表面粗糙度儀-機床行業(yè)百科-機床商務(wù)網(wǎng)

1分類

2組成

3缺點

4工作原理

1分類

表面粗糙度的測量方法基本上可分為接觸式測量和非接觸式測量兩類。在接觸式測量中主要有比較法、印模法、觸針法等；非接觸測量方式中常用的有光切法、實時全息法、散斑法、像散測定法、光外差法、 AFM、光學(xué)傳感器法等。
觸針式表面粗糙度測量儀是目前常用、方便、可靠的表面粗糙度測量儀，并且一直是各國國家標準及國際標準制定的依據(jù)。根據(jù)傳感器的不同原理，觸針式粗糙度儀可分為電感式、壓電式、光電式、激光式和光柵式等，還可以分為有導(dǎo)頭式和無導(dǎo)頭式。導(dǎo)頭式粗糙度儀用于測量表面粗糙度，而無導(dǎo)頭式粗糙度儀除可用于測量表面粗糙度外，還可用于測量表面波紋度和表面幾何形狀。

2組成

軟件處理部分主要有兩個模塊，分別是數(shù)據(jù)處理模塊和文件處理模塊。在數(shù)據(jù)處理模塊中主要論述了表面粗糙度的參數(shù)和圖形、輪廓評定基準線和數(shù)字濾波器設(shè)計的算法，后利用定標算法、誤差分析，對表面粗糙度測量系統(tǒng)做出綜合評價。在文件處理模塊中主要介紹了對數(shù)據(jù)文件的打開、保存、打印以及圖形的處理。
硬件部分則由傳感器、驅(qū)動器、指零表、記錄器和工作臺等主要部件組成。

3缺點

主要存在以下幾個方面的不足: 1）測量參數(shù)較少,一般僅能測出Ra 、Rz 、Ry 等少量參數(shù)； 2）測量精度較低,測量范圍較小，Ra值的范圍一般為0.02~10µm左右；3）測量方式不靈活，例如評定長度的選取，濾波器的選擇等；4）測量參數(shù)的處理速度慢，輸出不直觀。
造成上述幾個方面不足的主要原因是：系統(tǒng)的可靠性不高，模擬信號的誤差較大且不便于處理，計算機數(shù)據(jù)處理能力弱，算法不夠簡單有效

4工作原理

電感傳感器是輪廓儀的主要部件之一，在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針，觸針曲率半徑很小，測量
[工作原理框圖] 工作原理框圖
時將觸針搭在工件上，與被測表面垂直接觸，利用驅(qū)動器以一定的速度拖動傳感器。由于被測表面輪廓峰谷起伏，觸狀在被測表面滑行時，將產(chǎn)生上下移動。此運動經(jīng)支點使磁芯同步地上下運動，從而使包圍在磁芯外面的兩個差動電感線圈的電感量發(fā)生變化。傳感器的線圈與測量線路是直接接入平衡電橋的，線圈電感量的變化使電橋失去平衡，于是就輸出一個和觸針上下的位移量成正比的信號，經(jīng)電子裝置將這一微弱電量的變化放大、相敏檢波后，獲得能表示觸針位移量大小和方向的信號。此后，將信號分成三路：一路加到指零表上，以表示觸針的位置，一路輸至直流功率放大器，放大后推動記錄器進行記錄；另一路經(jīng)濾波和平均表放大器放大之后，進入積分計算器，進行積分計算，即可由指示表直接讀出表面粗糙度Ra值。

5改進

硬件改進

傳統(tǒng)的表面粗糙度測量儀由傳感器、驅(qū)動器、指零表、記錄器和工作臺等主要部件組成，從輸入到輸出全過程均為模擬信號。而在傳統(tǒng)的表面粗糙度測量儀的基礎(chǔ)上，采用計算機系統(tǒng)對其進行改進后，通過模- 數(shù)轉(zhuǎn)換將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送入計算機進行處理，使得儀器在測量參數(shù)的數(shù)量、測量精度、測量方式的靈活性、測量結(jié)果輸出的直觀性等方面有了極大的提高。

軟件改進

軟件的結(jié)構(gòu)如下：（1）測量條件設(shè)置模塊：完成測量條件的設(shè)置，如垂直放大倍數(shù)的選取、取樣長度及行程長度的選取等。（2）測量控制模塊：該模塊實時監(jiān)測傳感器與工件的相對位置，控制傳感器橫向和縱向的運動。（3）參數(shù)處理模塊：對采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波（高斯濾波，2RCL 濾波等）求中線后進行參數(shù) 的計算。（4）結(jié)果顯示：將計算得到的粗糙度參數(shù)顯示出來，并繪制波形曲線。（5）文件操作模塊：實現(xiàn)將數(shù)據(jù)寫入用戶*的磁盤位置，以及將歷史數(shù)據(jù)調(diào)出并可重新進行數(shù) 據(jù)處理的功能。（6）打印輸出模塊：可設(shè)置工件名稱、操作者姓名、日期，選擇需要打印的參數(shù)及波形名稱，即可生產(chǎn)檢定報告單，并可以打印輸出 [2] 。