在工业生产检测领域,表面粗糙度的测量对产品质量把控、性能保障具有重要意义。JD520 高精度分体式表面粗糙度仪凭借科学的设计与合理的技术应用,实现了对多种工件表面粗糙度的检测,其工作原理围绕核心组件协同运作、标准规范遵循及数据处理流程展开,具体如下:
核心测量机制
该粗糙度仪采用接触(触针)式测量方式,其核心测量部件为配备金刚石触针的传感器。触针设计严格遵循相关技术规范,锥角为 90°,针尖半径仅 5μm,这种精细结构能确保触针与被测工件表面充分接触,准确感知表面微观轮廓变化。同时,触针测力控制在 4mN 以内,在保证测量准确性的前提下,避免对被测工件表面造成损伤,适用于金属与非金属等多种材质工件的检测。
传感器驱动器为触针运动提供稳定动力支持,可实现多种方向的测量作业,包括侧向等,配合不同类型的可选传感器(如曲面传感器、小孔传感器等),能够适配平面、外圆面、锥面、内孔、沟槽、曲面等多种异型面的测量需求。测量过程中,导头采用硬质合金材质,滑行方向半径为 40mm,确保触针在工件表面平稳滑行,为测量数据的稳定性提供保障。
运动控制与信号采集
仪器内置 DSP 芯片,承担着运动控制与数据处理的核心任务。DSP 芯片具有运算速度快、功耗低的特点,能够控制传感器触针的滑行速度,根据不同的取样长度调整运动参数:当取样长度为 0.25mm 时,滑行速度为 0.135mm/s;取样长度为 0.8mm 时,滑行速度为 0.5mm/s;取样长度为 2.5mm 时,滑行速度为 1mm/s,返回时滑行速度统一为 1mm/s,确保触针运动的均匀性与一致性,为数据采集的准确性奠定基础。
在触针滑行过程中,工件表面的微观凸起与凹陷会带动触针产生微小位移,传感器将这种机械位移信号转换为电信号。该电信号能够反映工件表面的轮廓变化,随后通过信号传输线路传递至主机的信号处理模块,完成原始测量信号的采集工作。
数据处理与标准适配
采集到的原始电信号需经过一系列处理才能转化为具有实际意义的粗糙度参数。仪器内置多种滤波器,包括 RC、PC-RC、Gauss、D-P 等,可根据测量需求选择合适的滤波方式,信号中的干扰成分,提取出能够真实反映工件表面粗糙度的信号。同时,仪器严格遵循 GB/T 3505-2000《产品几何技术规范 表面结构 轮廓法 表面结构的术语、定义及参数》、GB/T 6062-2002《产品几何量技术规范 (GPS) 表面结构 轮廓法 接触 (触针) 式仪器的标称特性》等国家标准,兼容 ISO、DIN、ANSI、JIS 等多个标准,确保测量结果的规范性与通用性。
在参数计算方面,仪器可对信号进行多维度分析,支持 Ra、Rz、Rq、Rt、Rp、Rv 等多项基础粗糙度参数的计算,增强型还可支持 Rc、RPc、Rk 等扩展参数的测算,满足不同场景下的测量需求。计算过程中,仪器会根据设定的取样长度(0.25mm、0.8mm、2.5mm)和评定长度(评定长度 Ln = 取样长度 lr×n,n 取值范围 1~5)进行数据处理,确保参数计算的科学性与准确性。
数据存储、显示与输出
处理完成的粗糙度参数及对应的轮廓图形会传输至主机的显示与存储模块。仪器配备 3.5 英寸触摸彩色液晶显示器,支持数字与图形双重显示,带有背光功能,具备高亮度、宽视角的特点,可直观呈现全部测量参数、表面轮廓图形及菜单提示、错误提示等各类信息。同时,仪器支持简易按键与触摸屏双操作,方便操作人员进行参数设置、测量控制等操作。
在数据存储方面,仪器内置容量存储模块,可存储 100 组原始数据及波形,配合实时时钟功能,能够记录数据测量的时间信息,便于后续数据追溯与分析。此外,仪器内置 3300mAh 锂离子充电电池,配备充电控制电路,支持连续工作时间超过 50 小时,且具有剩余电量指示、充电过程指示功能,同时具备自动休眠、自动关机等节电设计,保障现场测量的持续进行。
数据输出方面,仪器支持多种输出方式,可连接电脑和打印机,打印全部测量参数或用户设定的任意参数;同时支持蓝牙打印和手机 APP 操作,为测量数据的分享与存档提供便利。
环境适应与稳定保障设计
为确保在不同工作环境下的测量稳定性,该仪器经过严格的温湿度试验,工作环境温度范围为 - 20℃~40℃,湿度小于 90% RH,储存运输环境温度范围为 - 40℃~60℃,湿度小于 90% RH,即使在南方潮湿气候等复杂环境下,也能保证测值不受影响。
此外,仪器采用人体工学壳体设计,结构坚固、小巧便携,同时配备可靠的防电机走死电路及软件设计,避免设备故障对测量过程的影响,进一步提升了仪器在现场检验、外出检定等场景中的可靠性与实用性。
综上,JD520 高精度分体式表面粗糙度仪通过触针接触式测量、运动控制、科学信号处理、多标准适配及稳定的存储显示输出机制,实现了对多种工件表面粗糙度的检测,为机械加工制造业、检测、商检等部门的质量管控工作提供了可靠的技术支持。