位置是以圆心为圆点而不是以圆周。特别注意,为了方便,如果输入的R为负数,则该点位置是相对于圆周。同样切向偏移可设置为角度或距离。

沿曲线多齿顶平行:和沿曲线多条线类似,这个模式让沿样品边沿产生多个齿顶平行模式。首点击重置起始点按钮重置,然后点击使能/撤销点击加点按钮进入添加模式,点击一个齿顶上两点,在出现的辅助线上点击第三点决定该齿顶平行的原点。重复以上步骤选取所有齿顶的原点。

3.2.11        自动加载与测量

测试压痕点产生后,点击自动打压测量按钮启动自动加载测量过程。过程中如要暂停,鼠标在视频图像任何一点上点击。如需恢复自动加载测量过程,点击自动打压测量按钮。

3.2.12        数据保存与调用

点击保存数据文件按钮/打开数据文件按钮保存与调用测试数据(包括压痕图像、测量数据等)

3.2.13        报告

点击产生报告按钮或。根据用户设置,系统将自动生成Word或Excel格式报告。报告内容包含测试参数,可设置包含测量数据,压痕图像,和硬化曲线等。报告模板文件(Word为hv_report_zh.doc,Excel为hv_report_zh.xls)位于安装目录下的bin文件夹下。只要不是添加/删除表格子,用户可以修改报告模板文件,例如添加LOGO,加上公司名称台头等。如需要,报告格式可定制。

3.3        附:使用基本功能

关于几何尺寸测量详细说明,可参阅iVision-PM_UserManual_zh.pdf.

3.3.1        图像/视频采集

选择菜单图像拍摄->打开图像拍摄窗口,在菜单设备下选择摄像头。选择菜单图像拍摄->视频浏览。抓拍一幅图像,选择菜单拍照。如要拍摄保存视频,选择菜单图像拍摄->打开图像拍摄窗口,选择菜单获取->开始获取AV,输入要保存的文件名,点击OK开始摄录,点击关闭按钮停止,.avi视频文件自动被保存。

3.3.2        摄像头标定

拍摄一幅标定尺图像,选择菜单标定->手动标定,鼠标拖拉从一条刻线到远距离另一条,输入两刻线物理距离,和标定名称。

3.3.3        标定管理

到菜单标定->标定浏览,可卸载,载入,改标定名称等。

3.3.4        几何尺寸测量

选择菜单几何测量->几何测量,几何尺寸测量界面出现,在工具栏里选择要测量/画的类型,根据类型鼠标点击或拖拉测量。测量后,可鼠标点击拖拉修改,测量结果自动更新。

3.3.5        图像处理

选择菜单预处理下的子菜单.

3.3.6        文档标注

在工具栏里点击标注按钮,再在图像上要标注处点击,在弹出的编辑条里输入文字。如要修改,或变成复杂的HTML格式,双击输入的文档弹出文档编辑对话框。

如要变成HTML格式,在弹出文档编辑对话框里,文档选择选为HTML。点击底部右边按钮可输入表格、清单,图片等。底部左边按钮可改变字体颜色对齐设置等。

3.3.7        相册管理

到菜单视图->相册打开相册。鼠标移动找到主图像与相册分隔条,拖拉可改变相册显示大小。相册可钉在界面上下左右边,亦可浮在任何处。

双击主图像,主图像将被添加到相册。反之,双击相册里图像,主界面将显示该图像。

到菜单文件打开保存相册文件。

如需重新排序,鼠标拖拉移动一幅图像,在要插入的位置释放

如删除一幅或多幅图像,选择图像,按Delete健删除

3.3.8        数据保存与调用

如前介绍,点击保存数据文件按钮/打开数据文件按钮保存与调用数据(包括图像、测量数据等)

.

3.3.9        报告

点击产生报告按钮,系统产生含测量图像与测量数据的WORD格式报告,设置在报告设置栏下。

3.3.10        定被打印

首连接打印机,选择菜单文件->打印…调出打印对话框。选择需要的放大倍数,打印图像将相应改变大小。

 


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