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粗糙度工作原理

更新時(shí)間:2016-06-04      點(diǎn)擊次數(shù):3391

針描法又稱(chēng)觸針?lè)?。?dāng)觸針直接在工件被測(cè)表面上輕輕劃過(guò)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(guò)電子裝置把信號(hào)加以放大, 然后通過(guò)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(lái)。

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,其工作原理見(jiàn)圖2,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(xiàn)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(xiàn)圈與測(cè)量線(xiàn)路是直接接入平衡電橋的,線(xiàn)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?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(xiàn)圈中所處的位置。當(dāng)鐵芯處于差動(dòng)電感線(xiàn)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(xiàn)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(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(xiàn)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。

傳統(tǒng)表面粗糙度測(cè)量?jī)x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(zhǎng)度的選取,濾波器的選擇等; (4)測(cè)量結(jié)果的輸出不直觀(guān)。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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