La rugositat superficial es pot provar mitjançant mètodes de contacte o sense contacte.
figura de mètodes de contacte o sense contacte
Perfilòmetre de contacte
La punta del llapis toca directament la superfície de la mostra.
El llapis està muntat a la part superior del detector i fa un seguiment de la superfície de la mostra. Es mou cap amunt i cap avall per a la detecció electrònica.
El senyal electrònic s'enregistra després de l'amplificació i la conversió digital.
Per mesurar amb precisió les formes fines i la rugositat mitjançant un mesurador de rugositat de la superfície de contacte, la pressió de contacte ha de ser petita i el radi de la punta del llapis ha de ser el més petit possible. El llapis està fet de safir o diamant. El radi de la punta sol ser inferior a 10 um. La forma ideal del llapis és un toroide amb una punta esfèrica.
Radi de la punta: rtip=2um.5 um, 10um
Angle del con: 60 graus, 90 graus
* Tret que s'especifiqui el contrari, l'angle del con ideal per als instruments de mesura general és de 60 graus.
Provador de rugositat de superfície portàtil
El principi de funcionament d'un perfilòmetre de contacte és mesurar el desplaçament Z d'un llapis de diamant mentre es mou per la superfície d'una peça fabricada. A mesura que el llapis es mou al llarg de la superfície del producte, normalment fins a 25 mm d'abast, aquest desplaçament es converteix en un valor digital que es mostra a la pantalla del perfilòmetre. Després de la visualització, el dissenyador o fabricant del producte analitza els resultats de la mesura i pot obtenir una comprensió més profunda dels atributs del producte. Diagrama de detecció de contactes de rugositat
En un instrument de contacte amb rugositat, la punta del llapis està en contacte directe amb la superfície de la mostra. La punta del detector està equipada amb un llapis que traça la superfície de la mostra. El moviment vertical del llapis es registra mitjançant un senyal elèctric amplificat i convertit digitalment per un sensor de desplaçament com un LVDT.
Inconvenients de la mesura de contacte
Com que el llapis pot danyar la superfície del producte quan entra en contacte amb la superfície durant la mesura, provocant canvis en la rugositat de la superfície. També és més lenta que la tecnologia sense contacte i la mesura està limitada pel radi de la punta del llapis, de manera que si s'adopta en processos de producció a gran escala, pot alentir el procés de muntatge. A més, la tecnologia de contacte té dificultats per localitzar i identificar punts de mesura fins i la mostra s'ha de tallar i processar per a la seva inspecció.
2. Perfilòmetre sense contacte
Els perfilòmetres sense contacte es poden mesurar mitjançant diverses tècniques, com ara la triangulació làser, la microscòpia confocal i l'holografia digital. El perfilòmetre sense contacte més comú és un perfilòmetre òptic, que utilitza llum en lloc d'una sonda física.
El forat estenopeic només té un diàmetre de diverses desenes de micròmetres i la seva funció és tallar la llum reflectida quan no està enfocada. Quan està "enfocat", la llum reflectida tant del sistema òptic normal com del sistema òptic confocal làser entra a l'element receptor de llum. Quan s'observa "desenfocat", la llum reflectida del sistema òptic normal (llum desenfocada) entra a l'element receptor de llum, però la llum reflectida del sistema òptic confocal làser (llum fora de focus) es talla pel forat. . És a dir, la llum reflectida entra a l'element receptor de llum només quan està enfocada, i aquesta és la base per formar un sistema òptic confocal.
En la tecnologia de mesura òptica, la llum es dirigeix a la superfície d'un producte. En obtenir reflexos d'un mirall de referència ben col·locat, una càmera pot detectar la superfície en 3D.
Comparació de mesura de contacte i sense contacte
Els perfilòmetres sense contacte són molt fiables, capaços de mesurar les variacions de superfície dins de micres i poden calcular la rugositat de la superfície molt més ràpidament. A més, les eines de mesura de superfícies sense contacte poden mesurar àrees més grans perquè no estan limitades per la mida de la punta del llapis.
