粗糙度儀的介紹、應(yīng)用領(lǐng)域、工作原理

　　1簡介：

　　粗糙度儀又叫表面粗糙度儀、表面光潔度儀、表面粗糙度檢測(cè)儀、粗糙度測(cè)量儀、粗糙度計(jì)、粗糙度測(cè)試儀等多種名稱。它具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍寬、操作簡便、便于攜帶、工作穩(wěn)定等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種金屬與非金屬的加工表面的檢測(cè)，該儀器是傳感器主機(jī)一體化的袖珍式儀器，具有手持式特點(diǎn)，更適宜在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用。外形采用拉鋁模具設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，抗電磁干擾能力顯著，符合當(dāng)今設(shè)計(jì)新趨勢(shì)。

　　2應(yīng)用領(lǐng)域：

　　粗糙度儀的應(yīng)用領(lǐng)域有：一、機(jī)械加工制造業(yè)，主要是金屬加工制造。粗糙度儀初的產(chǎn)生就是為了檢測(cè)機(jī)械加工零件表面粗糙度而生的。尤其是觸針式粗糙度測(cè)量儀比較適用于質(zhì)地比較堅(jiān)硬的金屬表面的檢測(cè)。如：汽車零配件加工制造業(yè)、機(jī)械零部件加工制造業(yè)等等。這些加工制造行業(yè)只要涉及到工件表面質(zhì)量的，對(duì)于粗糙度儀的檢測(cè)應(yīng)用是必不可少的。上海全愛豐精密量儀有限公司是一家專業(yè)代理日本MITUTOYO三豐量具和量儀以及日本SK量規(guī)等的專業(yè)公司。二、非金屬加工制造業(yè)，隨著科技的**與發(fā)展，越來越多的新型材料應(yīng)用到加工工藝上，如陶瓷、塑料、聚乙烯，等等，現(xiàn)有些軸承就是用特殊陶瓷材料加工制作的，還有泵閥等是利用聚乙烯材料加工制成的。這些材料質(zhì)地堅(jiān)硬，某些應(yīng)用可以替代金屬材料制作工件，在生產(chǎn)加工過程中也需要檢測(cè)其表面粗糙度。三、隨著粗糙度儀的技術(shù)和功能不斷加強(qiáng)和完善，以及深入的推廣和應(yīng)用，越來越多的行業(yè)被發(fā)現(xiàn)會(huì)需求粗糙度的檢測(cè)，除機(jī)械加工制造外，電力、通訊、電子、，如交換機(jī)上聯(lián)軸器、集成電路半導(dǎo)體等生產(chǎn)加工過程中也需粗糙度的評(píng)定，甚至人們生活中使用的文具、餐具、人的牙齒表面都要用到表面粗糙度的檢驗(yàn)。

　　3工作原理：

　　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)，把這種移動(dòng)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。

　　采用針描法原理的表面粗糙度測(cè)量儀由傳感器、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，其工作原理見圖2，在傳感器測(cè)桿的一端裝有金剛石觸針，觸針曲率

　　粗糙度儀(6張)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。圖3為儀器的工作原理主框圖。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。

　　圖3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。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。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。

　　傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量儀存在以下幾個(gè)方面的不足：

　　（1）測(cè)量參數(shù)較少，一般僅能測(cè)出Ra、Rz、Ry等少量參數(shù)；（2）測(cè)量精度較低，測(cè)量范圍較小，Ra值的范圍一般為0.02-10μm左右；（3）測(cè)量方式不靈活，例如：評(píng)定長度的選取，濾波器的選擇等；（4）測(cè)量結(jié)果的輸出不直觀。造成上述幾個(gè)方面不足的主要原因是：系統(tǒng)的可靠性不高，模擬信號(hào)的誤差較大且不便于處理等。

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