无损检测之粗糙度仪

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粗糙度仪又名表面粗糙度仪，有多种名称，如：表面光洁度仪、表面粗糙度检测仪、粗糙度测量仪、粗糙度计、粗糙度测试仪等。是国外率先研发生产，后来才引入我国的。表面粗糙度标准的提出和发展与工业生产技术的发展密切相关，它经历了由定性评定到定量评定两个阶段。表面粗糙度对机器零件表面性能的影响从1918年开始首先受到注意，在飞机和飞电子产品世界
机发动机设计中，由于要求用最少材料达到最大的强度，人们开始对加工表面的刀痕和刮痕对疲劳强度的影响加以研究。但由于测量困难，当时没有定量数值上的评定要求，只是根据目测感觉来确定。
从20年代末到30年代起，德国、美国和英国等国的一些专家设计制作了轮廓记录仪、轮廓仪，同时也产生出了光切式显微镜电子产品世界和干涉显微镜等用光学方法来测量表面微观不平度的仪器。

传统粗糙度仪采用的是针描法的工作原理，由传感器、驱动器、指零表、记录器和电感传感器组成。测量时将触针搭在工件上，与被测表面垂直接触，由于被测表面轮廓峰谷起伏，触状在被测表面滑行时，将产生上下移动，此运动再经由传感器，记录器生成检测结果。

由于传统表面粗糙度测量仪的设计缺陷，存在着以下难以克服的问题：
(1) 测量参数较少，一般仅能测出Ra、Rz、Ry等少量参数;
(2) 测量精度较低，测量范围较小，Ra值的范围一般为0.02-10μm左右;
(3) 测量方式不灵活，例如：评定长度的选取，滤波器的选择等;
(4) 测量结果的输出不直观。

为了克服传统表面粗糙度测量仪的不足，工程技术人员采用计算机系统对其进行改进，采用了较为先选的可选择数字滤波器，将模拟信号转换为数字信号进行灵活的处理，测量结果及图形可以在显示器、打印机或绘图仪上非常直观地输出来，显著地提高了系统的可靠性，既大大增加了测量参数的数量，又提高了测量精度。

新型粗糙度测量仪还可将表面粗糙度的凹凸不平作三维处理，测量时在相互平行的多个截面上进行，通过模-数变换器，将模拟量转换为数字量，送入计算机进行数据处理，记录其三维放大图形，并求出等高线图形，从而更加合理的评定被测面的表面粗糙度。
新型粗糙度仪是检测工件表面粗糙度的数字化电子仪器，由于其准确度高、稳定性好、便于操作等优点迅速普及开来。