粗糙度儀的工作原理

時間：2024/9/6閱讀：788

粗糙度儀從測量原理上主要分為兩大類：接觸式和非接觸式,，接觸式粗糙度儀主要是主機(jī)和傳感器的形式,，非接觸式粗糙度儀主要是光學(xué)原理例如激光表面粗糙度儀。

針描法又稱觸針法,。當(dāng)觸針直接在工件被測表面上輕輕劃過時,，由于被測表面輪廓峰谷起伏，觸針將在垂直于被測輪廓表面方向上產(chǎn)生上下移動,，把這種移動通過電子裝置把信號加以放大,，然后通過指零表或其它輸出裝置將有關(guān)粗糙度的數(shù)據(jù)或圖形輸出來。

采用針描法原理的表面粗糙度測量儀由傳感器,、驅(qū)動器,、指零表、記錄器和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jian端曲率半徑r很小，測量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,，觸針在被測表面滑行時,，將產(chǎn)生上下移動。此運(yùn)動經(jīng)支點使磁芯同步地上下運(yùn)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(jìn)行記錄；另一路經(jīng)濾波和平均表放大器放大之后,，進(jìn)入積分計算器,，進(jìn)行積分計算，即可由指示表直接讀出表面粗糙度Ra值,。

當(dāng)鐵芯處于差動電感線圈的中間位置時,，指零表指針指示出零位，即保證處于電感變化的線性范圍之內(nèi),。所以,，在測量之前，必須調(diào)整指零表,，使其處于零位,。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號,，再經(jīng)平均表放大器后,，所輸出的電流I與被測表面輪廓各點偏離中線的高度y的絕對值成正比，然后經(jīng)積分器完成的積計算,，得出Ra值,，由指零表顯示出來。這種儀器適用于測定0.02-10μm的Ra值,，其中有少數(shù)型號的儀器還可測定更小的參數(shù)值,，儀器配有各種附件，以適應(yīng)平面,、內(nèi)外圓柱面,、圓錐面、球面,、曲面,、以及小孔、溝槽等形狀的工件表面測量,。測量迅速方便,，測值精度高。

傳統(tǒng)表面粗糙度測量儀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）測量結(jié)果的輸出不直觀,。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等。

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