厂商 :苏州崇睿仪器仪表有限公司
江苏 苏州- 主营产品:
- 粗糙度仪
- 硬度计
- 测高仪
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,国外先研发生产后来才引进国内。粗糙度仪测量工件表面粗糙度时,将传感器放在工件被测表面上,由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行,传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度,此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移,该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化,从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号,该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统。
简介
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,抗电磁干扰能力显著,符合当今设计新趋势。
应用领域
粗糙度仪的应用领域有: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。上海全爱丰精密量仪有限公司是一家专业代理日本MITUTOYO三丰量具和量仪以及日本SK量规等的专业公司。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。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。
工作原理
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。
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
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。
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:
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。
主要特点
1、高精度电感传感器
2、段码液晶显示器,具有背光功能
3、人机对话,界面直观、操作极其简单
4、采用DSP芯片进行控制和数据处理,速度快,功耗低
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
6、机电一体化设计,体积小,重量轻,使用方便快捷
7、带有测值存储及存储数据查询功能
8、内置标准RS232接口可连接时代TA220s打印机,可打印全部参数
9、具有自动关机、多种提示说明信息
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
5使用方法
测量
1、干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。
2、针描法
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。
3、比较法
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
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。
4、光切法
光切法是利用"光切原理"来测量表面粗糙度。
测量工件表面粗糙度时,将传感器放在工件被测表面上,由仪器内部的驱动机构带动传感器沿被测表面做等速滑行,传感器通过内置的锐利触针感受被测表面的粗糙度,此时工件被测表面的粗糙度引起触针产生位移,该位移使传感器电感线圈的电感量发生变化,从而在相敏整流器的输出端产生与被测表面粗糙度成比例的模拟信号,该信号经过放大及电平转换之后进入数据采集系统,DSP芯片将采集的数据进行数字滤波和参数计算,测量结果在液晶显示器上读出,也可在打印机上输出,还可以与PC机进行通讯。
产品改进
传统表面粗糙度测量仪的改进方案
为了克服传统表面粗糙度测量仪的不足,应该采用计算机系统对其进行改进。例如,英国兰克精密机械有限公司制造的“泰吕塞夫(TALYSURF)”10型和中国哈尔滨量具刃具厂制造的2205型表面粗糙度测量仪就采用了计算机系统,使其性能较之传统表面粗糙度测量仪有极大的提高。其基本原理如图4所示,从相敏整流输出的模拟信号,经过放大及电平转换之后进入数据采集系统,计算机自动地将其采集的数据进行数字滤波和计算,得到
各种加工表面得到的表面光洁度
测量结果,测量结果及轮廓图形在显示器显示或打印输出。图4 改进后的表面粗糙度测量仪工作原理框图要采用计算机系统对传统的表面粗糙度测量仪进行改进,就要编制相应的计算机软件,最好采用比较直观的菜单形式。可以按如图5所示的菜单使用流程图编制软件:
菜单使用流程框图改进后的表面粗糙度测量仪的功能及使用效果
由于采用计算机系统,将模拟信号转换为数字信号进行灵活的处理,显著地提高了系统的可靠性,所以既大大增加了测量参数的数量,又提高了测量精度。例如:哈尔滨量具刃具厂制造的2205型表面粗糙度测量仪的测量参数多达二十六个,测量范围为0.001~50μm,另一方面,若在表面粗糙度测量仪测量实验的教学过程中引入改进后的表面粗糙度测量仪,就实验的直观教学功能而言,也很有意义。改进后的电动输廓仪,通过计算机软件与硬件的结合(尤其是软件)大大加强了实验过程的直观性,这体现在以下几个方面:
(1)整个实验过程非常直观地通过软件的各级菜单进行控制。操作简单、一目了然。(2)输入与显示同步,即在测量进行过程的同时,触针在被测表面上滑行的轨迹动态地显示在计算机屏幕上。(3)测量结果及相关图形能非常直观地、准确地输出在显示器、打印机或绘图仪上。很显然,以上这些直观的教
粗糙度仪
学效果是其它传统的表面粗糙度测量实验方法所不具备的。它在得到正确的测量结果的同时,还充分运用了直观教学的原理,帮助学生加深对表面粗糙度的概念及其各种参数的直观理解。结语
(1)传统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,从输入到输出全过程均为模拟信号。而在传统的表面粗糙度测量仪的基础上,采用计算机系统对其进行改进后,通过模-数转换将模拟量转换为数字量送入计算机进行处理,使得仪器在测量参数的数量、测量精度、测量方式的灵活性、测量结果输出的直观性等方面有了极大的提高。(2)从前面的分析知,整个改进方案并不复杂,因此对于仍广泛使用的传统的表面粗糙度测量仪的改进具有一定的意义。(3)随着电子技术的进步,某些型号的表面粗糙度测量仪还可将表面粗糙度的凹凸不平作三维处理,测量时在相互平行的多个截面上进行,通过模-数变换器,将模拟量转换为数字量,送入计算机进行数据处理,记录其三维放大图形,并求出等高线图形,从而更加合理的评定被测面的表面粗糙度。粗糙度∶以前一般叫表面光洁度,是用来评定工件表面质量的专业术语,最早一般用对比样板来评定工件表面粗糙度,从▲1到▲14一共分为14个等级,随着科技的发展使用者对工件表面质量要求也越来越高,原来的检测手段已经不能满足我们的需求,这也就加快了表面粗糙度仪的诞生。粗糙度仪是检测工件表面粗糙度的数字化电子仪器,由于准确度高、稳定性好、便于操作等优点迅速普及开来。
主要分类
国外先研发生产后来才引进国内,市场上粗糙度仪品牌主要有:英国泰勒粗糙度仪、德国马尔粗糙度仪、德国霍梅尔表面粗糙度仪、日本三丰粗糙度仪、东京精密粗糙度、瑞士泰萨粗糙度仪、英国易高粗糙度这些都是国外生产厂商品牌;国内生产厂家品牌主要有:粗糙度仪从测量原理上主要分为两大类:接触式和非接触式,接触式粗糙度仪主要是主机和传感器的形式,非接触式粗糙度仪主要是光学原理例如激光表面粗糙度仪。从测量使用的方便性上说又可分为:袖珍式表面粗糙度仪(代
表面粗擦度轮廓中线
表性产品主要有:时代TR100、TR101、TR110、TR150袖珍式表面粗糙度仪和现已停产的英国泰勒DUO袖珍式表面粗糙度仪)、手持式粗糙度仪(代表性产品主要有TR200/220手持式粗糙度仪、泰勒25粗糙度仪、M1/M2粗糙度仪等品牌型号,不一一列举)、便携式粗糙度仪(代表性产品主要有TR240便携式粗糙度仪和TR300粗糙度形状测量仪等)、台式粗糙度仪(品牌型号较多一一列举,有些手持式粗糙度仪和便携式粗糙度仪配上相应的测量平台即可以当台式粗糙度仪使用)。粗糙度仪从功能又可划分为:表面粗糙度仪、粗糙度形状测量仪(TR300粗糙度形状测量仪是界于表面粗糙度仪和表面粗糙度轮廓仪之间的一款测量表面粗糙度的仪器,也可说是微观表面粗糙度轮廓仪)和表面粗糙度轮廓仪(代表性产品主要有英国泰勒表面粗糙度轮廓仪、德国马尔粗糙度轮廓仪、德国霍梅尔表面粗糙度轮廓仪、日本三丰表面粗糙度轮廓仪)。
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经营工具显微镜,测高仪,硬度计,对刀仪,大理石平台,三丰量具量仪,粗糙度仪,显微镜,尼康高度计,索尼位移传感器,色差仪.TESA量具量仪,雷尼绍测针,测厚仪等等。
具体品牌有日本三丰量具量仪,瑞士TRIMOS测高仪,日本艾森,日本孔雀,日本得乐,山东莱州(华银),上海联尔(东华),日本东日,瑞士梅特勒.托利多,台湾泰仕,日本PEAK,台湾精展,日本尼康,日本索尼等等
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