Профилометр оптический

Шероховатость (класс шероховатости) поверхности оценивается путем измерения микронеровностей различными приборами, к числу которых относятся следующие основные профилометры, профилографы, оптические приборы. [c.90]

При стандартизации размерных рядов неровностей поверхности в начале использовали Rq (или Я к) — среднее квадратическое отклонение профиля неровностей от его средней линии (США) и Ra —> среднее арифметическое, точнее, среднее абсолютное отклонение его от той же линии (Англия). Эти параметры измеряли электромеханическими профилометрами возможно потому, что они представляют собой хорошо известные в электротехнике эффективное и среднее значения функций, а также статистические характеристики, подходящие для описания рассеивания случайной ординаты профиля относительно ее среднего значения, за которое в данной ситуации была принята средняя линия. Позднее, повсеместно, а также в международном масштабе, был принят параметр Ra из соображений, приведенных выше. Сохранившийся до настоящего времени параметр Ra используют с начала 40-х годов, т. е. более 30 лет. Для измерений оптическими приборами (двойными микроскопами и микроинтерферометрами) параметр Ra не подходит, так как требует трудоемких вычислений. Поэтому применительно к этой категории средств измерений неровностей принимали различные модификации характеристик общей высоты неровностей, такие, как R max — максимальная на фиксированной длине высота неровностей (ранее обозначавшаяся через Я а с). Яср — средняя высота неровностей и Rz—высота неровностей, определяемая по 10 точкам профиля. Для сопоставимости результатов измерений и однозначности стандартизуемых величин потребовалось выделить шероховатость из общей совокупности неровностей поверхности. Это сделали путем установления стандартного ряда базовых длин, полученного из рядов предпочтительных чисел. Значения параметров определяют на соответствующих базовых длинах. Неровности с шагами, превышающими предписанную базовую длину, в результат измерений шероховатости не входят, и стандартизация шероховатости поверхности на них не распространяется. [c.59]

Другой вариант оптического профилометра основан на сканировании испытуемой поверхности сфокусированным лучом ла- [c.122]

В данном справочнике рассмотрены линейные и угловые методы и средства измерения размеров в машиностроении. Именно эти измерения в промышленности технически развитых стран составляют 85—90% от всех существующих видов измерений [37]. Для повышения точности выполнения размерных параметров деталей приборостроительной промышленностью освоен выпуск различных измерительных средств, отвечающих современным требованиям высокоточных преобразователей различных конструкций (индуктивные, фотоэлектрические, электронные), различных приборов для контроля шероховатости обработанных поверхностей (оптико-механические приборы ПСС, ПТС, МИИ, профилометры и профилографы), приборов для контроля погрешностей формы и расположения поверхностей (оптические линейки, автоколлиматоры, интерферометры, кругломеры) и многих других приборов. В связи о тем, что трудоемкость контрольных операций в машиностроительной и приборостроительной промышленности составляет в среднем 10—50% от трудоемкости механической обработки, в последнее время широкое применение получили приборы активного контроля размеров деталей (пневматические приборы моделей БВ-6060, БВ-4009, БВ-4091, индуктивные приборы модели АК-ЗМ), обеспечивающие необходимую точность размеров непосредственно при изготовлении деталей Все эти измерительные средства, наряду с такими давно зарекомендовавшими себя приборами, как индикаторы, микрометры, оптиметры и др., рассмотрены в настоящем издании справочника. [c.3]

Исследования установили наличие систематических расхождений в показаниях профилометров и оптических приборов при измерениях ими одних и тех же поверхностей изделий. В подавляющем большинстве случаев профилометры дают заниженные значения по сравнению с данными оптических приборов. Занижение показаний в значениях Нс составляет 35—60%. [c.235]

В настоящее время применяются два основных метода для выявления и оценки профиля поверхности оптический (приборы — двойной микроскоп, микроскоп теневой проекции, микроинтерферометры) и щу-повой (приборы — профилометры и профилографы). [c.7]

Для стальных шлифованных поверхностей 5 и 6-го классов, чистоты характерно заметное занижение показаний профилометров по сравнению с оптическими приборами (от —10 до —27%). Расхождение этих по-.казаний для различных стальных шлифованных поверхностей 9.—10-го классов чистоты составляет от О до —51% для стальных доведенных и полированных поверхностей 11 — 12-го классов расхождение колеблется в пределах от О до —60%. Для бронзовых образцов твердостью /Дд =50, обработанных алмазным точением с чистотой поверхности, соответствующей 7, 8 и 9-му класса / , занижение показаний [c.115]

Для выявления характера зависимости между показаниями пневматического прибора и значениями чистоты поверхности, определенными с помощью профилирующих приборов, нами были проведены экспери-.менты с использованием образцов чистоты ряда заводов, включая и. образцы завода Калибр , с различной технологией обработки. Материал образцов—сталь сырая и закаленная, чугун, бронза и др. Значение образцов определялось с помощью профилометра и дополнительно оптическим методом. [c.121]

Для построения микропрофилей выбранных образцов печатной бумаги использовался профилометр с алмазной иглой [220]. При определении системы параметров настройки профилометра образцы просматривались в оптический микроскоп для контроля вида профилограмм по определенным характерным участкам микроструктуры поверхности бумаги. Вывод профилограмм на графопостроитель осуществлялся со следующим увеличением вертикальным — 500 и горизонтальным — 40. [c.239]

Для оценки глубины проникновения коррозии используют оптические и механические приборы (профилометры). [c.20]

I. Определение толщины пленок. Почти во всех случаях применения ЭНП необходимо не только измерять толщину готовой пленки, но и контролировать ее в процессе нанесения. К наиболее широко применяемым методам измерения толщины относятся оптические, электрические и гравиметрические реже применяется метод, при котором толщина определяется по смещению иглы профилометра на ступеньке поверхность подложки — поверхность пленки. Этот метод применим только к пленкам, обладающим достаточно большой твердостью, так как давление, создаваемое иглой, может достигать 50 МПа. В гравиметрических методах определяется изменение массы подложки после нанесения пленки. Для определения толщины необходимо знать плотность материала пленки и ее площадь. Применение автоматических микровесов позволяет во многих случаях вести контроль толщины пленки в процессе ее нанесения. [c.262]

Средства измерения шероховатости. Приборы для измерения шероховатости разделяются на контактные и бесконтактные. Действие контактных приборов (профилометры, профилографы и др.) основано на ощупывании измеряемой поверхности наконечником (щупом) с ма лым радиусом закругления. Действие бесконтактных оптических приборов основано на том, что на измеряемую поверхность или ее изображение накладывается одна или ряд световых полос, которые повторяют неровности поверхности. [c.652]

Профилографичесю1в методы — Контроль шероховатости 1 кн. 74 Профилометр—Схема 1 кн. 76 Профилометр оптический Коломийцева — Оптическая схема 1 кн. 72 [c.322]

Параметр Яа измеряется обычно профилометром, а Rz — про-филографом или оптическими приборами одновременного преобразования профиля. [c.60]

В одном из лабораторных макетов оптического профилометра использован так называемый механизм Фуко, заключающийся в том, что при изменении положения, точечного осветителя на оптической оси идеального объектива. дифракционное изображение лезвия, находящегося на уровне оптической оси объектива, меняет свое положение на диаметрально противоположное по отношению к оси симметрии поля изображения в зависимости от того, приближается или удаляется светящаяся точка к объективу от нейтрального положения, в котором поле оказывается равномерно освещенным. В приборе использованы фотоэлементы и фотоумножитель, а профилограмма записывается с помощью самописца. При использовании фиолетового, голубого, зеленого и красного (от лазерного источника) света и апертур от 0,50 до 0,95 оказывается возможным воспроизводить неровности поверхности от 0,01 до 60 мкм. Прибор может использоваться лишь в термоконстантном помещении, свободном от вибраций. Для производственных целей он не предназначен. [c.122]

Согласно поверочной схеме главной палаты мер и измерительных приборов разработан эталонный метод градуировки проверочных образцов чистоты поверхности (образцы оцениваются с помощью оптических приборов). По эталонным образцам в метрологических институтах разрабатываются образцовые меры 1-го разряда, или поверочные образцы. Поверочные образцы служат для аттестации в метрологических институтах образцовых измерительных приборов 2-го разряда, т. е, образцовых профилометрив и про-филографов. По этим образцовым приборам тарируют рабочие измерительные приборы для оценки шероховатости поверхности. Пользуясь этими же средствами, устанав.г1ивают и сравнительные рабочие образцы, которые в последующем применяют на заводах. [c.294]

Плоскопараллельные концевые меры длины в основном находят применение для градуирования оптических приборов и оптико-механических профилографов. Этот метод может быть использован и для градуирования щуповых электроизмерительных приборов (профи-лометров), допускающих градуирование в статическом состоянии. Таким прибором является индуктивный профилометр, градуирование которого может производиться только по критерию Я р. [c.237]

Контроль шероховатости поверхности. Для количественной оценки шероховатости применяют ш уповые приборы (профилометры, профилографы) и оптические приборы (двойной микроскоп и интерференционный микроскоп), а для качественной — образцы шероховатости и сравнительный микроскоп. [c.514]

Параметр Ra измеряется обычно профилометром, Rz - профилог-рафом или оптическими приборами одновременного преобразования профиля. Измерение производят выборочным путем в нескольких местах поверхности детали (на малых участках) и подсчитывают среднюю высоту микронеровностей. [c.93]

Оборудование и приборы прибор для нанесения царапины профилограф-профилометр завода Калибр , модель 201 шкаф сушильный электрический лабораторный СНОЛ (см. работу 1.1) микроскоп оптический с увеличением Х20 толщиномер индикаторный типа ТЛКП (см. работу № 27). [c.67]

К оптическим профилирующим приборам относится двойной микроскоп Линника, в основу принципа действия которого положен способ светового сечения. Интерференционные микроскопы, будучи точными средствами измерения, получили распространение при лабораторных исследованиях весьма чистых поверхностей, в то время как в производственных условиях предпочтение отдавалось щуповым приборам. Решающее значение имел в этом отношении профилометр, разработанный в 1933 г. американскими учеными Абботом, Файрстоном, Байским и Вильямсоном. Основной целью, которую ставили перед собой 6 [c.6]

При анализе соотношения параметров Н,.,. я на технических поверхностях возможны как графическая обработка профилограмм, полученных с помощью оптических или щуповых приборов, так и непосредственное сопоставление показаний двух профилометров, имеющих одинаковые технические характеристики ощупывающей системы, и усилителя, но шкалы которых проградуированы по критериям Я,,,, и R [c.26]

Оценка профиля поверхности относительно средней линии истерически возникла в связи с появлением щупового прибора — профилометра Аббота. Отсчет мгновенных отклонений положения щупа в приборе производится от некоторой линии, в известной мере параллельной линии движения опорных колодок вдоль контролируемой поверхности и делящей профиль пополам. Однако в этой конструкции профилометра, как и в других последующих конструкциях, форма и положение средней линии определяются не только радиусом кривизны опорных колодок и их расположением, но и электромеханическими характеристиками прибора. При нахождении аналогичной средней линии на профилограмме, снятой с помощью оптических приборов, возникают дополнительные трудности. На фиг. 23 приведены две системы базирования и отсчета перемещения иглы в щуповых приборах. В первом случае отсчет перемещения иглы производится от некоторой системы неподвижных относительно прибора прямоугольных координат (фиг. 23, а), и в результат записи профило- [c.35]

Как уже указывалось выше, профилограф или профилометр может быть построен на основе прерывистого ощупывания. Одной из псовых конструкций, где нашел применение способ прерывистого ошупыва-ния, был профилограф А. Еремина (Томский индустриальный институт). В этом приборе, как и в приборах И. Бсспрозванпого, И. Иненко и др., был использован принцип оптического рычага, однако игла с помощью специального механизма могла периодически подыматься и опускаться на поверхность, а в про.межутках между контактами перемещаться вдоль поверхности на расстояния 7,14 и 28 мк. Вертикальное увеличение равнялось 1000 и 2000 пределы измерений составляли от 1 до 90 мк. Одним из недостатков профилографа A. Еремина была большая инерционность ощупывающей системы, вследствие чего процесс измерения отнимал много времени. [c.79]

Исследования, проведенные автором во ВНИИК в связи с государственными испытаниями профилометров, позволили установить количественные соотнощения между показаниями щуповых и оптических приборов при из.мерении поверхностей, полученных различными техно- [c.114]

Измерения осуществлялись оптическим и щуповым методами в нескольких местах поверхности образца, и за показания приборов принимались средние из полученных значений. В табл. 23 дается сопоставление показаний профилометров КВ-7 и Аббота с данными оптического метода, а на фиг. 86 представлены значения Н.,,. упомянутых образцов, полученные оптическим методом, классы чистоты, а также величины [c.114]

Из рассмотрения данных табл. 23 и графика, представленного на фиг. 86, видно, что показания щуповых приборов на технических поверхностях в значительной степени не совпадают с данными оптического метода, причем в большинстве случаев профилометры дают занижение значений На по сравнению с данными оптических приборов, которое, достигает 60%. , [c.115]

Величина систематического расхождения значений по профи-лометру и по оптическим приборам имеет тенденцию увеличиваться с увеличением класса чистоты. Наименьшее расхождение между показа-. ниями профилометров и данными оптического метода относится к стальным образцам 5 и 6-го классов, обработанных точением (от -Ы, до -12%). [c.115]

Наибольшее расхождение между данными оптических приборов и щуповых профилометров получилось на образцах из стали твердостью [c.115]

Необходимо указать, что полученные соотношения между данными профилометров Аббота, КВ-7 и оптических приборов в значительной мере справедливы и для других щуповых приборов, имеющих аналогичные характеристики игл, измерительного усилия и отсечки щага . [c.116]

Отсечка шага , как упоминалось выше, составляет для профилометров примененных типов приблизительно 0,3 мм с мотоприводом и 0,75—0,8 мм при перемещении датчика с соответствующей скоростью от руки. Шаг наибольших неровностей для оптических приборов прежде всего определяется величиной линейного поля зрения. Он также может несколько измениться в зависимости от методики последующей обработки профилограмм. Наконец следует иметь в виду, что расхождение в данных, получаемых с помощью профилометров и оптических приборов, может увеличиваться в силу систематических погрешностей, присущих некоторым двойным и интерференционным микроскопам и приводящих к завышенной оценке шероховатости исследуемых поверхностей. [c.116]

В целях достижения большего единства измерений представляется рациональным применять профилометры, обладающие минимальным усилием ощупывания. Это особенно необходимо при измерениях на мягких материалах. Также необходимо регламентировать методику обработки профилограмм, положив в основу единый ряд отсечек шагов с учетом возможностей щуповых и оптических приборов. [c.116]

Показания проверяемого прибора на этих поверхностях сравниваются с показаниями изученного (образцового) щупового прибора. При испытании новой конструкции профилометра или профилографа также производятся измерения на технических поверхностях,- аттестованных оптическим методом, с целью выявления расхождений показаний исследуемого щупового прибора с данными, полученными на микроинтерферометре и двойном микроскопе. [c.133]

В производственных условиях перед контролером часто возникает вопрос о возможности применения того или иного ш,упового прибора для измерения шероховатости поверхности изделий из мягких материалов. Профилометрам и профилографам присущи определенные погрешности, объясняемые природой контактного метода измерений. Основными пара-.метрами прибора, которые в первую очередь определяют величину искажений при ощупывании поверхности, являются, как указывалось выше, радиус закругления щупа г и усилие Р. Если радиус закругления иглы. можно рассматривать на определенном отрезке времени как величину постоянную для данного прибора, то измерительное усилие, в зависимости от динамических характеристик ощупывающей системы, скорости ощупывания и характера профиля контролируемой поверхности, может сильно изменяться- Это обстоятельство учитывается при конструировании приборов, В современных профилометрах и профилографах, благодаря рациональной конструкции датчиков, а также уменьшению скорости ощупывания добиваются значительного снижения доли динамической составляющей Р,) в общей величине усилия Р. Если радиус закругления иглы у большинства профилометров принят равным 10—15 мк. то измерительное усилие колеблется в весьма широких пределах и достигает в некоторых конструкциях 1—2 гс. Естественно, что при таких уси- лиях на поверхности контролируемого изде.лия, в зависимости от меха нических свойств, и в первую очередь, от твердости материала, будут оставаться более или менее глубокие царапины. Царапание, как следует из анализа, приводимого в главе VI, может по-разному сказаться на показаниях щуповых приборов. Когда размеры впадин велики по сравнению с размерами щупа (при пологом профиле с большим шагом неровностей), а перепад усилия ощупывания на дне впадины и на выступе характеризуется небольшой величиной, погрешности измерения незначительны. При узких микронеровностях, вследствие различных условий деформаций материала на гребешке и во впадине, происходит сглаживание профиля и соответствующее уменьшение измеренной высоты. Это уменьшение тем значительней, чем мягче материал контролируемого изделия и чище его поверхность. На фиг. 115 схематически показаны общие соотношения мелкду данными, получающимися при ощупывании, поверхности иглами с радиусами закруглений г= 10 мк при измерительных усилиях — 2 с С и показаниями оптических бесконтактных приборов. По оси абсцисс графика отложены классы чистоты, установленные с помощью оптических приборов по оси ординат — классы, получающиеся при ощупывании иглами, имеющими указанные выше г и Р. Кривая Т относится к теоретической поверхности абсолютно твердого тела с весь ма пологими неровностями кривая Л4 —- к поверхности изделий с твердостью Ял <20 кгс1мм и углом раскрытия впадин 100°. Между этими двумя кривыми располагаются кривые, относящиеся к поверхностям изделий из стали (С), бронзы (б) и т. п. При контроле профилометрами, имеющими значительные усилия ощупывания чистых поверх- [c.154]

Г. Соммаргреном в работе [70] описан новый оригинальный прибор — оптический гетеродинный профилометр. По принципу действия он является разновидностью интерферометра. Поверхность образца в оптическом гетеродинном профилометре освещается двумя сфокусированными пучками света, слегка различающимися по частоте и поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Отразившись, эти пучки интерферируют так, что результирующая фаза модулируется в соответствии с разницей высот между освещенными точками поверхности. Если один из пучков сфокусирован на фиксированной точке, а другой движется по поверхности, то можно измерить высоты точек по линии сканирования второго пучка, т. е получить профиль поверхности. Деление светового потока на два пучка осуществляется призмой Волластона. В плоскости образца разделение пучков составляет 100 мкм. Исследуемый образец помещается на вращающийся столик и один из пучков совмещается с осью вращения столика, а второй сканируется по образцу при вращении. Небольшой сдвиг в частоте пучков происходит за счет расщепления основной моды Не—Не-лазера (расщепления Зеемана), трубка которого помещена в аксимальном магнитном поле. Описанный прибор позволяет получить чувствительность к высоте шероховатости до 0,1 нм, совмещая в себе преимущества интерферометра с пре- [c.233]

Для получения информации о рельефе поверхности используются различного вида щуповые приборы (профилометры, профилографы), оптические интерферометры, туннельные и сканирующие атомно-силовые микроскопы и т. д. Они позволяют с той или иной степенью точности воссоздать микрорельеф поверхности на заданном ее элементе, а также определить некоторые её характеристики (осреднённый высотный и шаговый параметры, средний наклон и радиус кривизны в вершине неровности, среднее количество неровностей на единицу площади и т.д.). Развитие измерительной техники приводит к изменению представлений о топографии, что стимулирует возникновение новых математических моделей, используемых для описания топографии поверхности. С другой стороны, при создании приборов для исследования топографии в конструкцию и программное обеспечение закладывается возможность измерения и расчёта характеристик, наиболее широко используемых при моделировании. Обзор экспериментальных методов исследования топографии поверхностей содержится в [59, 235]. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...