CN2655176Y - 粗糙度轮廓仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种粗糙度轮廓仪，仪器探头前部为金刚石触针、连接电感式触头及光栅传感器，结合支承装置和传动机构，并采用计算机技术，计算机还设置有处理Ra、Ry、Rz粗糙度参数及轮廓放大的装置。本仪器智能化程度高，测量精度高，重复性好，使用方便，能迅速显示粗糙度参数及显示轮廓及轮廓放大，打印输出。仪器可用于实验室及现场检测，最宜用于机械加工制造行业及轴承制造行业中表面粗糙度及轮廓测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及长度、厚度及类似线性尺寸的计量、角度、面积、不规则的表面或轮廓的计量，具体是一种粗糙度轮廓仪。
背景技术
在上世纪三十年代初德国首先对表面微观粗糙度参数进行定量测量，随后出现了一些基于机械和光学方法实现信号转换的表面特征记录仪器。美国、英国等国相继生产了表面轮廓仪，并迅速取得表面特征测量领域中的主导地位。而中国研究开发较晚，随着中国科技高速发展，轮廓仪技术发展也同电子技术、计算机技术和信号处理技术等发展相适应，已得到国内研发人员的重视和关注。中国发明专利(CN1070471)公开了88BCL-1型深孔表面粗糙度轮廓仪，该仪器运用针描法原理，主要由表面粗糙度测量头(采用传感器触针设计，电磁吸合器将传感器探头提起，使触针脱离被测表面，测量时，电磁吸合器将传感器释放，触针和探头与被测表面接触待测)、支承座、联接座、控制电路系统和计算机系统组成，用于测量各种孔径深孔(盲孔)管任意位置的表面粗糙度，孔深长度可达10米左右，测量范围：轮廓算术平均差Ra＝0.1～6.3μm，测量时，Ra、Rz(微观不平+点高度)、Ry(轮廓最大高度)三个参数一次获得，测量精度Ra分散性误差≤±3％，Ra、Rz、Ry示值误差≤±10％。测量过程由计算机控制，同时进行数据采集、处理、屏幕上显示三个参数数据，并能打印测量结果。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种测量精度高、能迅速显示粗糙度参数及显示轮廓的粗糙度轮廓仪。
本实用新型的目的通过以下技术方案达到：探头的前部为金刚石触针、顺序连接差动结构电感式触头及光栅传感器，探头位于测杆端部，测杆另一端通向电信号转换箱；待测物置于传动机构的V型块上，传动机构安装在支承装置的底座上，在底座的后面置有立柱，而电信号转换箱固定在立柱的适当位置，使测杆将探头伸到待测物面上，在电信号转换箱上开有位置显示窗；在电信号转换箱内安装有由探头传来的微小机械振动信号转换成电信号的装置，并连向放大和线性处理器，继而连接计算机；计算机有自己的显示器和打印机及人机界面，计算机还设置有处理轮廓算术平均差Ra、轮廓最大高度Ry和微观不平+点高度Rz等粗糙度参数及廓部放大的装置。
本实用新型具有如下有益效果：
1、采用差动结构的电感式探头，可同时测量平面、圆弧面、曲面等多种表面粗糙度及圆弧轮廓等，测量误差小，示值误差≤1％，分辩率高达0.001μm，重复性好。
2、采用新颖的计算机智能化，使用方便。通迅速显示Ra、Ry、Rz等粗糙度参数，并显示轮访及轮廓放大，打印输出。
3、能测量轴承滚道粗糙度、轮廓。
4、能自动找准测量工作表面。
5、选择合适的微型电机和设计了合适的机械结构，传动机构精度高，移动过程中振动小，平稳性好。
附图说明
图1为本实用新型粗糙度轮廓仪的仪器总体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型方式作详细的说明。
本实用新型的探头前部为金刚石触针，再连接电感式触头及光栅传感器。高精度电感传感器采用差动式结构。做到电感线圈的参数和配对一致，弹性元件进行合适的热处理，各结构件的抗磁性优良，稳定性好。所说的探头5位于测杆4的端部，而测杆4的另一端通向电信号转换箱2。
待测物置于传动机构的V型块6上，而传动机构安装在支承装置的底座10上。一个行程为120毫米的高精度直线基准导轨可保证传感器直线运动。传动机构具有水平调节装置11、横向调节装置9、角度调节装置8，以调节可变工作台7的水平度、横向和角度的变动，安放待测物的V型块6置于可变工作台上。
在底座10的后面置有立柱1，而电信号转换箱2固定在立体1的的适当位置，使测杆4将探头5伸到待测物面上。电信号转换箱2侧面开有位置显示窗3。电信号转换箱内安装有由探头5传来的微小机械振动信号转换成电信号的装置，并连接放大和线性处理器，再连向计算机12。本实用新型设计人设计了先进的电子线路和选用了合适的元器件，进行了合理的印刷电路板排列，选择了合理的接地点，降低了放大器的噪声，使仪器测量Ra达到0.001μm分辩率。
所说的计算机12有自己的显示器13和打印机14及人机界面。计算机一般配置奔腾III800MHz，64M内存，至少10G硬盘，17″彩色显示器，彩色打印机。计算机12还设置有处理Ra、Ry和Rz粗糙度参数及轮廓放大的装置。迅速显示Ra、Ry和Rz等粗糙度参数，显示轮廓及轮廓放大和打印输出。
本仪器使用电源15为220V，50Hg，功率≤30W。
本实用新型经试制送检，符合如下主要技术指标：
1、粗糙度测量：
评定参数：Ra、Ry、Rz、轮廓的单峰平均间距S、轮廓微观不平度的平均间距Sm、轮廓支承长度率tp。
测量范围：Ra，0.01μm-10μm
触针移位：±300μm
分辩率：0.001μm
示值误差：≤3％+4nm
2、轮廓测量：
使用范围： X 0-100mm Z 0-300mm
直接测量范围：X 0-100mm Z ±2.8mm
分辩率：0.001μm
示值误差：≤1％
本实用新型与现有技术相比，性能明显优于背景技术。具体见下表：
| 中国发明专利(CN1070471) | 本实用新型 | |
| 测量范围Ra | 0.1～6.3μm | 0.01～10μm |
| 粗糙度示值误差 | ≤±10％ | ≤±3％ |
| 轮廓示值误差 | ≤±10％ | ≤±1％ |
| 仪器示值变动性 | - | ≤±3％ |
本实用新型十分适宜于机械加工制造行业及轴承制造行业，如各种轴承及微型轴承，火车的轮轴、地铁、轻轨列车的轮轴、钢球、石珠等表面粗糙度测量及轮廓测量。
Claims (1)
1、一种粗糙度轮廓仪，包括探头、支承装置、传动机构和计算机，其特征在于，探头(5)的前部为金刚石触针、顺序连接差动结构电感式触头及光栅传感器；探头(5)位于测杆(4)端部，测杆另一端通向电信号转换箱(2)；待测物置于传动机的V型块(6)上，传动机构安装在支承装置的底座(10)上，在底座(10)的后面置有立柱(1)，而电信号转换箱(2)固定在立柱(1)的适当位置，使测杆(4)将探头(5)伸到待测物面上，在电信号转换箱(2)上开有位置显示窗(3)；在电信号转换箱(2)内安装有由探头(5)传来的微小机械振动信号转换成电信号的装置，并连接放大和线性处理器，继而连接计算机(12)；计算机有自己的显示器(13)和打印机(14)及人机界面，计算机(12)还设置有处理Ra、Ry和Rz粗糙度参数及轮廓放大的装置。
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Owner name: SHANGHAI XIN XU HUI ( GROUP ) CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SHANGHAI KAILIBO ELECTRICAL APPLIANCE + METER COMPLEMENT CO. LTD. Effective date: 20070330 |
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Effective date of registration: 20070330 Address after: 200030 Shanghai Ziyang Road No. 80 Patentee after: Shanghai new Xuhui (Group) Co., Ltd. Address before: 200031 No. 1295 Fuxing Road, Shanghai Patentee before: Kailibo Electrical Equipment Instrument Complete set Co., Ltd., Shanghai |
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Granted publication date: 20041110 Termination date: 20120606 |