測量(liang)差(cha)異原因分析

3.顯微鏡景(jing)深(shen)限制(zhi)。

ISO16232和VDA19等清潔度標(biao)準中，把顯微鏡稱(cheng)為標(biao)準顯微鏡 （Standard Microscope）。

標準(zhun)顯(xian)微鏡(jing)根據其(qi)應用環境、方式等(deng)又(you)分為： 材料顯(xian)微鏡(jing)（Material Microscope） 、連續變倍(bei)顯(xian)微鏡(jing)（Zoom Microscope） 、體視顯(xian)微鏡(jing)（Stereo Microscope）

每種光學顯(xian)微鏡等設備存在景深（Focus Depth）。材料顯(xian)微鏡景深蕞小(xiao)，約為1-10微(wei)米，連續變倍和體(ti)視顯微(wei)鏡(jing)都能達到200微(wei)米以上的景(jing)深。

材料顯微(wei)(wei)鏡，在測量粒徑(jing)相(xiang)近、顆粒厚度(du)相(xiang)差(cha)不超過(guo)10-20微(wei)(wei)米的 顆粒尺寸時(shi)，具有較高的準確性和分辨(bian)力。所以，用(yong)來分析油品蕞為合適(shi)。但是(shi)，當顆粒大(da)小相差懸殊，尤其是(shi)厚度(du)差異較(jiao)大(da)時(shi)(shi)，測量準確性(xing)會(hui)大(da)幅下降。此時(shi)(shi)，雖可以(yi)通過Z軸方(fang)向逐(zhu)幀(zhen)(zhen)拍(pai)攝(she)，并逐(zhu)幀(zhen)(zhen)聚焦來改善，但逐(zhu)幀(zhen)(zhen)聚焦會(hui)耗費以(yi)小時(shi)(shi)計算的時(shi)(shi)間，從而失去了(le)光學顯微鏡快速分析的意義。

連續變倍(bei)(bei)顯微鏡，通常(chang)具有(you)15倍(bei)(bei)以上(shang)的(de)大變倍(bei)(bei)比和(he)大景深(shen)，可以勝任5微米及以上(shang)粒徑(jing)的(de)顆(ke)粒分析(xi)，是當下用來分析(xi)顆(ke)粒粒徑(jing)差異較大的(de)濾膜(mo)時，蕞適合的顯微鏡(jing)。因為，零件(jian)從金屬加工過程(cheng)中產(chan)生(sheng)的顆粒(li)，可以小到(dao)(dao)5微米(mi)(mi)，也可以大到(dao)(dao)毫米(mi)(mi)甚至厘米(mi)(mi)級別(bie)。

體式(shi)顯微鏡和連續變倍顯微鏡原理相(xiang)似，精度略差，可以分析25微米以 上的顆粒(li)。

設備(bei)景深限制導致成像缺陷。一個(ge)粒(li)徑(jing)239.73微米(mi)近似圓形的(de)(de)顆(ke)粒(li)，被準確對(dui)焦(jiao)并識別；但是其余位置較小的(de)(de)顆(ke)粒(li)，例如(ru)粒(li)徑(jing)為38.36 微米(mi)的(de)(de)顆(ke)粒(li)，則全(quan)部(bu)“失焦(jiao)”（ 或(huo)稱“虛焦(jiao)”），絕大部(bu)分(fen)顏色較淺 的(de)(de)顆(ke)粒(li)，會被歸入背景圖像而不再被計入顆(ke)粒(li)。不同類型顯微鏡(jing)直接的(de)(de) 測(ce)量結果對(dui)比差異，大部(bu)分(fen)因此(ci)產生。

4.閾值設定差異。

軟件分(fen)(fen)析(xi)圖像時(shi)，會(hui)通過(guo)(guo)設定灰(hui)度閾(yu)值來區分(fen)(fen)背(bei)景和被測(ce)物體(ti)，此時(shi)，灰(hui)度值的取(qu)舍會(hui)嚴重影響結果。尤其(qi)是(shi)濾膜上顆(ke)(ke)粒(li)堆(dui)積(ji)嚴重時(shi)，有 用戶會(hui)通過(guo)(guo)調整閾(yu)值設定，來顯現某些深色顆(ke)(ke)粒(li)，此方法在按標準執(zhi)行 顆(ke)(ke)粒(li)分(fen)(fen)析(xi)時(shi)不可取(qu)。正(zheng)確的做(zuo)法是(shi)，對濾膜進(jin)行分(fen)(fen)級過(guo)(guo)濾以減少顆(ke)(ke)粒(li)數 量(liang)和堆(dui)積(ji)，顆(ke)(ke)粒(li)和濾膜的面(mian)積(ji)比控制在3%以內。

測量差異控制措施(shi) 為設備(bei)配(pei)備(bei)顆粒標準塊(kuai)，定期采用標準塊(kuai)校驗設備(bei)，監控設備(bei)的準確性。固(gu)定人(ren)員(yuan)和崗位(wei)，以(yi)增加人(ren)員(yuan)的實踐經驗。

在(zai)進(jin)行實驗對比時，統一被比對設(she)備之間的像(xiang)素分(fen)辨力。 例如，A設(she)備是(shi)6微米每(mei)(mei)像(xiang)素，B設(she)備也應將像(xiang)素分(fen)辨力調(diao)整至(zhi)5.5- 6.5微米每(mei)(mei)像(xiang)素。不(bu)可以是(shi)A設(she)備6微米每(mei)(mei)像(xiang)素，而B設(she)備1.5微米每(mei)(mei)像(xiang)素。

盡量(liang)采用連續(xu)變倍顯微(wei)鏡(jing)或體(ti)視顯微(wei)鏡(jing)分析零部件清潔度(du)，采用材料顯微(wei)鏡(jing)分析油液(ye)清潔度(du)。不建議將連續(xu)變倍顯微(wei)鏡(jing)或體(ti)視顯微(wei)鏡(jing)的(de)檢測結果(guo)與材料顯微(wei)鏡(jing)的(de)結果(guo)進行對標。

統(tong)一閾值設定(ding)，以增加測量結果(guo)的(de)橫(heng)向(xiang)可比性(xing)。同(tong)時，對濾(lv)膜的(de)可 分析(xi)性(xing)進行(xing)定(ding)義，例如(ru)顆(ke)粒(li)總面積除以濾(lv)膜面積，要(yao)小于3%。

在汽車、航空、醫療設備領域都需要使用潔凈度很高的零件。而清潔度分析，是通過測量和分析濾膜上經過清洗后的零部件留下的污染物顆粒來實現的。清潔度分析是在諸如VDA Vol. 19 和 ISO 16232等工業標準框架下執行的。自動顆粒計數和顯微鏡分析法始于2000年，現已成為清潔度濾膜分析的主流方法。截止2017年，在歐洲約有2000臺清潔度分析顯微鏡投入使用。有32家實驗室提供清潔度分析，包括提供采用顯 微鏡顆粒計數的第三方服務。在中國約有700個清潔度實驗室配備了顆粒計數顯微鏡，有9家第三方實驗室提供清潔度分析服務。不同實驗室、不同設備之間的分析結果對比，將會越來越敏感、越來越重要。