触针式表面粗糙度测量仪示值误差异常时的原因分析及处理
表面粗糙度的测量方法
环境振动和噪声会影响测量结果的准确性，应采取措施减小或消除这些因素的 影响。
测量误差的来源与控制
误差来源分析
表面粗糙度的测量误差可能来源于测 量设备、被测表面、操作人员和环境 条件等多个方面。
误差控制措施
为减小测量误差，应对各个方面的误 差源进行分析和控制，如提高操作人 员的技能水平、加强设备维护和校准 等。
触针法
总结词
利用触针接触表面并测量其微观不平度的度测量方法之一。它通过将一个微小的触针置于 待测表面上，利用传感器记录触针在表面上的起伏变化，从而测量表面的微观不 平度。该方法精度高，适应性强，但可能会对表面造成轻微划痕。
印模法
总结词
通过复制表面微观形貌并进行分析的方法。
表面粗糙度的测量方法
目录 CONTENT
• 表面粗糙度概述 • 接触式测量方法 • 非接触式测量方法 • 测量方法的选用与注意事项
01
表面粗糙度概述
定义与重要性
定义
表面粗糙度是指物体表面微观不 平度的程度，通常是指在加工过 程中留下的痕迹。
重要性
表面粗糙度对物体的使用性能和 寿命有着重要影响，如耐磨性、 抗腐蚀性、接触刚度等。
光学显微镜法
总结词
利用光学显微镜观察表面形貌来测量表 面粗糙度
VS
详细描述
光学显微镜法是利用光学显微镜观察表面 形貌，通过观察到的表面形貌特征来测量 表面粗糙度的一种非接触式测量方法。通 过调整显微镜的放大倍数和焦距，可以观 察到不同尺度下的表面形貌特征，从而测 量表面粗糙度的大小。
扫描隧道显微镜法
糙度值增大。
工件材料
工件材料的硬度、韧性 等物理性质对表面粗糙
度有影响。
表面粗糙度仪常见问题汇总
表面粗糙度仪常见问题汇总资料整理：无损检测资源网沧州市欧谱检测仪器有限公司1. 标准 ISO,ANSI,DIN,JIS 的含义？答： ISO 代表国际标准， ANSI 代表美国标准， DIN 代表德国标准，JIS 代表日本标准。
2. 请问表面粗糙度的单位有哪些？答: 表面粗糙度单位均为?m,即微米=10-6 米3．表面粗糙度等级如何划分？答：以下表面粗糙度单位均为?m,即微米=10^-6 米。
14 级 Ra 0.006 13 级 Ra 0.012 12 级 Ra 0.025 11 级 Ra 0.050 10 级 Ra 0.1 9级 8级 7级 Ra 0.2 Ra 0.4 Ra 0.8 4 级 Ra 6.4 3 级 Ra 12.5 2 级 Ra 25 1 级 Ra 50 6 级 Ra 1.6 5 级 Ra3.24. 请问什么是便携式粗糙度测量仪？答：便携式粗糙度测量仪是一种体积小、携带方便的表面粗糙度测量仪，被广泛应用于加工现场或在计量室进行进一步分析。
沧州欧谱系列粗糙度仪都是携式粗糙度测量仪，仅手掌大小，可携带到任何需要测量表面粗糙度的地方。
5．粗糙度仪能够实用那些方面的测量？答：它可测量各种加工表面，包括：油泵油嘴、曲轴、凸轮轴、缸体缸盖的配合面、缸套、缸孔、活塞孔等的表面粗糙度。
同时可应用于 PS 版测量、在线检测机床的设置和调整、检测加工过程中刀具的磨损或松动。
6. 请问表面粗糙度的定义？答：国标 GB／fl031—1995 规定，表面粗糙度就是指加工表面具有较小间距和谷峰所组成的微观几何形状特性，即表面的微观不平度（按相邻两波的峰或谷间距在 lmrn 以下）。
表面粗糙度较确切地反映了工件表面微观几何形状的概念，它是指表面粗糙不平的程度。
7．微观不平度指什么？答：在机械零件切削的过程中,刀具或砂轮遗留的刀痕,切屑分离时的塑性变形和机床振动等因素,会使零件的表面形成微小的峰谷.这些微小峰谷的高低程度和间距状况就叫做微观不平度,也称为表面粗糙度, 它是一种微观几何形状误差.8．表面粗糙度是怎么形成的？答：表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。
表面粗糙度测量仪的结构与工作原理
2205型表面粗糙度测量 仪
4.表面粗糙度测量仪的结构
传感器：传感器是表面粗 糙度测量仪测量表面粗糙 度的关键环节，核心部分 是由金刚石触针、导头和 测量信号变换器组成。其 作用是支撑触针，将触针 在被测表面法线方向位移 转换成电信号。
传感器
4.表面粗糙度测量仪的结构
传感器的导头与触针
4.表面粗糙度测量仪的结构 驱动装置：表面粗糙度测量仪的驱动装置是使传感器触针 沿被测表面作准确匀速直线或曲线滑行并测量取值的装置。
驱动箱
4.表面粗糙度测量仪的结构
驱动箱 1-启动手柄；2-燕尾导轨；3-启动手柄限位 器；4-行程标尺；5-调整手轮；6-球形支承
脚
4.表面粗糙度测量仪的结构
计量器具检定与调修
第六章 表面粗糙度测量仪的检定与调修 第一节 表面粗糙度测量仪的结构与工作原理
第一节 表面粗糙度测量仪的结构与工作原理
【教学内容】 ●表面粗糙度测量仪的结构
●表面粗糙度测量仪的工作原理
1.表面粗糙度测量仪的用途
表面粗糙度测量仪的用途：表面粗糙度测量仪可用来测量 平面、轴、孔和圆弧等各种形状工件的表面粗糙度。表面 粗糙度测量仪所测量的粗糙度参数Ra值范围为0.04~10um。 工件表面粗糙度值小于0.04um，大于10um时，使用表面 粗糙度测量仪测量工件表面粗糙度Ra值时，都会产生较大 的测量误差。
电器箱前面板 1-测针位移指示器；2-调
零旋钮；3-电源开关
4.表面粗糙度测量仪的结构 电箱后面板
3.表面粗糙度测量仪的类型 电感式传感器结构示意图
3.表面粗糙度测量仪的类型
压电式表面粗糙度测量仪：使用压电式传感器的表面粗 糙度测量仪称为压电式表面粗糙度测量仪，压电传感器的 原理是将微小的不断变化的尺寸参数转换成压电晶体表面 的电荷变化。压电晶体是一种具有压电效应的晶体。当它 沿一定方向受外力而变形时，其表面就会产生电荷；当外 力去掉后，晶体重新回到不带电状态。
表面粗糙度量测方法
表面粗糙度是对工件质量进行评估的重要指标之一，对于其在使用过程中的配合质量、运动精度以及耐磨损性等都有着不容忽视的影响，因此，想要保证工件的加工质量，就必须采取有效措施，降低表面粗糙度。
表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。
由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。
表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。
一般标注采用Ra。
表面粗糙度测量方法一、接触式测量方法接触式测量方法指的是，在测量设备中的探测位置会直接与表面接触，可以帮助人们获取被测表面的信息。
但是这种测量方式不适用于刚性强度偏高、容易发生磨损的表面。
1、比较测量方法在车间普遍应用的测量方法是比较法。
比较法指的是将对比粗糙度样板与被测表面进行比较，测量人员直接用手的触摸来确定表面的粗糙度，或者通过肉眼观察，也可以使用放大镜、比较显微镜来对比。
通常情况下，当粗糙度评定参数值偏高时，可以运用比较法，但是很可能造成很大的误差。
2、印模法印模法指的是采用一些塑性材料当做块状印模，然后将其与被测表面互相贴合，再取下时，印模上会出现表面的具体轮廓，测量人员可以开始测量印模的表面，这种方式可以获取部件的表面粗糙度。
一些规模大的零件内表面测量工作无法通过设备来完成，可以使用印模法来实现。
然而印模法也存在一定缺陷，它的准确性不强，而且操作过程很复杂。
3、触针法触针法的另一种名称是针描法。
这种方法是在被测表面上放置一根很尖的触针，测量过程中需要垂直放置，使触针做横向移动。
根据被测表面的轮廓，触针会自行做垂直起伏运动。
把触针所做的位移活动利用电路转变为电信号后，可以将其方法，分析与计算后就可以获取表面粗糙度的指数。
触针法主要包括感应式、压电式以及电感式等几种方法。
粗糙度仪期间核查作业指导书
粗糙度仪期间核查作业指导书CG/ZCJ75-2021 1目的检查验证超声波测厚仪在检定/校准周期内仪器的示值误差和重复性是否符合标准要求。
2依据JJF1105-2018《触针式表面粗糙度测量仪校准规范》3适用范围适用于使用中和修理后的触针式表面粗糙度测量仪的期间核查。
4周期在设备两次检定/校准之间。
5环境核查室内温度应为20±3℃，相对湿度应≤65%RH。
室内无影响测量的灰尘、振动、噪音、气流、腐蚀性气体和较强磁场。
被核查仪器及校准用标准器及测量设备在室内连续平衡温度的时间不少于4h。
6标准物质粗糙度样板。
7核查要求7.1示值误差根据实验室测量实际要求，选用经过校准的粗糙度样板，选择±20um量程，0.25mm、0.80mm、2.50mm的取样长度和对应的1.25mm、4.0mm、12.5mm的评定长度，对Ra进行测量。
测量时，传感器滑行方向应垂直于样板表面加工纹理。
在样板工作区域内的三个不同位置上各测量3次。
取9次测量的平均值作为仪器对该样板的测量值,该值与样板标准值的差值为仪器的示值误差，见公式如下：0Ra Ra Ra -=∆式中：Ra ∆——示值误差；Ra ——读数平均值；0Ra ——标准刻线样板标准值。
7.2示值重复性选取仪器0.25mm 取样长度，选择一块0.02um ～0.1um 的样板，在某一固定位置重复测量4次，在仪器上读取测得的仪器Ra ，取最大值与最小值之差的二分之一对测量平均值的百分比为仪器示值重复性。
8核查结论示值误差及重复性要求见下表：（该设备出厂最大允许误差为±10%）其中:A 为刻线样板表面粗糙度参数Ra 的值。
水平表面粗糙度检测办法(初稿)2
水平表面粗糙度检测办法摘要表面粗糙度是指零件表面上具有较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征。
它主要是由机械加工形成的（表面粗糙度、表面波纹度、表面缺陷、表面几何形状）,直接影响机械零件的配合性质，表面的耐磨性、抗腐蚀性、疲劳强度、密封性、导热性及使用寿命。
本文对水平表面粗糙度检测办法进行了介绍。
首先，对表面粗糙度的概念，产生原因，以及衡量粗糙度的一些参数进行了说明，并且列举了表面粗糙度的检测程序。
文章着重介绍表面粗糙度的检测方法，列举了样板比较法，光切法，干涉显微镜法，光学触针法，并对每种方法的检测原理，检测步骤及结果分析进行了详细的论述。
文章最后介绍了样板比较法在检测铸铁表面粗糙度的应用以及光切法在动态表面粗糙度检测中的应用。
关键词水平表面粗糙度；样板比较法；光切法；干涉显微镜法；光学触针法The surface roughness detect methodAbstractSurface roughness is the distance between the surface and has a smaller peak which consists of tiny micro-geometry characteristics. It is mainly formed by machining (surface roughness, surface waviness, surface defects, surface geometry), a direct impact on the nature of mechanical components with the surface of the wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength, tightness,thermal conductivity and useful life.This paper level surface roughness to detect method were introduced. First of all, on the surface roughness, the concept of causes, and how to measure roughness some parameters were explained, and enumerates the surface roughness of test procedures. This article mainly surface roughness detection methods, lists the example comparison, light intercept method, interference microscope method, optical touch acupuncture, and the detection principle of each method, detection procedure and the results are discussed in detail. Finally, the article introduces the model comparison method in detecting cast iron surface roughness of application and light cutting methods in dynamic surface roughness detection application.Keywords Level surface roughnes; Example comparison;Light intercept methodInterference microscope method;Optical touch stitches目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1本文的主要研究目的及意义 (1)1.2表面粗糙度检测办法国内外研究现状 (1)1.3本文的主要内容 (2)第二章粗糙度简介 (3)2.1表面粗糙度概念 (3)2.2表面粗糙度产生原因 (3)2.3粗糙度基本参数 (3)2.3.1最大粗糙度Ry (3)2.3.2十点平均粗糙度(RzJIS) (3)2.3.3算术平均粗糙度Ra (4)2.4表面粗糙度的检测程序 (5)第三章水平表面粗糙度检测办法 (6)3.1样板比较法 (6)3.1.1样板比较法简介 (6)3.1.2样块的分类及参数值 (8)3.1.3样块的制造方法 (8)3.1.4样块的表面特征 (8)3.2光切法 (8)3.2.1物镜的选择、安装 (9)3.2.2光带的出现、调整 (9)3.2.3仪器的调整与校验 (10)3.2.4工件的安置与固定 (10)3.2.5正确的调焦与查验 (11)3.2.6合理的定度与取值 (11)3.2.7准确的读数与计算 (12)3.3干涉显微镜法 (12)3.4光学触针法 (15)3.4.1光学触针法简介 (15)3.4.2 滤波 (16)3.4.3轮廓仪产品简介 (17)第四章水平表面粗糙度检测的应用 (19)4.1样板比较法在检测铸造表面粗糙度中应用 (19)4.1.1范围 (19)4.1.2表面特征 (19)4.1.3分类及表面粗糙度参数 (19)4.1.4结构与尺寸 (19)4.2光切法在动态表面粗糙度检测中的应用 (20)4.2.1系统原理及构成 (20)4.2.2系统检测精度的对比实验 (22)4.2.3动态检测实验 (22)4.2.4振动对动态检测影响的实验 (23)4.2.5 速度对动态检测影响的实验 (23)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第一章绪论1.1本文的主要研究目的及意义随着现代化工业生产的不断发展，对产品的质量提出了越来越高的要求.如既要求产品具有长的和没有麻烦的使用寿命，又要利于能源的再利用和环境保护，保证产品的三个阶段.制造—使用—垃圾/再循环，协调发展.各制造商竞相生产具有优势性的零缺陷产品，以增强其市场的竞争能力，对零件表面的物理和几何性能提出了非常苛刻的要求.这就使仪器制造商生产性能更好、更全面，精度更高的检测设备。
表面粗糙度怎么测量 测量表面粗糙度的方法 详解
表面粗糙度怎么测量测量表面粗糙度的方法详解Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法内容来源网络，由深圳机械展收集整理！表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法1.显微镜比较法,；将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起，用比较显微镜观察两者被放大的表面，以样块工作面上的粗糙度为标准，观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度；从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。
此方法不能测出粗糙度参数值2.光切显微镜测量法，Rz：～100；光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。
从目镜观察表面粗糙度轮廓图像，用测微装置测量Rz值和Ry值。
也可通过测量描绘出轮廓图像，再计算Ra值，因其方法较繁而不常用。
必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。
光切显微镜适用于计量室3.样块比较法,直接目测：；用放大镜：～；以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准，用视觉法或触觉法与被测表面进行比较，以判定被测表面是否符合规定用样块进行比较检验时，样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致；样块比较法简单易行，适合在生产现场使用4.电动轮廓仪比较法，Ra：～；Rz：～25；电动轮廓仪系触针式仪器。
测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上，做水平移动测量，从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值。
这是Ra值测量常用的方法。
或者用仪器的记录装置，描绘粗糙度轮廓曲线的放大图，再计算Ra或Rz 值。
此类仪器适用在计量室。
但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用5干涉显微镜测量法，Rz：.032～；涉显微镜是利用光波干涉原理，以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。
被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹，通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度，即可计算出表面粗糙度的Ra值。
JB-1C说明书
ＪＢ－1Ｃ粗糙度测试仪说明书上海泰明光学仪器有限公司一，概论JB--1C型粗糙度测量仪是一种表面粗糙度的测量仪，它广泛应用于测量各种表面的粗糙度的参数。
仪器采用带导头的传感器，通过与微处理机技术的相结合，使仪器易于操作和测量，且稳定和可靠。
还可通过打印机打印出粗糙度的参数，以及轮廓的曲线（仅供参考）。
仪器的安放，应有一个良好的环境。
一个稳定的基座，一个防尘的环境，尽量避免震动，并且隔离噪声源，输入电源应有良好的接地。
在使用本仪器前，望仔细阅读本说明书，并在说明书的指导下，安装和使用粗糙度测量仪。
二，主要技术指标1，被测件范围：1）平面2）外圆3）内孔（孔径> φ7mm）2，测量范围：Ra 0.001um --- 10um3，分辨率：0.005um4，取样长度λc： 0.25mm ,0.8mm ,2.5mm 三种5，测量长度Ln ： 1）0.25mm 分为1.5mm ,1.75mm ,2mm 三档，2）0.8mm 分为3.2mm ,4mm ,4.8mm ,5.6mm ,6.4mm五档， 3）2.5mm 分为10mm ,12.5mm ,15mm 三档。
6）示值误差： < 10 %7）评定参数： Ra ,Ry ,Rmax ,Rt ,Rzd ,Rz1 ,R3z ,Rp ,Sm ,S 等8）外接电源： 220V, 50Hz + 10 %9）使用环境：室温，无强磁场，无较大的震动，无腐蚀性气体，防尘，无噪声干扰源。
三，测量原理JB-1C型粗糙度测量仪属于接触式的粗糙度测量，它基于感应式位移传感的原理，测量出粗糙度的各个参数。
在这个系统里。
一个金刚石触针被固定在一移动极板上（铁氧体极板），在被测表面上移动。
在零位状态时，这些极板离开定位于传感器外壳上的两个线圈，有一定的距离，且有一高频的震荡信号在这两个线圈内流动。
如果铁氧体极板与线圈间的距离改变了（由于传感器的金刚石触针在一粗糙表面上移动），线圈的电感发生变化，而测量仪的微机系统，则对此的变化，进行采样、数据转换处理后，在液晶屏上显示出被测物表面的粗糙度参数。
表面粗糙度测试仪使用方法【干货技巧】
表面粗糙度仪集当今微处理器技术和传感技术于一体，以先进的微处理器和优选的高度集成化的电路设计，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。
粗糙度仪的使用方法如下所示：
1、干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度。
2、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、粗糙度仪比较法就是将被测表面对照粗糙度样板，借助放大镜或者经验丰富的操作师傅用肉眼判断，比较显微镜比较;一般都是经验比较老道的师傅也可以用手触摸，指甲划动的感觉来判断被加工表面的粗糙度。
比较法是生产车间常用的方法。
4、光切法是利用"光切原理"来测量表面粗糙度。
专业化的表面粗糙检测仪测量精度很高，便于携带，表面粗糙度仪是传感器的主机一体化袖珍式测量仪器，可以广泛应用于各种金属与非金属加工表面的检测，具有手持式特点，更适宜在生产现场使用。
扩展资料：
表面粗糙度测试仪组成：
软件处理部分主要有两个模块，分别是数据处理模块和文件处理模块。
在数据处理模块中主要论述了表面粗糙度的参数和图形、轮廓评定基准线和数字滤波器设计的算法，最后利
用定标算法、误差分析，对表面粗糙度测量系统做出综合评价。
在文件处理模块中主要介绍了对数据文件的打开、保存、打印以及图形的处理。
硬件部分则由传感器、驱动器、指零表、记录器和工作台等主要部件组成。
希望以上内容可以帮助到大家哦！。
表面粗糙度怎么测量 测量表面粗糙度的方法
表面粗糙度怎么测量_ 测量表面粗糙度的方法内容来源网络,由深圳机械展收集整理表面粗糙度的检测,我们常用的有以下几中方法1.显微镜比较法,；将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起,用比较显微镜观察两者被放大的表面,以样块工作面上的粗糙度为标准,观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度；从而判定被测表面粗糙度是否符合规定;此方法不能测出粗糙度参数值2.光切显微镜测量法,Rz：～100；光切显微镜双管显微镜是利用光切原理测量表面粗糙度的方法;从目镜观察表面粗糙度轮廓图像,用测微装置测量Rz值和Ry值;也可通过测量描绘出轮廓图像,再计算Ra值,因其方法较繁而不常用;必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定;光切显微镜适用于计量室3.样块比较法,直接目测：；用放大镜：～；以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准, 用视觉法或触觉法与被测表面进行比较,以判定被测表面是否符合规定用样块进行比较检验时,样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致；样块比较法简单易行,适合在生产现场使用4.电动轮廓仪比较法,Ra：～；Rz：～25；电动轮廓仪系触针式仪器;测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上,做水平移动测量,从指示仪表直接得出一个测量行程Ra值;这是Ra值测量常用的方法;或者用仪器的记录装置,描绘粗糙度轮廓曲线的放大图,再计算Ra或Rz值;此类仪器适用在计量室;但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用5干涉显微镜测量法,Rz：.032～；涉显微镜是利用光波干涉原理,以光波波长为基准来测量表面粗糙度的;被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹,通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度,即可计算出表面粗糙度的Ra值;必要时还可将干涉条纹的峰谷拍照下来评定;干涉法适用于精密加工的表面粗糙度测量;适合在计量室使用而在现场工作中,我们用的多的是:样块比较法和电动轮廓检测法,样块比较法要求对粗糙度的敏感要求比较高,有些老师傅还是可以做到的,毕竟是凭经验和感觉去比较的,而电动轮廓检测法是靠仪器测量,这样测量出来的准确度就大大提高了,所以说,我们建议用电动轮廓检测法.用什么方法去检测1．比较法：将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较,多用于车间,评定表面粗糙度值较大的工件;2．光切法：是应用光切原理来测量表面粗糙度的一种测量方法;常用仪器——光切显微镜,双管显微镜; 该仪器适用于车.铣.刨等加工方法获得的金属平面;或外圆表面;主要测量Rz值,测量范围为~60μm;3、干涉法：是利用光波干涉原理测量表面粗糙度的一种测量方法;常用仪器是干涉显微镜;主要用于测量Rz值;测量范围为~μm;一般用于测量表面粗糙度要求高的表面;4、针描法：是一种接触式测量表面粗糙度的方法,常用的仪器是电动轮廓仪,该仪器可直接显示Ra值,适宜于测量Ra值~μm;5、印摸法：在实际测量中,常会遇到深孔,盲孔;凹槽,内螺纹等既不能使用仪器直接测量,也不能使用样板比较的表面;这是常用印摸法;印摸法是利用一些无流动性和弹性的塑性材料如石蜡等贴合在被测表面上;将被测表面的轮廓复制成模;然后测量印模,从而来评定被测表面的粗糙度;内容来源网络,由深圳机械展收集整理更多相关内容,就在深圳机械展。
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计量与测试技术 ２０１６丰第４３卷第４期
触针式表面粗糙度测量仪示值误差异常时的原因分析及处理
刘 丽 张 勇 唐晓林
（湖北航天技术研究院计量测试技术研究所，湖北孝感４３２０００）
摘要：针对触针式表面粗糙度测量仪示值误差校准中出现的异常，进行了相关分析和测试，找出了问题原因并确定了解决方法。
关键词：触针式；表面粗糙度；示值误差；取样长度；带宽比
中图分类号：ＴＧ８４ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４６０．４０３０
ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４—６９４１．２０１６．０４．０２０
Ｔｈｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｉｓｐｏｓａｌ ｔｏ ｔｈｅ Ｒｅａｓｏｎ ｔｈａｔ Ｅｒｒｏｒ ｏｆ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔｙｌｕｓ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｂｅｉｎｇ Ｄｅｖｉａｎｔ
Ｌｉｕ Ｌｉ Ｚｈａｎｇ Ｙｏｎｇ Ｔａｎｇ Ｘｉａｏｌｉｎ
１ 引言
触针式表面粗糙度测量仪一般由传感器、驱动器、电
子信号处理装置、计算机、打印机等组成。其工作原理：
仪器的驱动器带动传感器沿被测量表面作匀速滑动，传
感器通过锐利触针感受被测量表面的几何形状变化，并
转换成电信号。该信号经放大和处理，再转换成数字信
号贮存在计算机系统的存贮器中。计算机对此原始轮廓
进行数字滤波，分离出表面粗糙度并计算其参数尺。。仪
器的示值误差是用一组多刻线粗糙度标准样板，在相应
量程和取样长度对其进行测量。
２校准时出现的问题
在符合ＪＪＦ１１０５—２００３（触针式表面粗糙度测量仪校
准规范》的校准技术要求下，对传感器为电感式，结构为
台式，产地为英国泰勒的触针式表面粗糙度测量仪示值
误差校准中，出现校准结果：标称值Ｒ ＝０．１ ｍ时，相对
示值误差 ＝一８．３％；Ｒ。＝０．４１ｘｍ时， ＝一３．５％，
超出了该仪器技术指标≤３％的技术要求。
３原因分析
评价粗糙度参数的根据是粗糙度轮廓，是对原始轮
廓用一个轮廓滤波器（Ａ ），抑制掉长波成份而得到。Ｒ
是轮廓偏离平均线的算术平均，并且是在一个取样长度
内定义的。影响滤波数据的因素有：
３．１ 所选滤波器的粗糙度波长
３．１．１ 取样长度和评定长度的选用
取样长度是用于判别具有表面粗糙度特性的一段基 准线长度。评定长度是用于评定粗糙度时必须取一段能 反映加工表面粗糙度特性的最小长度，它包含一个或数 收稿日期：２０１５—１１—２５ 个取样长度。针对仪器校准所用Ｒ。的范围，国际上通用 的取样长度和评定长度选用值为： 表１ ３．１．２滤波器的高、低通取样长度和带宽比的选用 与表面特性不同间距相关的测针仪器响应的方式， 由取样波长的测量来描述。取样波长靠从轮廓数据中， 剔除较长波长成份的滤波器来设置。取样波长是表面形 貌ｉ贝０量时，仪器响应的表面特性（表面波长）的最长问 距，其范围通常是０．０８ｍｍ～８ｍｍ。当仪器的取样长度设 置为０．８ｒａｍ时，记录轮廓中，将不会显示有任何较大间 距的表面作用，或不会影响仪器计算的表面形貌参数。 被测轮廓数据的滤波分５个阶段： （１）用原始轮廓数据拟合一条平均线，其取决于使 用的滤波器及分析时所选的取样长度； （２）剔除位于该线以下轮廓的一部分，在轮廓中造 成的不连续数据沿该线平均线分布； （３）用相同的滤波器将剩余的轮廓数据进行滤波， 由此得到的平均线是与进行评估的Ｒ 相关的参考线； （４）将该参考线转移到最初的原始轮廓中； （５）从原始轮廓和该参考线之问的差，得出粗糙度轮廓。
该仪器滤波器的类型选用高斯滤波器，粗糙度数据
分析采用Ｆｏｒｍ Ｔａｌｙｓｕｒｆ系列软件。高斯滤波器不是模拟
列ｊｉ）『等 触针式袁面粒糙度测量仪示值误差异常时的原因分析及处理
一
个特殊的电子滤波器，而是应用到轮廓数据的一个数学
函数。其特性是能够考虑有效测针位置之前和之后的数
据。在取样长度值上的响应，是频带内最大传输的５０％。
能够影响测量表面的波长，其大小有个限定。其上
限被设置为测量横臂本身的长度。其短波长的限定受仪
器设计的影响。在取样波长和探测到的最短波长之间，
在波长带内出现的仪器响应更精确，即为该仪器的带宽，
被表示为两个限定波长的比率。该仪器采集的数据按
０．２５Ｉ．ｚｍ的间隔计算：其滤波器的高、低通取样长度和带
宽比的选用如表２：
表２
该仪器对Ｒ。＝０ ｍ时，其带宽比有１００：１，３０：１，
１００：１三种选取方式，对同一测量数据分别进行三种分
析其结果如表３：
表３
该仪器对Ｒ。＝０．４ｔｘｍ时，其带宽比有３０：１，１００：
１，３００：１三种选取方式，对同一测量数据分别进行三种
分析其结果如表４。
该仪器对Ｒ。＝３．２１ｘｍ时，其带宽比有１００：１，３００：
１，１０００：１三种选取方式，对同一测量数据分别进行三
种分析其结果如表５。
表４
４问题解决方法
经过以上分析和通过对不同测量范围的多刻线粗糙
度标准样板 。值的测量，合理选取带宽比，对测量结果
有着至关的影响。合理选取方式见表６：
表６
５ 结论
上述方法不仅适用于英国泰勒触针式表面粗糙度测
量仪仪器的校准，用该类仪器对表面粗糙度比较样块的
校准也同样适用。
参考文献
［１］ＪＪＦ１１０５—２００３（（触针式表面粗糙度测量仪校准规范》．国家质量监
督检验检疫总局．
［２］ＪＪＦ１０９９—２００３（（表面粗糙度比较样块校准规范》．国家质量监督检
验检疫总局．
［３］ＧＢ／Ｔ１３１—２００６（（机械制图表面粗糙度的标注最新国家标准》．
作者简介：刘丽，女，工程师。工作单位：湖北航天技术研究院计量测试技
术研究所。通讯地址：４３２０００湖北省孝感市ｌＯ号信箱。
张勇，唐晓林，湖北航天技术研究院计量测试技术研究所（孝感４３２０００）。
单壁碳纳米管纯度测量有了国家标准
从中国计量科学研究院获悉，该院研制的单壁碳纳米管手性、 长度、纯度标准物质，填补了我国在碳基纳米材料量值传递体系的 空白，为打破贸易壁垒提供了技术支撑。 我国虽然是碳纳米管生产大国，但由于缺乏统一的国家标准， 碳纳米管材料在出口时遭遇了技术性贸易壁垒。 课题负责人、中国计量科学研究院任玲玲副研究员介绍，碳纳 米管材料中单壁碳纳米管使用较多。纯度高于９０％的单壁碳纳 米管，每克售价已经超过了１０００美元，而低于９０％的每克售价仅 为其十分之一。为避开贸易壁垒，国产单壁碳纳米管只能以低于 ９０％纯度出口，每出口１公斤损失将近９００万元人民币，大大制约 了我国碳基纳米材料产业发展。
“碳基纳米材料由于尺度在纳米量级，表面能量高、易团聚，对
测量设备和测量方法有着很高要求。”任玲玲告诉记者。在国家
科技支撑计划的资助下，课题组经过４年的攻关，解决了这一难题。
“这些标准物质就好比一把尺子，不同企业、不同测量设备通过这把尺
子测量得到的结果才具有一致陛、可比性。”任玲玲解释说。
此外，课题组还建立了一套激光共聚焦显微拉曼光谱仪计量
标准装置，可用于碳纳米管、石墨烯等碳基纳米材料的结构、纯度
等特性量的准确测量，并使其溯源到国家光谱辐射照度基准。