Hrapavost površine može se ispitati kontaktnim i beskontaktnim metodama.
slika kontaktnih ili beskontaktnih metoda
Kontaktni profilometar
Vrh igle izravno dodiruje površinu uzorka.
Igla je postavljena na vrhu detektora i prati površinu uzorka. Pomiče se gore-dolje radi elektroničke detekcije.
Elektronički signal se snima nakon pojačanja i digitalne pretvorbe.
Za precizno mjerenje finih oblika i hrapavosti pomoću mjerača hrapavosti kontaktne površine, kontaktni pritisak mora biti mali, a radijus vrha igle mora biti što manji. Igla je izrađena od safira ili dijamanta. Radijus vrha obično je manji od 10 um. Idealan oblik igle je toroid sa sfernim vrhom.
Radijus vrha: rtip=2um.5 um, 10um
Konusni kut: 60 stupnjeva, 90 stupnjeva
* Osim ako nije drugačije navedeno, idealni kut konusa za općenite mjerne instrumente je 60 stupnjeva.
Prijenosni tester hrapavosti površine
Princip rada kontaktnog profilometra je mjerenje Z pomaka dijamantnog igla dok se kreće po površini proizvedenog dijela. Kako se igla pomiče duž površine proizvoda, obično do 25 mm u rasponu, taj se pomak pretvara u digitalnu vrijednost prikazanu na zaslonu profilometra. Nakon prikaza, dizajner ili proizvođač proizvoda zatim analizira rezultate mjerenja i može steći dublje razumijevanje atributa proizvoda. Dijagram detekcije kontakta hrapavosti
Kod instrumenta za ispitivanje hrapavosti, vrh igle je u izravnom kontaktu s površinom uzorka. Vrh detektora opremljen je iglom koja prati površinu uzorka. Okomito kretanje olovke bilježi se električnim signalom pojačanim i digitalno pretvorenim pomoću senzora pomaka kao što je LVDT.
Nedostaci kontaktnog mjerenja
Budući da igla može oštetiti površinu proizvoda kada dođe u kontakt s površinom tijekom mjerenja, uzrokujući promjene hrapavosti površine. Također je sporija od beskontaktne tehnologije, a mjerenje je ograničeno radijusom vrha olovke, pa ako se usvoji u velikim proizvodnim procesima, može usporiti proces sklapanja. Osim toga, kontaktna tehnologija ima poteškoća u lociranju i identificiranju finih mjernih točaka, a uzorak je potrebno izrezati i obraditi za pregled.
2. Beskontaktni profilometar
Beskontaktni profilometri mogu se mjeriti različitim tehnikama, uključujući lasersku triangulaciju, konfokalnu mikroskopiju i digitalnu holografiju. Najčešći beskontaktni profilometar je optički profilometar, koji koristi svjetlost umjesto fizičke sonde.
Rupica ima promjer od samo nekoliko desetaka mikrometara, a funkcija joj je odrezati reflektirano svjetlo kada ono nije u fokusu. Kada je "u fokusu", reflektirana svjetlost normalnog optičkog sustava i laserskog konfokalnog optičkog sustava ulazi u element za primanje svjetla. Pri promatranju "izvan fokusa", reflektirano svjetlo normalnog optičkog sustava (svjetlo izvan fokusa) ulazi u element za primanje svjetla, ali reflektirano svjetlo laserskog konfokalnog optičkog sustava (svjetlo izvan fokusa) odsječeno je rupom. . Odnosno, reflektirana svjetlost ulazi u element za primanje svjetla samo kada je u fokusu, a to je osnova za formiranje konfokalnog optičkog sustava.
U tehnologiji optičkog mjerenja svjetlost se usmjerava na površinu proizvoda. Dobivanjem refleksije iz dobro postavljenog referentnog zrcala, kamera može otkriti površinu u 3D.
Usporedba kontaktnog i beskontaktnog mjerenja
Beskontaktni profilometri su vrlo pouzdani, sposobni su mjeriti varijacije površine unutar mikrona i mogu puno brže izračunati hrapavost površine. Osim toga, beskontaktni alati za mjerenje površine mogu mjeriti veće površine jer nisu ograničeni veličinom vrha olovke.