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粗糙度测量仪原理 粗糙度仪

2018年03月08日 来源:粗糙度测量仪原理 大字体小字体

  粗糙度测量仪基本参数定义

  二、非金属加工制造业,随着科技的进步与发展,越来越多的新型材料应用到加工工艺上,如陶瓷、塑料、聚乙烯,等等,现在有些轴承就是用特殊陶瓷材料加工制作的,还有泵阀等是利用聚乙烯材料加工制成的。这些材料质地坚硬,某些应用可以替代金属材料制作工件,在生产加工过程中也需要检测其表面粗糙度。

  光切法是利用"光切原理"来测量表面粗糙度。

  4、工艺装备

  比较法是车间常用的方法。将被测表面对照粗糙度样板,用肉

  6、机电一体化设计,体积小,重量轻,使用方便快捷

  10、可选配曲面传感器、小孔传感器、深槽传感器、测量平台、接长杆等附件菜单操作方式

  针描法是利用触针直接在被测表面上轻轻划过,从而测出表面粗糙度的Ra值。

  4、采用DSP芯片进行控制和数据处理,速度快,功耗低

  5、通用机械及金属成形设备

  干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。

  新型粗糙度仪是检测工件表面粗糙度的数字化电子仪器,由于其准确度高、稳定性好、便于操作等优点迅速普及开来。目前能生产此类代表性产品厂家主要有英国泰勒、德国马尔粗、德国霍梅尔、日本三丰等。国内厂家主要有:北京时代、哈量、宁波联合等,其中尤以时代集团生产的粗糙度仪产品以其较高的性价比(时代粗糙度仪)在国内市场占有80%左右的份额。

  一、机械加工制造业,主要是金属加工制造。粗糙度仪最初的产生就是为了检测机械加工零件表面粗糙度而生的。尤其是触针式粗糙度测量仪比较适用于质地比较坚硬的金属表面的检测。如:汽车零配件加工制造业、机械零部件加工制造业,等等。这些加工制造行业只要涉及到工件表面质量的,对于粗糙度仪的检测应用是必不可少的。

  6、表面工程处理

  2、机械零部件加工及传动装置机械零部件包括:轴承、紧固件、冲压件、螺套螺栓、齿轮齿条、凸轮系统、联轴器、离合器、液压机具、减速机、微特电机、调速电动机。

  8、气动、液压元器件及压力容器

  眼判断或借助于放大镜、比较显微镜比较;也可用手摸,指甲划动的感觉来判断被加工表面的粗糙度。此法一般用于粗糙度参数较大的近似评定。

  图3传统表面粗糙度测量仪工作原理框图指零表的作用反映铁芯在差动电感线圈中所处的位置。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的绝对值成正比,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。

  传统表面粗糙度测量仪存在以下几个方面的不足:

  3、金属加工设备及机床附件、功能部件

  可存储15次测量结果; 128×64点阵液晶,可显示全部参数、轮廓图形和中英文菜单;

  起重设备、空气压缩机、阀门、泵、风机、制冷设备、滚丝机、冷轧机、打标机、铆接机、拉丝机、金属制品。

  金属加工设备包括:车床、铣床、钻床、磨床、冲床、锯床、电火花加工机、线切割机、激光加工机、倒角机、快速成型机、卧轴短台、数控强力、专用成形系列、自动攻丝机、钻孔攻丝复合机、衍磨机、雕刻机、试验机、专用试验机。

  (1)测量参数较少,一般仅能测出Ra、Rz、Ry等少量参数;(2)测量精度较低,测量范围较小,Ra值的范围一般为0.02-10μm左右;(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。

  半径r很小,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。图3为仪器的工作原理主框图。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。

  3、比较法

  2、段码液晶显示器,具有背光功能

  5、内置锂离子充电电池及控制电路,容量高、无记忆效应,充电时间短,连续工作时间长,大于20小时

  8、内置标准RS232接口可连接时代TA220s打印机,可打印全部参数

  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,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。外形采用拉铝模具设计,坚固耐用,抗电磁干扰能力显着,符合当今设计新趋势。

  1、高精度电感传感器

  轮廓仪测量表面粗糙度实验教学平台(样例3)

  7、冶金冶炼、轧制及锻压设备

  下面根据粗糙度仪的具体使用对其应用行业进行细分:

  1、汽车制造及零配件加工

  三、随着粗糙度仪的技术和功能不断加强和完善,以及深入的推广和应用,越来越多的行业被发现会需求粗糙度的检测,除机械加工制造外,电力、通讯、电子、,如交换机上联轴器、集成电路半导体等生产加工过程中也需粗糙度的评定,甚至人们生活中使用的文具、餐具、人的牙齿表面都要用到表面粗糙度的检验。

  9、模具铸造、精密制造

  冷轧薄板、镀锡原板、铝合金型材、不锈钢板、冷滚轧工件、轧制轧辊(制成铜片、铝片)、冷硬铸铁镜面辊、压延辊。

  塑料模具、冲压模具、盖体模具、压铸模具、熔炼设备、铸造设备、铁、铝铸件、有色金属型砂铸造件、碳钢铸件、不锈钢铸件、合金钢铸件、精密铸造件。

  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。

  硬质合金刀具、齿轮加工刀具、螺纹加工刀具、刀具系统、陶瓷刀具、磨具、研具、刃磨机、耐磨件、夹具、气动夹具、液压夹具、模具标准件、模具材料、电动/气动工具、手动工具。

  9、具有自动关机、多种提示说明信息

  1、干涉法

  2、针描法

  7、带有测值存储及存储数据查询功能

  1 传统表面粗糙度测量仪的工作原理 1.1 仪器的工作原理     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、记录器和工作台等主要部件组成。电感传感器是轮廓仪的主要部件之一,其工作原理见图2,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,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。   指零表的作用反映铁芯在差动电感线圈中所处的位置。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。噪声滤波的目的在于剔除一些干扰信号,如电气元件的噪声所引起的虚假信号。大量的测试表明,高于 400Hz的信号即不是被测表面粗糙度所引的信号,必须从总信号中加以剔除。所以噪声滤波器是一种低通(低频能通过)滤波器,它使400Hz以下的低频信号顺利通过,而将400Hz以上的高频信号迅速衰减,从而达到滤波的目的。波度滤波的目的则是用以滤掉距大于取样长度的波度,因此它是一个高通(高频能通过)滤波器,使表面粗糙度所引起的高频(相对于波度引起的低频而言)信号能自由通过。   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的绝对值成正比,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。

  3、人机对话,界面直观、操作极其简单

  4、光切法

  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,其工作原理见图2,在传感器测杆的一端装有金刚石触针,触针尖端曲率

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