光散射法在位检测钢轧辊表面粗糙度的研究

介绍基于光散射原理的光纤式表面粗糙度测量仪的原理和结构，研制了一种新型测量仪，其测量范围和测量精度都有很大的提高，并应用于在位钢轧辊的表面粗糙度检测。     

光纤探针式表面粗糙度测量仪实验研究

本文介绍了一种光纤探针式表面粗糙度测量仪,它集现有接触式和非接触式表面粗糙度测量仪优点 于一身,能满足表面粗糙度测量的高精度要求.本文阐述了此种测量仪的工作原理,说明了各部分的主要功能, 并给出了光纤探头部分的具体设计,最后分析了实验结果.     

表面粗糙度测量技术综述

表面粗糙度对加工件的性能有着很大的影响。由于机械、电子及光学工业的飞速发展,对精密机械加工表面的质量及结构小型化的要求日益提高,使得表面粗糙度测量显现出越来越重要的地位。通过对表面粗糙度测量技术的发展历史与发展现状的追述,阐述了一种常见的表面粗糙度测量仪的工作原理和性能,并对其相关问题作了讨论。     

DRNI型磁盘表面粗糙度非接触测量仪

本文论述了研制成的一种用于计算机硬盘盘片等超精密表面粗糙度非接触测量的智能化仪器;提出了基于外差干涉原理的平行双光束设计方案,简述了该测量仪结构、光学系统、驱动控制系统、光电转换系统、数据处理系统及精密定位系统;给出了表面粗糙度多刻线标准样板以及磁盘表面粗糙度的实测曲线.测试结果表明,该测量仪的示值误差优于3%,示值变动性小于±3%,可实现自动调焦自动测量.     

激光扫描粗糙度测量仪的研制

介绍激光扫描粗糙度测量仪的测量原理、结构及结果。本测量仪根据激光在工件表面的反射散射原理,应用激光扫描技术、数据采集、A/D转换和定标曲线的计算机拟合,整个测量过程在单板机控制下自动完成。测量粗糙度Ra的分辨率为0.001μm,测量重复精度为0.006μm。     

光外差干涉磁盘表面粗糙度测量仪

根据外差干涉计量术的原理,研制了非接触式的光外差干涉磁盘表面粗糙度测量仪.其垂直分辨率小于1nm,横向分辨率为2μm,对标准样板和计算机磁盘表面的测量结果也很令人满意.     

压电式传感器的特性分析

通过压电式传感器与电感式传感器的特性对比，得出压电式传感器的电压衰减所引起的误差是压电式粗糙度测量仪一般只能提供被测表面单参数值的模式，而不能提供被测表面的轮廓曲线的主要原因。要完善压电式粗糙测量仪的特性并扩大其使用范围，应选择电压衰减小的压电式传感器，并合理设计压电式粗糙度测量仪系统和配置方案。     

光纤式表面粗糙度测量仪的研制

本文论述了光纤式表面粗糙度测量仪研制过程中关键问题的解决方法，对非线性特性的参数计算、零点漂移、信号噪声、不同加工表面特性差异的处理都给出了完美的解决方法。该仪器以光散射理论为测量原理，用光纤为传输媒介，并用单片机８０９８进行计算、数据处理和测量智能控制。     

LSA-1型激光扫描粗糙度测量仪

表面粗糙度是表面质量的一个重要指标,不接触的快速测量表面粗糙度是实现质量监控的重要手段。传统的触针法和光导法不能满足这一要求。北京科技大学物理系龚育良副教授在冶金部教育司和校科研处资助下,研制的LSA-1型激光扫描粗糙度测量仪是根据激光在加工表面上的反射散射原理,采用激光扫描、数据采集和定标曲线的计算机拟合等现代技术研制     

FDM 3D打印参数对打印件精度的影响研究

通过三水平三因素正交试验法设计了打印工艺参数,采用FDM快速成型设备打印制件。利用三坐标测量机、粗糙度测量仪研究了不同打印温度、分层厚度、打印速度、摆放位置对打印件尺寸精度及表面粗糙度的影响。测试结果表明:各因素对制件尺寸精度影响水平有差异,存在方向性,在宽度方向尺寸精度较差,长度和高度方向上尺寸精度相对较高。粗糙度测量仪测试结果表明打印件水平面的表面粗糙度比竖直面好。     

岩石节理面粗糙度的分形效应与试件尺寸影响分析

 岩石节理面的粗糙度是影响岩体形变、位移和强度的主要因素,准确量测岩石节理表面的粗糙度对评价岩石力学特性非常重要.根据分形理论,岩石节理表面具有分形特征,可用分形维数描述节理表面的起伏度,但是岩石节理表面粗糙度一般不具有严格的自相似分形性质,因此,表面分形参数(分形维数D和截距A)的量测结果受到尺度的影响.本文运用三维表面激光形貌仪扫描10个不同尺度的试件(尺寸为100mm×100mm—1000mm×1000mm),结果表明,D和A随试件尺寸增大而减小,两参数都有尺度效应,但存在一个极限尺寸.综合考虑岩石表面尺寸、试件长度以及测量尺度对岩石节理表面粗糙度的影响,提出可靠的分形测量途径.     

2201型表面粗糙度检查仪微机化改造

在2201型表面粗糙度检查仪原有的电子设备基础上，提出从软、硬件两方面对表面粗糙度检查仪进行微机化改造，硬件电路主要以PIC16F877单片机为核心，可以完成仪器启动、数据采集和与微机串行连接，测量软件由4个模块组成，简要地描述了各个模块的功能，改造后的检查仪在实际应用中性能明显提高，证明该改造的实用性和可靠性。     

A novel wide-range precision instrument for measuring three-dimensional surface topography

We developed a measuring instrument that had wide range, high precision, small measuring touch force. The instrument for three-dimensional (3D) surface topography measurement was composed of a high precision displacement sensor based on the Michelson interference principle, a 3D platform based on vertical scanning, a measuring and control circuit, and an industrial control computer. It was a closed loop control system, which changed the traditional moving stylus scanning style into a moving platform scanning style. When the workpiece was measured, the lever of the displacement sensor returned to the balanced position in every sample interval according to the zero offset of the displacement sensor. The non-linear error caused by the rotation of the lever was, therefore, very small even if the measuring range was wide. The instrument can measure the roughness and the profile size of a curved surface.     

显微剪切干涉表面粗糙度轮廓测量

结合剪切干涉技术与显微干涉技术，提出了显微剪切干涉非接触表面粗糙度轮廓测量方法．由于自参考干涉和共路偏振相移干涉特点，建议的干涉仪具有极好的抗环境干扰和振动的能力，同时能取得一般显微干涉仪的表面粗糙度测量精度，适合制造环境下表面粗糙度精密测量．介绍了发展的显微剪切干涉仪的原理，以及相应于粗糙度轮廓的波前重建算法．实验结果证明了该方法的可行性．     

光散射法测量表面粗糙度的研究

本文对用光散射方法测量表面粗糙度的原理进行了探讨,研制了表面粗糙度的测量装置.利用该装置对用不同加工方法加工出来的表面粗糙度(R_a=0.02～10μm)进行测量.此外,由于采用了光调制技术,从而克服了照明光、背景光及电噪声对输出信号的影响,故该装置可用于精密切削过程中对加工表面粗糙度的在线监测.     

基于分形理论的表面粗糙度测量研究

提出了一种基于分形几何理论的表面粗糙度测量与分析的方法。这种方法首先采用图像处理技术获取试件表面形貌的图像数据,然后利用分形几何的相关理论建立数学模型。依据模型对图像数据进行处理,得到能体现表面粗糙度等级的分形几何参数。     

考虑表面粗糙度的接触式超声衰减系数校正方法

材料的表面质量会显著影响超声衰减系数的准确测量。根据表面粗糙度对垂直入射的超声波束传播的影响，提出了考虑表面粗糙度的接触式超声衰减系数校正方法。首先基于未耦合时粗糙界面反射系数校正理论和光滑界面耦合时的反射系数计算公式，推导出耦合时粗糙界面的反射系数表达式。在此基础上结合衰减系数计算公式提出了包含粗糙度信息的接触式超声衰减系数校正方法。最后，制备了不同表面粗糙度的45钢和304不锈钢柱体试件，搭建了衰减系数超声测量平台，通过实验分析了表面粗糙度对信号时域和频域的影响，验证了提出的校正方法的有效性和实用性。实验结果表明，提出的衰减模型能有效补偿粗糙度引起的超声背散射信号衰减，透射法相对测量误差在6%以内。     

表面粗糙度三维表征参数的研究与测量

本文在参考了一维、二维粗糙度评定参数的基础上．提出了几个表面微观轮廓的三维评定参数。研究了相应的数学模型、推导了平均平面的计算方法和三维参数适合于计算机直接运算的数学模型。探讨了实现测量的方法与装置，并通过实测数据证实了这些参数的实际意义。