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。
表面粗糙度仪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,表面粗糙度仪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。
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。
表面质量的特性是零件重要的特性之一,在计量科学中表面质量的检测具有重要的地位。比较早人们是用标准样件或样块,通过肉眼观察或用手触摸,对粗糙度仪做出定性的综合评定。目前,测量表面粗糙度常用的方法有:比较法、光切法、干涉法、针描法和印模法等,而测量迅速方便、测值精度较高、应用较为广泛的就是采用针描法原理的粗糙度仪。
粗糙度仪又叫表面粗糙度仪、表面光洁度仪、表面粗糙度检测仪、粗糙度测量仪、粗糙度计、粗糙度测试仪等多种名称。它具有测量精度高、测量范围宽、操作简便、便于携带、工作稳定等特点,可以广泛应用于各种金属与非金属的加工表面的检测。
表面粗糙度仪工作原理:
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。
为研究表面粗糙度对零件性能的影响和度量表面微观不平度的需要,从20年代末到30年代,欧美等国等设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪,给从数值上定量评定表面粗糙度创造了条件。
30年代起,已对表面粗糙度定量评定参数进行了研究,美国人提出了用距表面轮廓峰顶的深度和支承长度率曲线来表征表面粗糙度。
1936年出版了表面粗糙度的专著,对表面粗糙度的评定参数和数值的标准化提出了建议。
但粗糙度评定参数及其数值的使用,真正成为一个被广泛接受的标准还是从40年代各国相应的标准发布以后开始的;
这样的仪器设备就叫粗糙度仪,由于以前叫表面光洁度所以表面粗糙度仪人们又习惯的成为表面光洁度仪。
粗糙度仪的参数怎样选择呢?
1.对于光滑表面和半光滑表面一般采用Ra作为评定参数。Ra值反映实际轮廓微观几何形状特性的信息量大,而且Ra值用触针式电动轮廓仪测量比较容易。
2.对于极光滑和极粗糙表面,宜采用Rz作为评定参数。Rz值通常用非接触式的光切显微镜测量。但Rz不如Ra对表面微观几何形状特征反映的全面。
3.对不允许出现较大加工痕迹和受交变应力作用的表面,应采用Ry作为评定参数。
Ry概念简单、测量简便,但Ry不如Ra或Rz反映全面。因此对于狭小表面,Ry具有实际意义。
另外可按实际情况,Ry与Ra或Rz联用,综合控制表面粗糙度。
4.对密封性要求高的表面,可使用间距特性参数Sm和S。
5.对耐磨性要求高的表面可规定tp。
特点:
测量-触觉测量按钮,适用难测到的位置。
分体式-通过滑轨和锁定装置,分为显示/控制装置和驱动装置两部分。
金刚石测针和压电传感器-带金刚石尖端的坚固耐磨的压电传感器测针,确保测量结果的可靠性。
蓝牙技术-在驱动装置和显示/控制装置之间进行快速可靠的通信。
粗糙度仪是一种高级便携式表面粗糙度测量仪,只需按一键即可测量多个粗糙度参数。
这些参数(如Ra、Rz、Rp、Rv和Rt)会显示在直观的2.4英寸LCD彩色屏幕上。使用充电电池,便于在所有环境和表面进行快速、轻松和精确的现场测量。