Overflatens ruhet kan testes ved kontakt eller ikke-kontakt metoder.
kontakt eller ikke-kontakt metoder figur
Kontakt profilometer
Spissen av pennen berører prøveoverflaten direkte.
Pekepennen er montert på toppen av detektoren og sporer prøveoverflaten. Den beveger seg opp og ned for elektronisk deteksjon.
Det elektroniske signalet tas opp etter forsterkning og digital konvertering.
For å nøyaktig måle fine former og ruhet ved hjelp av en kontaktflateruhetsmåler, må kontakttrykket være lite og radiusen til pekepennspissen være så liten som mulig. Pekepennen er laget av safir eller diamant. Spissen radius er vanligvis mindre enn 10 um. Den ideelle formen på pennen er en toroid med en sfærisk spiss.
Tipsradius: rtip=2um.5 um, 10um
Kjeglevinkel: 60 grader, 90 grader
* Med mindre annet er spesifisert, er den ideelle kjeglevinkelen for generelle måleinstrumenter 60 grader.
Bærbar overflateruhetstester
Arbeidsprinsippet til et kontaktprofilometer er å måle Z-forskyvningen til en diamantpenn når den beveger seg over overflaten til en produsert del. Når pennen beveger seg langs overflaten av produktet, vanligvis opptil 25 mm i rekkevidde, konverteres denne forskyvningen til en digital verdi som vises på profilometerskjermen. Etter visning analyserer produktdesigneren eller produsenten måleresultatene og kan få en dypere forståelse av produktets egenskaper. Diagram for deteksjon av ruhet kontakt
I et instrument med ruhet er pennespissen i direkte kontakt med prøveoverflaten. Detektorspissen er utstyrt med en pekepenn som sporer overflaten av prøven. Den vertikale bevegelsen til pennen registreres av et elektrisk signal forsterket og digitalt konvertert av en forskyvningssensor som en LVDT.
Ulemper med kontaktmåling
Fordi pennen kan skade overflaten på produktet når den kommer i kontakt med overflaten under målingen, og forårsake endringer i overflateruheten. Den er også tregere enn berøringsfri teknologi, og målingen er begrenset av radiusen til pekepennspissen, så hvis den brukes i storskala produksjonsprosesser, kan den bremse monteringsprosessen. I tillegg har kontaktteknologi problemer med å lokalisere og identifisere fine målepunkter, og prøven må kuttes og behandles for inspeksjon.
2. Berøringsfri profilometer
Berøringsfrie profilometre kan måles ved hjelp av en rekke teknikker, inkludert lasertriangulering, konfokalmikroskopi og digital holografi. Det vanligste kontaktløse profilometeret er et optisk profilometer, som bruker lys i stedet for en fysisk sonde.
Nålehullet har en diameter på bare flere titalls mikrometer, og dens funksjon er å kutte av det reflekterte lyset når det ikke er i fokus. Når "i fokus", kommer det reflekterte lyset fra både det normale optiske systemet og det laserkonfokale optiske systemet inn i det lysmottakende elementet. Når du observerer "ute av fokus", kommer det reflekterte lyset fra det normale optiske systemet (ufokusert lys) inn i det lysmottakende elementet, men det reflekterte lyset fra det laserkonfokale optiske systemet (ufokusert lys) kuttes av nålehullet . Det vil si at det reflekterte lyset kommer inn i det lysmottakende elementet kun når det er i fokus, og dette er grunnlaget for å danne et konfokalt optisk system.
I optisk måleteknologi rettes lys mot overflaten av et produkt. Ved å hente refleksjoner fra et godt plassert referansespeil kan et kamera oppdage overflaten i 3D.
Sammenligning av kontakt og berøringsfri måling
Berøringsfrie profilometre er svært pålitelige, i stand til å måle overflatevariasjoner innenfor mikron, og kan beregne overflateruhet mye raskere. I tillegg kan berøringsfrie overflatemåleverktøy måle større områder fordi de ikke er begrenset av størrelsen på pekepennspissen.
