粗糙度儀又叫表面粗糙度儀、表面光潔度儀、表面粗糙度檢測儀、粗糙度測量儀、粗糙度�(jì)、粗糙度測試儀等多種名�。它具有測量精度�、測量范圍寬、操作簡�、便于攜帶、工作穩(wěn)定等特點(diǎn),可以廣泛應(yīng)用于各種金屬與非金屬的加工表面的檢測,該儀器是傳感�主機(jī)一體化的袖珍式儀�,具有手持式特點(diǎn),更適宜在生�(chǎn)�(xiàn)場使�。外形采用拉鋁模具設(shè)�(jì),堅(jiān)固耐用,抗電磁干擾能力顯著,符合當(dāng)今設(shè)�(jì)新趨��
采用�(yōu)化的電路�(shè)�(jì)及傳感器�(jié)�(gòu)�(shè)�(jì),將電�、驅(qū)�(dòng)器及顯示部分合為一�,使其達(dá)到高度集成化;任意選擇Ra、Rz測量參數(shù);不僅可以測量外�、平�、錐面,還可測長寬大�80×30mm的溝��
測量參數(shù) |
Ra、Rz |
測量范圍 |
Ra:0.05-10μm |
Rz:0.1-50μm | |
取樣長度 |
0.25mm�0.8mm�2.5mm |
評定長度 |
1.25mm�4mm�5mm |
掃描長度 |
6mm |
示值誤� |
≤�15� |
示值變�(dòng)� |
�12� |
傳感器類� |
壓電晶體 |
電源 |
3.6V×2鎘鎳電池 |
工作溫度 |
0ºC- 40ºC |
重量 |
200g |
外型尺寸 |
125×73×26mm |
表面粗糙度儀的工作原理表面質(zhì)量的特性是零件最重要的特性之一,在�(jì)量科�(xué)中表面質(zhì)量的檢測具有重要的地位。最早人們是用標(biāo)�(zhǔn)樣件或樣�,通過肉眼觀察或用手觸摸,對表面粗糙度做出定性的綜合評定� 1929年德國的施馬爾茨(g.schmalz)首先對表面微觀不平度的深度�(jìn)行了定量測量�1936年美國的艾卜特(e.j.abbott)研制成功臺(tái)車間用的測量表面粗糙度的輪廓儀�1940年英國taylor-hobson公司研制成功表面粗糙度測量儀 “泰呂塞夫(talysurf)�。以�,各國又相繼研制出多種測量表面粗糙度的儀�。目�,測量表面粗糙度常用的方法有:比較法、光切法、干涉法、針描法和印模法�,而測量迅速方�、測值精度較�、應(yīng)用最為廣泛的就是采用針描法原理的表面粗糙度測量儀� 將詳�(xì)討論表面粗糙度測量儀的原理及其改�(jìn)方案� 1 傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀的工作原� 1.1 針描法針描法又稱觸針�� �(dāng)觸針直接在工件被測表面上輕輕劃過�(shí),由于被測表面輪廓峰谷起�,觸針將在垂直于被測輪廓表面方向上產(chǎn)生上下移�(dòng),把這種移通過電子裝置把信�(hào)加以放大,然后通過指零表或其它輸出裝置將有�(guān)粗糙度的�(shù)�(jù)或圖形輸出來� 1.2 儀器的工作原理采用針描法原理的表面粗糙度測量儀由傳感器、驅(qū)�(dòng)�、指零表、記錄器和工作臺(tái)等主要部件組�� 電感傳感器是輪廓儀的主要部件之一,其工作原理見圖2,在傳感器測桿的一端裝有金剛石觸針,觸針曲率半徑r很小,測量時(shí)將觸針搭在工件上,與被測表面垂直接觸,利用驅(qū)�(dòng)器以一定的速度拖動(dòng)傳感器。由于被測表面輪廓峰谷起�,觸狀在被測表面滑行時(shí),將�(chǎn)生上下移�(dòng)。此�(yùn)�(dòng)�(jīng)支點(diǎn)使磁芯同步地上下�(yùn)�(dòng),從而使包圍在磁芯外面的兩�(gè)差動(dòng)電感線圈的電感量�(fā)生變�。圖3為儀器的工作原理主框�。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�(gè)和觸針上下的位移量成正比的信�(hào),經(jīng)電子裝置將這一微弱電量的變化放�、相敏檢波后,獲得能表示觸針位移量大小和方向的信�(hào)。此后,將信�(hào)分成三路:一路加到指零表�,以表示觸針的位置,一路輸至直流功率放大器,放大后推動(dòng)記錄器�(jìn)行記錄;另一路經(jīng)濾波和平均表放大器放大之�,�(jìn)入積分計(jì)算器,�(jìn)行積分計(jì)�,即可由指示表直接讀出表面粗糙度ra值。指零表的作用反映鐵芯在差動(dòng)電感線圈中所處的位置。當(dāng)鐵芯處于差動(dòng)電感線圈的中間位置時(shí),指零表指針指示出零�,即保證處于電感變化的線性范圍之�(nèi)。所�,在測量之前,必須調(diào)整指零表,使其處于零�。噪聲濾波的目的在于剔除一些干擾信�(hào),如電氣元件的噪聲所引起的虛假信�(hào)。大量的測試表明,高�400hz的信�(hào)即不是被測表面粗糙度所引的信號(hào),必須從總信�(hào)中加以剔�。所以噪聲濾波器是一種低通(低頻能通過)濾波器,它�400hz以下的低頻信�(hào)順利通過,而將400hz以上的高頻信�(hào)迅速衰�,從而達(dá)到濾波的目的。波度濾波的目的則是用以濾掉距大于取樣長度的波度,因此它是一�(gè)高通(高頻能通過)濾波器,使表面粗糙度所引起的高頻(相對于波度引起的低頻而言)信�(hào)能自由通過。經(jīng)過噪聲濾波和波度濾波以后,剩下來的就是與被測表面粗糙度成比例的信�(hào),再�(jīng)平均表放大器�,所輸出的電流i與被測表面輪廓各�(diǎn)偏離中線的高度y的值成正比,然后經(jīng)積分器完成的積計(jì)�,得� ra值,由指零表顯示出來。這種儀器適用于測定0.02-10μm的ra�,其中有少數(shù)型號(hào)的儀器還可測定更小的參數(shù)�,儀器配有各種附�,以適應(yīng)平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球靀曲�、以及小�、溝槽等形狀的工件表面測�。測量迅速方便,測值精度高�2 傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀的不足傳�(tǒng)表面粗糙度測量儀存在以下幾�(gè)方面的不足: �1)測量參�(shù)較少,一般僅能測出ra、rz、ry等少量參�(shù)� �2)測量精度較�,測量范圍較小,ra值的范圍一般為0.02-10μm左右� ?�?)測量方式不靈活,例如:評定長度的選取,濾波器的選擇�� ?�?)測量結(jié)果的輸出不直觀。造成上述幾�(gè)方面不足的主要原因是:系�(tǒng)的可靠性不�,模擬信�(hào)的誤差較大且不便于處理等� 3 對傳�(tǒng)表面粗糙度測量儀的改�(jìn) 3.1 傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀的改�(jìn)方案為了克服傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀的不�,應(yīng)該采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對其�(jìn)行改�(jìn)。例�,英國蘭克精密機(jī)械有限公司制造的“泰呂塞� (talysurf)�10型和我國哈爾濱量具刃具廠制造的2205型表面粗糙度測量儀就采用了�(jì)算機(jī)系統(tǒng),使其性能較之傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀有極大的提高� 其基本原理如�4所�,從相敏整流輸出的模擬信�(hào),經(jīng)過放大及電平�(zhuǎn)換之后�(jìn)入數(shù)�(jù)采集系統(tǒng),計(jì)算機(jī)自動(dòng)地將其采集的�(shù)�(jù)�(jìn)行數(shù)字濾波和�(jì)�,得到測量結(jié)果,測量�(jié)果及輪廓圖形在顯示器顯示或打印輸�。要采用�(jì)算機(jī)系統(tǒng)對傳�(tǒng)的表面粗糙度測量儀�(jìn)行改�(jìn),就要編制相�(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件,采用比較直觀的菜單形�??梢园慈鐖D5所示的菜單使用流程圖編制軟件: 3.2 改�(jìn)后的表面粗糙度測量儀的功能及使用效果由于采用�(jì)算機(jī)系統(tǒng),將模擬信號(hào)�(zhuǎn)換為�(shù)字信�(hào)�(jìn)行靈活的處理,顯著地提高了系�(tǒng)的可靠�,所以既大大增加了測量參�(shù)的數(shù)�,又提高了測量精�。例如:哈爾濱量具刃具廠制造的2205型表面粗糙度測量儀的測量參�(shù)多達(dá)二十六�(gè),測量范圍為0.001�50μm,可任選1�5倍的取樣長度作為評定長度,測量結(jié)果及圖形在顯示器、打印機(jī)或繪圖儀上非常直觀地輸出來。它還采用了較為先選的可選擇的數(shù)字濾波器,它與模擬濾波器相比其特性更為準(zhǔn)�,且不會(huì)有元器件參數(shù)誤差帶來的影響。另一方面,若在表面粗糙度儀測量�(shí)�(yàn)的教�(xué)過程中引入改�(jìn)后的表面粗糙度儀,就�(shí)�(yàn)的直觀教學(xué)功能而言,也很有意義。改�(jìn)后的電動(dòng)輸廓儀,通過�(jì)算機(jī)軟件與硬件的�(jié)合(尤其是軟件)大大加強(qiáng)了實(shí)�(yàn)過程的直觀性,這體�(xiàn)在以下幾�(gè)方面� ?�?)整�(gè)�(shí)�(yàn)過程非常直觀地通過軟件的各�(jí)菜單�(jìn)行控制。操作簡�、一目了�� �2)輸入與顯示同步,即在測量�(jìn)行過程的同時(shí),觸針在被測表面上滑行的軌跡�(dòng)�(tài)地顯示在�(jì)算機(jī)屏幕�� �3� 測量�(jié)果及相關(guān)圖形能非常直觀�、準(zhǔn)確地輸出在顯示器、打印機(jī)或繪圖儀�。很顯然,以上這些直觀的教�(xué)效果是其它傳�(tǒng)的表面粗糙度測量�(shí)�(yàn)方法所不具備的。它在得到正確的測量�(jié)果的同時(shí),還充分�(yùn)用了直觀教學(xué)的原�,幫助學(xué)生加深對表面粗糙度的概念及其各種參數(shù)的直觀理解� 4 �(jié)束語 �1� 傳統(tǒng)的表面粗糙度測量儀由傳感器、驅(qū)�(dòng)器、指零表、記錄器和工作臺(tái)等主要部件組�,從輸入到輸出全過程均為模擬信號(hào)。而在傳統(tǒng)的表面粗糙度測量儀的基�(chǔ)�,采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對其�(jìn)行改�(jìn)�,通過�-�(shù)�(zhuǎn)換將模擬量轉(zhuǎn)換為�(shù)字量送入�(jì)算機(jī)�(jìn)行處理,使得儀器在測量參數(shù)的數(shù)�、測量精�、測量方式的靈活�、測量結(jié)果輸出的直觀性等方面有了極大的提高� ?�?)從前面的分析知,整�(gè)改�(jìn)方案并不�(fù)�,因此對于目前仍廣泛使用的傳�(tǒng)的表面粗糙度測量儀的改�(jìn)具有一定的意義� ?�?� 隨著電子技�(shù)的�(jìn)步,某些型號(hào)的表面粗糙度儀還可將表面粗糙度的凹凸不平作三維處理,測量時(shí)在相互平行的多�(gè)截面上�(jìn)行,通過� -�(shù)變換�,將模擬量轉(zhuǎn)換為�(shù)字量,送入�(jì)算機(jī)�(jìn)行數(shù)�(jù)處理,記錄其三維放大圖形,并求出等高線圖�,從而更加合理的評定被測面的表面粗糙��
粗糙度儀的應(yīng)用領(lǐng)域有:一、機(jī)械加工制造業(yè),主要是金屬加工制�。粗糙度儀最初的�(chǎn)生就是為了檢測機(jī)械加工零件表面粗糙度而生�。尤其是觸針式粗糙度測量儀比較適用于質(zhì)地比較堅(jiān)硬的金屬表面的檢�。如:汽車零配件加工制造業(yè)、機(jī)械零部件加工制造業(yè)等等。這些加工制造行�(yè)只要涉及到工件表面質(zhì)量的,對于粗糙度儀的檢測應(yīng)用是必不可少的。二、非金屬加工制造業(yè),隨著科技的�(jìn)步與�(fā)�,越來越多的新型材料�(yīng)用到加工工藝�,如陶瓷、塑�、聚乙烯,等�,現(xiàn)有些軸承就是用特殊陶瓷材料加工制作的,還有泵閥等是利用聚乙烯材料加工制成�。這些材料�(zhì)地堅(jiān)�,某些應(yīng)用可以替代金屬材料制作工�,在生產(chǎn)加工過程中也需要檢測其表面粗糙�。三、隨著粗糙度儀的技�(shù)和功能不斷加�(qiáng)和完善,以及深入的推廣和�(yīng)�,越來越多的行業(yè)被發(fā)�(xiàn)�(huì)需求粗糙度的檢測,除機(jī)械加工制造外,電�、通訊、電子�,如交換�(jī)上聯(lián)軸器、集成電路半�(dǎo)體等生產(chǎn)加工過程中也需粗糙度的評定,甚至人們生活中使用的文具、餐具、人的牙齒表面都要用到表面粗糙度的檢�(yàn)�
維庫電子�,電子知�(shí),一查百��
已收錄詞�153979�(gè)