表面粗糙度测量仪

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。

表面粗糙度测量仪是一种高精度触针式表面粗糙度测量仪器，该仪器可对平面，斜面，外圆柱面，内孔表面,深槽表面，圆弧面和球面等各种零件表面的粗糙度进行测试，并实现表面粗糙度的多种参数测量。仪器可方便地用于轴承滚道粗糙度的测量。

表面粗糙度测量仪器配有电脑及专用测量软件，运用先进的无噪声机械定位装置，可选定被测零件的不同位置，设定各种测量长度进行自动测量，评定段内采样数据达3000个点。所有的测量数据和曲线可在屏幕显示或打印输出，所以在汽车配套行业、机械、模具加工、科研单位、大专院校等各大行业中广泛使用。

　 本仪器是评定零件表面质量的台式粗糙度仪。可对多种零件表面的粗糙度进行测量，包括平面、斜面、外圆柱面，内孔表面，深槽表面及轴承滚道等，实现了表面粗糙度的多功能精密测量。

　　仪器的组成：

　　1.基本配置：

　　●立柱

　　●驱动箱

　　●传感器（标准、高分辩力）

　　●电箱

　　●微机、打印机

　　●V型工作台

　　●调斜工作台

●设计新颖，结构紧凑，经济耐用。

　　●可用于检测不同形状表面的粗糙度，包括： 平面、外圆、内孔、凹槽及其他较难 测量的表面。

　　●既可在车间现场使用，也适用于计量室和实验室。

　　●传感器可在内置或转出至90 °、180 °及270 °进行测量，可轻松满足不同状况下的检测要求。

　　●仪器可在垂直甚至倒置的状态下进行操作。　　

　　Ra: 轮廓算术平均值

　　Ry /Rmax: 轮廓最大峰谷值

　　Rz: 5个最大峰谷值的平均值

　　●符合ISO, DIN,ANSI,JIS 标准.

　　●顶置液晶数字显示，读数方便.

　　●测量结果公/英制可选择.

　　●可配置标准RS-232输出端口，将测量结果输出至微型打印机或电脑.

表面质量的特性是零件最重要的特性之一，在计量科学中表面质量的检测具有重要的地位。最早人们是用标准样件或样块，通过肉眼观察或用手触摸，对表面粗糙度做出定性的综合评定。1929年德国的施马尔茨(G.Schmalz)首先对表面微观不平度的深度进行了定量测量。1936年美国的艾卜特(E.J.Abbott)研制成功第一台车间用的测量表面粗糙度的轮廓仪。1940年英国Taylor-Hobson公司研制成功表面粗糙度测量仪“泰吕塞夫(TALYSURF)”。以后，各国又相继研制出多种测量表面粗糙度的仪器。目前，测量表面粗糙度常用的方法有：比较法、光切法、干涉法、针描法和印模法等，而测量迅速方便、测值精度较高、应用最为广泛的就是采用针描法原理的表面粗糙度测量仪。

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，其工作原理是，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。

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。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。

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，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。

便携表面粗糙度测量仪

1、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。

2、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）。

3、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）。

　　将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样板比较来确定被测表 面粗糙度数值的方法。 比较时可以采用的方法: Ra > 1.6&micro;m 时 目测 Ra1.6~Ra0.4&micro;m 时用 放大镜 Ra < 0.4&micro;m 时用比较显微镜。

　　注：比较时要求样板的加工方法，加工纹理，加工方向，材料与被测零件表面相同。

　　特点：该方法测量简便，使用于车间现场测量，常用于中等或较粗糙表面的测量。

　　双管显微镜测量表面粗糙度，可用作Ry与Rz参数评定，测量范围0.5~50&micro;m

加工方法举例：

市场上常见的表面粗糙度测量仪品牌有：

国外品牌主要有：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；

国产品牌主要有：北京时代粗糙度仪、哈量粗糙度仪、宁波联合、上海泰明、304、威尔逊、兰泰等。