表面粗糙度仪的工作原理
针描法又称触针法。当触针直接在工件被测表面上轻轻划过时,由于被测表面轮廓峰谷起伏,触针将在垂直于被测轮廓表面方向上产生上下移动,把这种移动通过电子装置把信号加以放大,然后通过指零表或其它输出装置将有关粗糙度的数据或图形输出来。
采用针描法原理的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和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r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。图3为仪器的工作原理主框图。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。
传统表面粗糙度测量仪工作原理框图指零表的作用反映铁芯在差动电感线圈中所处的位置。当铁芯处于差动电感线圈的中间位置时,指零表指针指示出零位,即保证处于电感变化的线性范围之内。所以,在测量之前,必须调整指零表,使其处于零位。经过噪声滤波和波度滤波以后,剩下来的就是与被测表面粗糙度成比例的信号,再经平均表放大器后,所输出的电流I与被测表面轮廓各点偏离中线的高度y的绝对值成正比,然后经积分器完成的积计算,得出Ra值,由指零表显示出来。这种仪器适用于测定0.02-10μm的Ra值,其中有少数型号的仪器还可测定更小的参数值,仪器配有各种附件,以适应平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、曲面、以及小孔、沟槽等形状的工件表面测量。测量迅速方便,测值精度高。
表面粗糙度仪常用哪几种测量方法?下面为大家总结了以下几点: 1、比较法是车间常用的方法。将被测表面对照粗糙度样板,用肉眼判断或借助于放大镜、比较显微镜比较;也可用手摸,指甲划动的感觉来判断被加工表面的粗糙度。此法一般用于粗糙度参数较大的近似评定。 2、光切法是利用"光切原理"来测量表面粗糙度。 3、干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。 4、针描法是利用触针直接在被测表面上轻轻划过,从而测出表面粗糙度的Ra值。
表面粗糙度仪是一种常用的检测仪器,该仪器是传感器主机一体化的袖珍式仪器,具有手持式特点,更适宜在生产现场使用。用于测量多种加工零件的表面粗糙度(只要是金属材料都可以测量,较硬的物件均可)
那么,表面粗糙度仪有哪几种测量方法呢?
1、干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。
2、针描法
针描法是利用触针直接在被测表面上轻轻划过,从而测出表面粗糙度的Ra值。
3、比较法
比较法是车间常用的方法。将被测表面对照粗糙度样板,用肉眼判断或借助于放大镜、比较显微镜比较;也可用手摸,指甲划动的感觉来判断被加工表面的粗糙度。此法一般用于粗糙度参数较大的近似评定。
4、光切法
光切法是利用"光切原理"来测量表面粗糙度。
测量工件表面粗糙度时,将传感器放在工件被测表面上,由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行,传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度,此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移,该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化。
从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号,该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统,DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算,测量结果在液晶显示器上读出,也可在打印机上输出,还可以与PC机进行通讯。