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表面粗糙度仪的工作原理 引 言表面质量的特性是零件最重要的特性之一,在计量科学中表面质量的检测具有重要的地位。最早人们是用标准样件或样块,通过肉眼观察或用手触摸,对表面粗糙度做出定性的综合评定。1929年德国的施马尔茨(G.Schmalz)首先对表面微观不平度的深度进行了定量测量。1936年美国的艾卜特(E.J.Abbott)研制成功第一台车间用的测量表面粗糙度的轮廓仪。1940年英国Taylor-Hobson公司研制成功表面粗糙度测量仪(3)测量方式不灵活,例如:评定长度的选取,滤波器的选择等;(4)测量结果的输出不直观。造成上述几个方面不足的主要原因是:系统的可靠性不高,模拟信号的误差较大且不便于处理等。图4 改进后的表面粗糙度测量仪工作原理框图要采用计算机系统对传统的表面粗糙度测量仪进行改进,就要编制相应的计算机软件,最好采用比较直观的菜单形式。可以按如图5所示的菜单使用流程图编制软件:图5 菜单使用流程框图3.2 改进后的表面粗糙度测量仪的功能及使用效果由于采用计算机系统,将模拟信号转换为数字信号进行灵活的处理,显著地提高了系统的可靠性,所以既大大增加了测量参数的数量,又提高了测量精度。例如:哈尔滨量具刃具厂制造的2205型表面粗糙度测量仪的测量参数多达二十六个,测量范围为0.001~50另一方面,若在表面粗糙度测量仪测量实验的教学过程中引入改进后的表面粗糙度测量仪,就实验的直观教学功能而言,也很有意义。改进后的电动输廓仪,通过计算机软件与硬件的结合(尤其是软件)大大加强了实验过程的直观性,这体现在以下几个方面:(1)整个实验过程非常直观地通过软件的各级菜单进行控制。操作简单、一目了然。(2)输入与显示同步,即在测量进行过程的同时,触针在被测表面上滑行的轨迹动态地显示在计算机屏幕上。(3)测量结果及相关图形能非常直观地、准确地输出在显示器、打印机或绘图仪上。很显然,以上这些直观的教学效果是其它传统的表面粗糙度测量实验方法所不具备的。它在得到正确的测量结果的同时,还充分运用了直观教学的原理,帮助学生加深对表面粗糙度的概念及其各种参数的直观理解。"FONT-FAMILY: " Courier New?;4 结 语(1)传统的表面粗糙度测量仪由传感器、驱动器、指零表、记录器和工作台等主要部件组成,从输入到输出全过程均为模拟信号。而在传统的表面粗糙度测量仪的基础上,采用计算机系统对其进行改进后,通过模-数转换将模拟量转换为数字量送入计算机进行处理,使得仪器在测量参数的数量、测量精度、测量方式的灵活性、测量结果输出的直观性等方面有了极大的提高。(2)从前面的分析知,整个改进方案并不复杂,因此对于目前仍广泛使用的传统的表面粗糙度测量仪的改进具有一定的意义。(3)随着电子技术的进步,某些型号的表面粗糙度测量仪还可将表面粗糙度的凹凸不平作三维处理,测量时在相互平行的多个截面上进行,通过模-数变换器,将模拟量转换为数字量,送入计算机进行数据处理,记录其三维放大图形,并求出等高线图形,从而更加合理的评定被测面的表面粗糙度。
本资料给出的参数符合GB/T3505-2000《产品几何技术规范表面结构 轮廓法 表面结构的述语、定义及参数》 、符合GB/T6062-2002《产品几何量技术规范(GPS)表面结构 轮廓法接触(触针)式仪器的标称特性》。表面粗糙度关键技术术语: (1)表面粗糙度: 取样长度L 取样长度是用于判断和测量表面粗糙度时所规定的一段基准线长度,它在轮廓总的走向上取样。 (2)表面粗糙度: 评定长度Ln 由于加工表面有着不同程度的不均匀性,为了充分合理地反映某一表面的粗糙度特性,规定在评定时所必须的一段表面长度,它包括一个或数个取样长度,称为评定长度Ln。 (3)表面粗糙度: 轮廓中线(也有叫曲线平均线)M 轮廓中线M是评定表面粗糙度数值的基准线。 评定参数及数值: 国家规定表面粗糙度的参数由高度参数、间距参数和综合参数组成。 表面粗糙度高度参数共有三个: (1)轮廓算术平均偏差Ra : 在取样长度L内,轮廓偏距绝对值的算术平均值。 (2)微观不平度十点高度Rz 在取样长度L内最大的轮廓峰高的平均值与五个最大的轮廓谷深的平均值之和。 (3)轮廓最大高度Ry 在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。 表面粗糙度间距参数共有两个: (4)轮廓单峰平均间距S 两相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度Si,称为轮廓单峰间距,在取样长度L内,轮廓单峰间距的平均值,就是轮廓单峰平均间距。 (5)轮廓微观不平度的平均间距Sm 含有一个轮廓峰和相邻轮廓谷的一段中线长度Smi,称轮廓微观不平间距。 表面粗糙度综合参数: (6)轮廓支承长度率tp 轮廓支承长度率就是轮廓支承长度np与取样长度L之比。 另附: 中美表面粗糙度对照表中国旧标准( 光洁度)中国新标准( 粗糙度)Ra美国标准(微米 )Ra美国标准( 微英寸),Ra▽46.38.003206.30250▽53.25.002004.001603.20125▽61.62.501002.00801.6063▽70.81.25501.00400.8032▽80.40.6325[/al
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。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。1、工作原理当传感器在驱动机构的驱动下沿被测表面作匀速直线运动时,其内部垂直于工作表面的触针随工作表面的微观不平轮廓产生垂直方向的位移,再通过传感器将位移变化量转换成电量的变化,将该电信号进行放大,滤波,经A/D转换为数字信号,再经DSP处理,计算出Ra、Rz、Rq、Rt值并显示。2、产品用途本产品属于便携式表面粗糙度仪,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,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。3、产品特点◇机电一体化设计,体积小,重量轻,使用方便;◇采用 DSP 芯片进行控制和数据处理,速度快,功耗低;◇大量程,多参数 Ra,Rz,Rq,Rt。◇高端机器增加 Rp,Rv,R3z,R3y,RzJIS,Rs,Rsk,Rsm,Rku,Rmr 等参数;◇128×64 OLED 点阵显示器,数字/图形显示;高亮无视角;◇显示信息丰富、直观、可显示全部参数及图形;◇兼容 ISO、DIN、ANSI、JIS 多个国家标准;◇内置锂离子充电电池及充电控制电路,容量高、无记忆效应;◇有剩余电量指示图标,提示用户及时充电;◇可显示充电过程指示,操作者可随时了解充电程度◇连续工作时间大于 20 小时◇超大容量数据存储,可存储 100 组原始数据及波形。◇实时时钟设置及显示,方便数据记录及存储。◇具有自动休眠、自动关机等节电功能◇可靠防电机走死电路及软件设计◇显示测量信息、菜单提示信息、错误信息及开关机等各种提示说明信息;◇全金属壳体设计,坚固、小巧、便携、可靠性高。◇中/英文语言选择 ◇可连接电脑和打印机;◇可打印全部参数或打印用户设定的任意参数。◇可选配曲面传感器、小孔传感器、测量平台、传感器护套、接长杆等附件。[img=,300,463]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211241622452810_7413_5568994_3.png!w489x756.jpg[/img]【英徕铂】英徕铂ENLAB,物性检测仪器品牌,为国内市场提供数百种物性检测仪器,为科研工作者提供检测仪器解决方案与服务