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粗糙度測(cè)試儀的工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：742 發(fā)布時(shí)間：2014-11-14
粗糙度測(cè)試儀的工作原理
又叫表面、表面光潔度儀、表面粗糙度檢測(cè)儀、粗糙度測(cè)量?jī)x、粗糙度計(jì)、粗糙度測(cè)試儀等多種名稱，國(guó)外先研發(fā)生產(chǎn)后來(lái)才引進(jìn)國(guó)內(nèi)。粗糙度儀測(cè)量工件表面粗糙度時(shí)，將傳感器放在工件被測(cè)表面上，由儀器內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳感器沿被測(cè)表面做等速滑行，傳感器通過(guò)內(nèi)置的銳利觸針感受被測(cè)表面的粗糙度，此時(shí)工件被測(cè)表面的粗糙度引起觸針產(chǎn)生位移，該位移使傳感器電感線圈的電感量發(fā)生變化，從而在相敏整流器的輸出端產(chǎn)生與被測(cè)表面粗糙度成比例的模擬信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大及電平轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
粗糙度測(cè)試儀用于計(jì)量室及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工作表面粗糙度進(jìn)行高精度的測(cè)量，粗糙度測(cè)試儀采用接觸式方式，能迅速直觀地測(cè)量出表面粗糙度值，儀器采用電感式探頭，測(cè)量誤差小，重復(fù)性好，鉆石觸針經(jīng)久耐用，配置16位單片微處理器，智能化程度高，使用特別方便，能迅速讀出Ra,Ry,Rz等參數(shù)，并可根據(jù)需要打印出全部測(cè)試數(shù)據(jù)及輪廓圖形，LCD能顯示測(cè)量過(guò)程中的觸針位置，避免人為造成的誤差。
采用針描法原理的表面粗糙度測(cè)量?jī)x由傳感器、驅(qū)動(dòng)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(cè)桿的一端裝有金剛石觸針，觸針尖 端曲率半徑r很小，測(cè)量時(shí)將觸針搭在工件上，與被測(cè)表面垂直接觸，利用驅(qū)動(dòng)器以一定的 速度拖動(dòng)傳感器。由于被測(cè)表面輪廓峰谷起伏，觸狀在被測(cè)表面滑行時(shí)，將產(chǎn)生上下移動(dòng)。 此運(yùn)動(dòng)經(jīng)支點(diǎn)使磁芯同步地上下運(yùn)動(dòng)，從而使包圍在磁芯外面的兩個(gè)差動(dòng)電感線圈的電感量發(fā)生變化。傳感器的線圈與測(cè)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(gè)和觸針上下的位移量成正比的信號(hào)，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(hào)。此后，將信號(hào)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(dòng)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(jì)算器，進(jìn)行積分計(jì)算，即可由指示表直接讀出表面粗糙度Ra值。
傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x工作原理框圖指零表的作用反映鐵芯在差動(dòng)電感線圈中所處的位置。當(dāng)鐵芯處于差動(dòng)電感線圈的中間位置時(shí)，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(cè)量之前，必須調(diào)整指零表，使其處于零位。噪聲濾波的目的在于剔除一些干擾信號(hào)，如電氣元件的噪聲所引起的虛假信號(hào)。大量的測(cè)試表明，高于400Hz的信號(hào)即不是被測(cè)表面粗糙度所引的信號(hào)，必須從總信號(hào)中加以剔除。所以噪聲濾波器是一種低通（低頻能通過(guò)）濾波器，它使400Hz以下的低
頻信號(hào)順利通過(guò)，而將400Hz以上的高頻信號(hào)迅速衰減，從而達(dá)到濾波的目的。波度濾波的目的則是用以濾掉距大于取樣長(zhǎng)度的波度，因此它是一個(gè)高通（高頻能通過(guò)）濾波器，使表面粗糙度所引起的高頻（相對(duì)于波度引起的低頻而言）信號(hào)能自由通過(guò)。經(jīng)過(guò)噪聲濾波和波度濾波以后，剩下來(lái)的就是與被測(cè)表面粗糙度成比例的信號(hào)，再經(jīng)平均表放大器后，所輸出的電流I與被測(cè)表面輪廓各點(diǎn)偏離中線的高度y的值成正比，然后經(jīng)積分器完成的積計(jì)算，得出Ra值，由指零表顯示出來(lái)。這種儀器適用于測(cè)定0.02-10μm的Ra值，其中有少數(shù)型號(hào)的儀器還可測(cè)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(cè)量。測(cè)量迅速方便，測(cè)值精度高。