針描法(fa)

針(zhen)描法(fa)又(you)稱觸(chu)針(zhen)法(fa)。當觸(chu)針(zhen)直接在(zai)工件被(bei)測(ce)表(biao)面(mian)上(shang)輕輕劃過(guo)時，由于被(bei)測(ce)表(biao)面(mian)輪廓峰谷起(qi)伏(fu)， 觸(chu)針(zhen)將(jiang)在(zai)垂直于被(bei)測(ce)輪廓表(biao)面(mian)方向上(shang)產生上(shang)下移(yi)動，把這(zhe)種移(yi)通過(guo)電子(zi)裝置把信號(hao)加(jia)以放大(da)， 然后通過(guo)指零表(biao)或(huo)其它輸(shu)出裝置將(jiang)有關粗糙度的數據或(huo)圖形輸(shu)出來工作(zuo)原(yuan)理(li)

采用(yong)針描法原理的(de)表(biao)面(mian)粗糙(cao)度測(ce)量(liang)儀由傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、驅動(dong)器(qi)、指零表(biao)、記錄(lu)器(qi)和電感(gan)(gan)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)是輪 廓儀的(de)主要部件之一，在(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)測(ce)桿的(de)一端裝有(you)金(jin)剛石觸(chu)(chu)針，觸(chu)(chu)針尖 duan曲率半徑(jing)r很(hen)小，測(ce)量(liang)時將(jiang)觸(chu)(chu)針搭在(zai)(zai)工件上，與(yu)被測(ce)表(biao)面(mian)垂直接觸(chu)(chu)，利用(yong)驅動(dong)器(qi)以一定的(de) 速度拖動(dong)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)。由于被測(ce)表(biao)面(mian)輪廓峰谷起伏，觸(chu)(chu)狀在(zai)(zai)被測(ce)表(biao)面(mian)滑行(xing)時，將(jiang)產生(sheng)上下(xia)移動(dong)。 此運動(dong)經支(zhi)點使(shi)磁芯同步地上下(xia)運動(dong)，從而使(shi)包圍在(zai)(zai)磁芯外(wai)面(mian)的(de)兩個差動(dong)電感(gan)(gan)線圈的(de)電感(gan)(gan)量(liang)發生(sheng)變化。

傳感(gan)器的線圈(quan)與(yu)測量(liang)線路是(shi)直接接入(ru)平衡電(dian)橋的，線圈(quan)電(dian)感(gan)量(liang)的變化使(shi)電(dian)橋失 去(qu)平衡，于是(shi)就輸(shu)出一個和(he)觸針上下(xia)的位(wei)移(yi)量(liang)成正比的信(xin)號，經電(dian)子裝置將(jiang)這一微弱電(dian)量(liang)的變化放大、相敏檢(jian)波(bo)后，獲得能(neng)表示觸針位(wei)移(yi)量(liang)大小和(he)方向的信(xin)號。

此后，將信號分(fen)成三路(lu)：一(yi)(yi)路(lu)加到指零表上， 以(yi)表示觸針的(de)位置(zhi)，一(yi)(yi)路(lu)輸至直(zhi)流功率放(fang)大器，放(fang)大后推動記錄(lu)器進行(xing)記錄(lu);另一(yi)(yi)路(lu)經濾波和平均(jun)表放(fang)大 器放(fang)大之后，進入積(ji)分(fen)計算器，進行(xing)積(ji)分(fen)計算，即可由(you)指示表直(zhi)接讀出表面(mian)粗糙度Ra值。

傳統(tong)表(biao)(biao)面粗糙度測(ce)量儀工作原理(li)框圖指(zhi)(zhi)(zhi)零表(biao)(biao)的(de)作用反映鐵芯在(zai)差動(dong)(dong)電(dian)感(gan)(gan)線(xian)(xian)圈(quan)中所處(chu)的(de)位置(zhi)。當鐵芯處(chu)于差動(dong)(dong)電(dian)感(gan)(gan)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)中間位置(zhi)時，指(zhi)(zhi)(zhi)零表(biao)(biao)指(zhi)(zhi)(zhi)針指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)出零位，即保證處(chu)于電(dian)感(gan)(gan)變化的(de)線(xian)(xian)性(xing)范(fan)圍之內(nei)。所以(yi)，在(zai)測(ce)量之前(qian)，必須(xu)調(diao)整指(zhi)(zhi)(zhi)零表(biao)(biao)，使其處(chu)于零位。噪聲(sheng)濾波(bo)(bo)的(de)目的(de)在(zai)于剔除(chu)一些干擾信號(hao)，如(ru)電(dian)氣元件的(de)噪聲(sheng)所引起(qi)的(de)虛(xu)假信號(hao)。大量的(de)測(ce)試表(biao)(biao)明，高于400Hz的(de)信號(hao)即不是被測(ce)表(biao)(biao)面粗糙度所引的(de)信號(hao)，必須(xu)從總信號(hao)中加(jia)以(yi)剔除(chu)。所以(yi)噪聲(sheng)濾波(bo)(bo)器是一種低(di)通(tong)(低(di)頻能(neng)通(tong)過)濾波(bo)(bo)器，它使400Hz以(yi)下的(de)低(di)

表面粗糙(cao)度(du)(du)輪廓頻(pin)信號(hao)順利通(tong)過，而(er)將400Hz以上(shang)的高頻(pin)信號(hao)迅速衰減，從(cong)而(er)達到濾波(bo)(bo)(bo)(bo)的目的。波(bo)(bo)(bo)(bo)度(du)(du)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)的目的則是(shi)用以濾掉距大于(yu)取(qu)樣長度(du)(du)的波(bo)(bo)(bo)(bo)度(du)(du)，因此它是(shi)一個高通(tong)(高頻(pin)能(neng)通(tong)過)濾波(bo)(bo)(bo)(bo)器，使表面粗糙(cao)度(du)(du)所(suo)引起的高頻(pin)(相對(dui)于(yu)波(bo)(bo)(bo)(bo)度(du)(du)引起的低(di)頻(pin)而(er)言)信號(hao)能(neng)自由通(tong)過。

經(jing)過噪聲濾波(bo)(bo)和波(bo)(bo)度(du)濾波(bo)(bo)以后，剩(sheng)下(xia)來的(de)就是與被測(ce)(ce)表(biao)(biao)(biao)面粗糙度(du)成(cheng)比例的(de)信號，再(zai)經(jing)平均(jun)表(biao)(biao)(biao)放(fang)大(da)器(qi)后，所輸出的(de)電(dian)流I與被測(ce)(ce)表(biao)(biao)(biao)面輪廓各點(dian)偏(pian)離中線的(de)高度(du)y的(de)值成(cheng)正比，然(ran)后經(jing)積(ji)分器(qi)完成(cheng)的(de)積(ji)計算，得出Ra值，由(you)指零表(biao)(biao)(biao)顯示出來。

這種(zhong)儀器適(shi)用(yong)于(yu)測(ce)(ce)定0.02-10μm的(de)Ra值，其中有少數(shu)型號的(de)儀器還可測(ce)(ce)定更小的(de)參數(shu)值，儀器配有各(ge)種(zhong)附件(jian)，以(yi)適(shi)應(ying)平(ping)面(mian)(mian)(mian)、內外圓柱(zhu)面(mian)(mian)(mian)、圓錐面(mian)(mian)(mian)、球面(mian)(mian)(mian)、曲面(mian)(mian)(mian)、以(yi)及(ji)小孔、溝槽等形(xing)狀的(de)工(gong)件(jian)表面(mian)(mian)(mian)測(ce)(ce)量(liang)。測(ce)(ce)量(liang)迅速方便，測(ce)(ce)值精度(du)高。