Радиус ощупывающей иглы - от 2 до 12 мкм. Скользя по поверхности, она изнашивается и тупится. Кроме того, при сканировании возможны отскоки иглы и пластические деформации микронеровностей. Все это приводит к большим погрешностям при измерениях (в среднем ±10 %). Чем меньше R a, тем менее достоверна информация о реальном профиле,получаемая с помощью щупового прибора.
Наибольшее распространение из бесконтактных методов получили методы светового сечения, теневой проекции и интерференционные методы. Через осветительную диафрагму 3контролируемая поверхность 1 освещается узкой полоской света от источника 2. В поле зрения микрометра 4 видна картина. Высота микронеровностей измеряется от визирной линии 5 микрометром 4.Разность отсчетов при совмещении этой линии с верхним и нижним краями неровности считывается с микрометрического барабанчика и позволяет определять значения hi , необходимые для расчета Ra и Rz.
Метод теневой проекции отличается от описанного тем, что граница между светом и тенью создается острием ножа.
При интерференционном методе измерения параметров шероховатости поверхность рассматривается в микроскоп. На изображении поверхности возникают интерференционные полосы, по искривлению которых судят о шероховатости. Метод предназначен для оценки параметров шероховатости чисто обработанных поверхностей с диапазоном изменения Ra от 0,02 до 0,16 мкм.
Основной недостаток оптических приборов – относительно большая трудоемкость измерения. Этого недостатка лишены методы измерения параметров шероховатости при помощи лазера. Наиболее точным и удобным из лазерных методов измерения является метод сдвига частоты излучения.
Блок-схема лазерного профилографа с устройством сдвига частоты излучения, работа которого основана на изменении оптической длины измерительного плеча интерферометра с постоянной скоростью.
Выходное излучение лазера 5 после прохождения телескопической системы 4 направляется на сканирующее устройство, перемещающее сфокусированное излучение лазера вдоль измеряемой поверхности с постоянной скоростью vo. Сканирующее устройство состоит из кубика 3 с отражающей поверхностью и микрообъектива 2, позволяющего сфокусировать на измеряемой поверхности 1 лазерный пучок до 6 - 8 мкм. Отраженное от поверхности излучение приобретает доплеровский сдвиг частоты, пропорциональный вертикальной составляющей относительной скорости движения поверхности, которая определяется углом подъема освещенного элемента микропрофиля. После вторичного прохождения через сканирующее устройство и резонатор лазераотраженное излучение принимается фотоприемником 6. С выхода фотоприемника электрический сигнал после прохождения через амплитудный ограничитель 7 и узкополосный усилитель 8 поступает на частотный детектор 9.Выходной сигнал частотного детектора подается на интегрирующий усилитель 10, формирующий напряжение, пропорциональное мгновенному значению высот микронеровностей поверхности.
В лазерных профилографах применяют также метод последовательного преобразования фазы. Излучение лазера расщепляется на две части (1 и 2), которые фокусируются объективом 3на исследуемую поверхность 4.Отраженные составляющие излучения снова собираются объективом и после фотоэлектронной обработки преобразуются в сигнал, пропорциональный разности длин оптических путей первого и второго луча. При движении исследуемой поверхности по координате х (или лучей относительно поверхности)и постоянном расстоянии х o получаемый сигнал пропорционален скорости приращения координаты у. После интегрирования данного сигнала на выходе образуются сигналы, пропорциональные координате у профиля поверхности.
3.4. Контроль расположения поверхностей
Случаи контроля расположения поверхностей весьма многочисленны и разнохарактерны. Поэтому ограничимся рассмотрением только типовых, наиболее распространенных случаев.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.