Un comparatore ottico è un dispositivo che ingrandisce e proietta su uno schermo l’immagine di un oggetto posto sul suo palco in modo che la parte possa essere confrontata e misurata con una serie di dati noti. Queste macchine vengono utilizzate per confrontare le parti nelle varie fasi della produzione per garantire la conformità agli standard e possono anche essere utilizzate per stabilire i gradi di usura delle parti funzionanti. Questa misurazione si ottiene posizionando la parte in questione su un tavolo di scena in vetro sotto una potente illuminazione. Una complessa disposizione di lenti quindi ingrandisce e trasferisce l’immagine su uno schermo di visualizzazione. Questa immagine può quindi essere confrontata con una griglia di riferimento o un modello della parte attaccata allo schermo.
Il comparatore ottico è stato sviluppato all’inizio degli anni ‘1920 come ausilio per misurare e confrontare i profili complessi delle filettature delle viti. Queste macchine utilizzano un tavolo di allestimento in vetro orizzontale fortemente illuminato e uno schermo di visualizzazione verticale. L’oggetto da controllare o confrontare viene tenuto saldamente in un allestimento scenico e quindi posizionato sul tavolo di allestimento, dove viene illuminato da una potente sorgente luminosa alogena o a fibra ottica fredda. Gli elementi ottici della macchina, che possono essere regolati per diversi ingrandimenti e per la messa a fuoco fine, proiettano poi l’immagine sullo schermo di visualizzazione. Queste immagini possono quindi essere utilizzate per verificare la conformità delle parti di produzione o l’usura o il degrado degli articoli funzionanti.
Lo schermo di visualizzazione può avere una griglia goniometro o un profilo campione della parte attaccato come una sovrapposizione trasparente che consente all’operatore di confrontare l’immagine proiettata con una serie di misurazioni standard. L’immagine proiettata sullo schermo di visualizzazione può essere un semplice profilo della parte o includere dettagli della superficie a seconda della posizione di illuminazione scelta e dei requisiti di processo. Questo metodo di misurazione consente di confrontare profili piccoli e complessi con grande precisione. Alcuni sistemi di comparatori ottici consentono di ruotare la parte per consentire confronti multiasse e possono acquisire e memorizzare immagini proiettate per riferimento o analisi successive.
Uno degli svantaggi del comparatore ottico è la soggettività nell’interpretazione dell’immagine proiettata. Ciò ha portato a progressi nel settore come il rilevamento automatico dei bordi che consente di utilizzare un modello di computer digitalizzato per confrontare i risultati previsti. Un altro problema riscontrato con i sistemi più vecchi è stata l’impossibilità di confrontare una parte in più di due dimensioni. I moderni sistemi di confronto hanno affrontato questo problema con l’inclusione di lettori laser senza contatto e tastatori che consentono l’aggiunta della misurazione dell’asse Z.
Gli ultimi progressi nell’area del confronto ottico sono i sistemi di misurazione video che consentono a un programma di misurazione del computer di confrontare le immagini fino al livello dei pixel per misurazioni ultra accurate. Questi sistemi video sono veloci e consentono una mappatura superficiale e dimensionale dei campioni estremamente precisa su 3 assi. Sebbene sia ancora una tecnologia alle prime armi, è probabile che i progressi compiuti nell’arena dei comparatori video rendano obsoleto il convenzionale comparatore ottico nel prossimo futuro.