表面粗糙度测量仪工作原理
表面粗糙度测量仪是评定零件表面质量的台式粗糙度仪。可对多种零件表面的粗糙度进行测量,包括平面、斜面、外圆柱面,内孔表面,深槽表面及轴承滚道等,实现了表面粗糙度的多功能精密测量。
分类
表面粗糙度的测量方法基本上可分为接触式测量 和非接触式测量两类。在接触式测量中主要有比较法、印模法、触针法等;非接触测量方式中常用的有光切法、实时全息法、散斑法、像散测定法、光外差法、 AFM、光学传感器法等。
触针式表面粗糙度测量仪是最常用、最方便、 最可靠的表面粗糙度测量仪,并且一直是各国国家标准及国际标准制定的依据。根据传感器的不同原理,触针式粗糙度仪可分为电感式、压电式、光电式、 激光式和光栅式等,还可以分为有导头式和无导头式。导头式粗糙度仪仅限用于测量表面粗糙度,而无导头式粗糙度仪除可用于测量表面粗糙度外,还可用于 测量表面波纹度和表面几何形状。
组成
软件处理部分主要有两个模块,分别是数据处理模块和文件处理模块。在数据处理模块中主要论述了表面粗粗糙度测量仪糙度的参数和图形、轮廓评定基准线和数字滤波器设计的算法,最后利用定标算法、误差分析,对表面粗糙度测量系统做出综合评价。在文件处理模块中主要介绍了对数据文件的打开、保存、打印以及图形的处理。
硬件部分则由传感器、驱动器、指零表、记录器和工作台等主要部件组成。
工作原理
电感传感器是轮廓仪的主要部件之一,在传感器测杆的一端装有金刚石触针,触针尖端曲率半径很小,测量时将触针搭在工件上,与被测表面垂直接触,利用驱动器以一定的速度拖动传感 器。由于被测表面轮廓峰谷起伏,触状在被测表面滑行时,将产生上下移动。此运动经支点使磁芯同步地 上下运动,从而使包围在磁芯外面的两个差动电感线圈的电感量发生变化。传感器的线圈与测量线路是直接接入平衡电桥的,线圈电感量的变化 使电桥失去平衡,于是就输出一个和触针上下的位移量成正比的信号,经电子装置将这一微弱电量的变化 放大、相敏检波后,获得能表示触针位移量大小和方向的信号。此后,将信号分成三路:一路加到指零表上, 以表示触针的位置,一路输至直流功率放大器,放大后推动记录器进行记录;另一路经滤波和平均表放大器 放大之后,进入积分计算器,进行积分计算,即可由指示表直接读出表面粗糙度Ra值。
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