金相分析仪的系统由金相显徽镜和宏观摄像台组成的光学成像系统，其用途是使金相试样或照片形成图像。金相显微镜可直接对金相试样进行定量金相分析;宏观摄像台适用于分析金相照片、底片及实物等。金相分析仪试样上的显微特征经过光学系统后在CCD上成像并由CCD实现光电转换和扫描，然后作为图像信号取出，由放大器进行放大，并量化成灰度级以后贮存起来，从而得到数字图像。计算机根据数字图像中需测量特征的灰度值范围，设定灰度值阈值T。对于数字图像中任何一个像素点，若其灰度大于或等于T，则用白色(灰度值255)来代替它原来的灰度;若小于T则用黑色(灰度值0)来代替原来的灰度，可以把灰度图像转化为只有黑、白两种灰度的二值图像，然后再对图像进行必要的处理，使计算机能方便对二值图像进行粒子计数、面积、周长测量等图像分析工作。

　　金相分析仪取样部位必须与检验目的和要求相一致，使所切取的试样具有代表性。必要时应在金相分析仪检验报告中绘图说明取样部位、数量和磨面方向。

　　(1)纵向取样，金相分析仪纵向取样是指沿着钢材的锻轧方向取样。金相分析仪主要检验内容有非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。

　　(2)横向取样，横向取样是指沿着垂直于钢材锻轧方向取样。金相分析仪主要检验内容有金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷(如氧化层、脱碳层)深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。

　　(3)缺陷或失效分析，金相分析仪截取缺陷分析的试样，应包括零件的缺陷部分在内。例如，零件断裂时得端口，或裂纹的横截面，观察裂纹的深度及周围组织变化情况取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损失甚至消失。