Hrapavost površine lahko testiramo s kontaktnimi ali brezkontaktnimi metodami.
slika kontaktnih ali brezkontaktnih metod
Kontaktni profilometer
Konica pisala se neposredno dotika površine vzorca.
Iglo je nameščeno na vrhu detektorja in sledi površini vzorca. Za elektronsko zaznavanje se premika gor in dol.
Elektronski signal se posname po ojačanju in digitalni pretvorbi.
Za natančno merjenje finih oblik in hrapavosti z merilnikom hrapavosti kontaktne površine mora biti kontaktni pritisk majhen in polmer konice pisala čim manjši. Pisalo je izdelano iz safirja ali diamanta. Polmer konice je običajno manjši od 10 um. Idealna oblika pisala je toroid s sferično konico.
Polmer konice: rtip=2um.5 um, 10um
Kot stožca: 60 stopinj, 90 stopinj
* Če ni drugače določeno, je idealni kot stožca za splošne merilne instrumente 60 stopinj.
Prenosni tester površinske hrapavosti
Načelo delovanja kontaktnega profilometra je merjenje Z-pomika diamantnega igla, ko se premika po površini izdelanega dela. Ko se pisalo premika vzdolž površine izdelka, običajno v obsegu do 25 mm, se ta premik pretvori v digitalno vrednost, prikazano na zaslonu merilnika profila. Po prikazu oblikovalec ali proizvajalec izdelka nato analizira rezultate meritev in lahko pridobi globlje razumevanje lastnosti izdelka. Diagram zaznavanja kontakta hrapavosti
Pri kontaktnem instrumentu za hrapavost je konica tipala v neposrednem stiku s površino vzorca. Konica detektorja je opremljena s pisalom, ki sledi površini vzorca. Navpični premik pisala se zabeleži z električnim signalom, ojačanim in digitalno pretvorjenim s senzorjem premika, kot je LVDT.
Slabosti kontaktnega merjenja
Ker lahko pisalo poškoduje površino izdelka, ko pride v stik s površino med merjenjem, kar povzroči spremembe hrapavosti površine. Je tudi počasnejša od brezkontaktne tehnologije, meritev pa je omejena s polmerom konice pisala, tako da lahko, če jo uporabimo v obsežnih proizvodnih procesih, upočasni postopek sestavljanja. Poleg tega ima kontaktna tehnologija težave pri lociranju in prepoznavanju finih merilnih točk, zato je treba vzorec izrezati in obdelati za pregled.
2. Brezkontaktni profilometer
Brezkontaktne profilometre je mogoče meriti z različnimi tehnikami, vključno z lasersko triangulacijo, konfokalno mikroskopijo in digitalno holografijo. Najpogostejši brezkontaktni profilometer je optični profilometer, ki uporablja svetlobo namesto fizične sonde.
Luknjica ima premer le nekaj deset mikrometrov, njena naloga pa je, da odreže odbito svetlobo, ko ta ni v fokusu. Ko je "v fokusu", odbita svetloba običajnega optičnega sistema in laserskega konfokalnega optičnega sistema vstopi v element za sprejem svetlobe. Pri opazovanju "izven izostritve" odbita svetloba običajnega optičnega sistema (izven izostrene svetlobe) vstopi v element za sprejem svetlobe, vendar odbito svetlobo laserskega konfokalnega optičnega sistema (izven izostrene svetlobe) prekine luknjica. . To pomeni, da odbita svetloba vstopi v svetlobni sprejemni element le, ko je ta v fokusu, in to je osnova za oblikovanje konfokalnega optičnega sistema.
V optični merilni tehnologiji je svetloba usmerjena na površino izdelka. S pridobivanjem odsevov iz dobro nameščenega referenčnega ogledala lahko kamera zazna površino v 3D.
Primerjava kontaktnega in brezkontaktnega merjenja
Brezkontaktni profilometri so zelo zanesljivi, sposobni so meriti površinske variacije znotraj mikronov in lahko veliko hitreje izračunajo površinsko hrapavost. Poleg tega lahko brezkontaktna orodja za merjenje površin merijo večje površine, ker niso omejena z velikostjo konice pisala.
