Hrapavost površine može se ispitati kontaktnim ili beskontaktnim metodama.
kontaktne ili beskontaktne metode slika
Kontaktni profilometar
Vrh olovke direktno dodiruje površinu uzorka.
Olovka je postavljena na vrh detektora i prati površinu uzorka. Pomiče se gore-dole radi elektronske detekcije.
Elektronski signal se snima nakon pojačanja i digitalne konverzije.
Za precizno mjerenje finih oblika i hrapavosti pomoću mjerača hrapavosti kontaktne površine, kontaktni pritisak mora biti mali, a radijus vrha olovke mora biti što manji. Olovka je izrađena od safira ili dijamanta. Radijus vrha je obično manji od 10 um. Idealan oblik olovke je toroid sa sfernim vrhom.
Radijus vrha: rtip=2um.5 um, 10um
Ugao konusa: 60 stepeni, 90 stepeni
* Osim ako nije drugačije naznačeno, idealni ugao konusa za opšte merne instrumente je 60 stepeni.
Prijenosni tester za hrapavost površine
Princip rada kontaktnog profilometra je mjerenje Z pomaka dijamantske igle dok se kreće po površini proizvedenog dijela. Kako se olovka kreće duž površine proizvoda, obično do 25 mm u rasponu, ovaj pomak se pretvara u digitalnu vrijednost prikazanu na ekranu profilometra. Nakon prikaza, dizajner proizvoda ili proizvođač zatim analizira rezultate mjerenja i može steći dublje razumijevanje atributa proizvoda. Dijagram detekcije hrapavosti kontakta
U instrumentu za kontakt sa hrapavostom, vrh olovke je u direktnom kontaktu sa površinom uzorka. Vrh detektora je opremljen olovkom koja prati površinu uzorka. Vertikalno kretanje olovke se snima električnim signalom pojačanim i digitalno pretvorenim senzorom pomaka kao što je LVDT.
Nedostaci kontaktnog mjerenja
Budući da olovka može oštetiti površinu proizvoda kada dođe u kontakt s površinom tokom mjerenja, uzrokujući promjene hrapavosti površine. Također je sporija od beskontaktne tehnologije, a mjerenje je ograničeno radijusom vrha olovke, pa ako se usvoji u velikim proizvodnim procesima, može usporiti proces montaže. Osim toga, kontaktna tehnologija ima poteškoća u lociranju i identifikaciji finih mjernih tačaka, a uzorak se mora izrezati i obraditi radi inspekcije.
2. Beskontaktni profilometar
Beskontaktni profilometri se mogu mjeriti korištenjem raznih tehnika, uključujući lasersku triangulaciju, konfokalnu mikroskopiju i digitalnu holografiju. Najčešći beskontaktni profilometar je optički profilometar, koji koristi svjetlo umjesto fizičke sonde.
Pinhole ima prečnik od samo nekoliko desetina mikrometara, a njegova funkcija je da odsiječe reflektovanu svjetlost kada nije u fokusu. Kada je "u fokusu", reflektovana svetlost i normalnog optičkog sistema i laserskog konfokalnog optičkog sistema ulazi u element za prijem svetlosti. Kada se posmatra "van fokusa", reflektovana svetlost normalnog optičkog sistema (svetlo van fokusa) ulazi u element za prijem svetlosti, ali je reflektovana svetlost laserskog konfokalnog optičkog sistema (svetlo van fokusa) odsečena otvorom . Odnosno, reflektovana svetlost ulazi u element koji prima svetlost samo kada je u fokusu, a to je osnova za formiranje konfokalnog optičkog sistema.
U tehnologiji optičkog mjerenja, svjetlost se usmjerava na površinu proizvoda. Dobivanjem refleksije od dobro postavljenog referentnog ogledala, kamera može detektovati površinu u 3D.
Poređenje kontaktnog i beskontaktnog mjerenja
Beskontaktni profilometri su vrlo pouzdani, sposobni za mjerenje površinskih varijacija unutar mikrona i mogu mnogo brže izračunati hrapavost površine. Osim toga, beskontaktni alati za mjerenje površine mogu mjeriti veće površine jer nisu ograničene veličinom vrha olovke.
