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儀器檢測(cè):粗糙度儀的工作原理和分類

時(shí)間:2017-06-30 作者: 閱讀:4791
      粗糙度儀的工作原理,粗糙度儀是用于測(cè)量物體表面粗糙度的儀器。因?yàn)槲矬w表面質(zhì)量的特性是零件最重要的特性之一,尤其在計(jì)量儀器檢測(cè)中對(duì)表面質(zhì)量有更高的要求。最早人們是用標(biāo)準(zhǔn)樣件或樣塊,通過肉眼觀察或用手觸摸,對(duì)物體表面粗糙度做出定性的綜合評(píng)定。
      后來各國相繼研制出多種測(cè)量表面粗糙度的儀器。目前,測(cè)量表面粗糙度常用的方法有:比較法、光切法、干涉法、針描法和印模法等。而測(cè)量迅速方便、測(cè)值精度較高、應(yīng)用最為廣泛的就是采用針描法原理的表面粗糙度測(cè)量儀。針描法又稱觸針法。
      當(dāng)觸針直接在工件被測(cè)表面上輕輕劃過時(shí),由于被測(cè)表面輪廓峰谷起伏,觸針將在垂直于被測(cè)輪廓表面方向上產(chǎn)生上下移動(dòng),把這種移通過電子裝置把信號(hào)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。
      具體在使用過程中,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)過放大及電平轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),DSP芯片將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和參數(shù)計(jì)算,測(cè)量結(jié)果在液晶顯示器上讀出,也可在打印機(jī)上輸出,還可以與PC機(jī)進(jìn)行通訊。
      傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量儀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)濾波器,它使400Hz以下的低頻信號(hào)順利通過,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度的波度,因此它是一個(gè)高通(高頻能通過)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。經(jīng)過噪聲濾波和波度濾波以后,剩下來的就是與被測(cè)表面粗糙度成比例的信號(hào),再平均表放大器后,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的絕對(duì)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。
      這種儀器適用于測(cè)定0.02-10靘的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。

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