JD520 高(gao)精(jing)度分(fen)體(ti)式表(biao)面(mian)粗糙(cao)度儀(yi)工作原理(li)

更新(xin)時間(jian)：2025-12-01

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該(gai)粗糙度儀(yi)采用接(jie)觸（觸針(zhen)）式測(ce)量方(fang)式，其核(he)心測(ce)量部(bu)件為配備金剛(gang)石觸針(zhen)的(de)傳感(gan)器(qi)。觸針(zhen)設(she)計(ji)嚴(yan)格(ge)遵(zun)循(xun)相(xiang)關技術規(gui)範，錐(zhui)角(jiao)為 90°，針(zhen)尖(jian)半(ban)徑(jing)僅 5μm，這(zhe)種精(jing)細結(jie)構(gou)能(neng)確保觸針(zhen)與(yu)被測(ce)工(gong)件表(biao)面(mian)充分(fen)接(jie)觸，準確感(gan)知表(biao)面(mian)微觀輪(lun)廓(kuo)變化(hua)。同(tong)時，觸針(zhen)測(ce)力(li)控制(zhi)在(zai) 4mN 以(yi)內(nei)，在保(bao)證測(ce)量準確性的(de)前(qian)提下(xia)，避免(mian)對(dui)被測(ce)工(gong)件表(biao)面(mian)造成(cheng)損傷，適(shi)用於金屬與(yu)非(fei)金屬等多種材質(zhi)工件的(de)檢測(ce)。

傳感(gan)器(qi)驅動器(qi)為觸針(zhen)運(yun)動提供穩(wen)定(ding)動力(li)支(zhi)持，可實現多(duo)種方(fang)向(xiang)的(de)測(ce)量作(zuo)業，包(bao)括(kuo)側(ce)向(xiang)等，配合(he)不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)的(de)可選傳感(gan)器(qi)（如(ru)曲(qu)面(mian)傳感(gan)器(qi)、小孔傳感(gan)器(qi)等），能(neng)夠(gou)適(shi)配平(ping)面(mian)、外圓(yuan)面(mian)、錐面(mian)、內(nei)孔、溝槽、曲(qu)面(mian)等多種異(yi)型(xing)面(mian)的(de)測(ce)量需(xu)求。測(ce)量過(guo)程中(zhong)，導(dao)頭(tou)采用硬質(zhi)合(he)金材(cai)質(zhi)，滑(hua)行方(fang)向(xiang)半(ban)徑(jing)為 40mm，確保觸針(zhen)在(zai)工(gong)件表(biao)面(mian)平(ping)穩(wen)滑(hua)行，為測(ce)量數(shu)據的(de)穩(wen)定(ding)性提供保(bao)障(zhang)。

運(yun)動控制(zhi)與(yu)信(xin)號采集(ji)

儀(yi)器(qi)內(nei)置 DSP 芯片(pian)，承擔著(zhe)運(yun)動控制(zhi)與(yu)數(shu)據處理(li)的(de)核心(xin)任務(wu)。DSP 芯片(pian)具有(you)運(yun)算速度快、功(gong)耗(hao)低的(de)特(te)點，能(neng)夠(gou)控(kong)制(zhi)傳感(gan)器(qi)觸針(zhen)的(de)滑(hua)行速(su)度，根(gen)據不(bu)同(tong)的(de)取樣(yang)長度調(tiao)整運(yun)動參數(shu)：當(dang)取樣長度為 0.25mm 時，滑(hua)行速(su)度為 0.135mm/s；取樣(yang)長(chang)度為 0.8mm 時，滑(hua)行速(su)度為 0.5mm/s；取樣(yang)長(chang)度為 2.5mm 時，滑(hua)行速(su)度為 1mm/s，返回(hui)時滑(hua)行速(su)度統(tong)壹為 1mm/s，確保觸針(zhen)運(yun)動的(de)均(jun)勻性與(yu)壹(yi)致(zhi)性，為數(shu)據采集(ji)的(de)準確性奠(dian)定(ding)基礎(chu)。

在(zai)觸針(zhen)滑(hua)行過(guo)程(cheng)中(zhong)，工件表(biao)面(mian)的(de)微觀凸起(qi)與(yu)凹(ao)陷會帶動觸針(zhen)產(chan)生(sheng)微(wei)小(xiao)位(wei)移(yi)，傳感(gan)器(qi)將(jiang)這(zhe)種機(ji)械位(wei)移(yi)信(xin)號轉換(huan)為電信(xin)號。該(gai)電信(xin)號能(neng)夠(gou)反(fan)映(ying)工件表(biao)面(mian)的(de)輪(lun)廓(kuo)變化(hua)，隨(sui)後通過(guo)信(xin)號傳輸(shu)線(xian)路傳遞(di)至主(zhu)機(ji)的(de)信(xin)號處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)，完成(cheng)原(yuan)始測(ce)量信(xin)號的(de)采集(ji)工(gong)作(zuo)。

數(shu)據處理(li)與(yu)標(biao)準適(shi)配

采集(ji)到的(de)原始電(dian)信(xin)號需(xu)經過(guo)壹(yi)系列(lie)處(chu)理(li)才能(neng)轉化為具有(you)實(shi)際意義(yi)的(de)粗糙(cao)度參數(shu)。儀(yi)器(qi)內(nei)置多種濾(lv)波(bo)器(qi)，包括 RC、PC-RC、Gauss、D-P 等，可根據測(ce)量需(xu)求選(xuan)擇合(he)適(shi)的(de)濾(lv)波(bo)方(fang)式，信(xin)號中(zhong)的(de)幹擾成分(fen)，提取出(chu)能(neng)夠(gou)真實(shi)反(fan)映(ying)工件表(biao)面(mian)粗糙(cao)度的(de)信(xin)號。同(tong)時，儀(yi)器(qi)嚴格(ge)遵(zun)循(xun) GB/T 3505-2000《產(chan)品(pin)幾(ji)何(he)技術規(gui)範表(biao)面(mian)結(jie)構(gou) 輪(lun)廓(kuo)法表(biao)面(mian)結(jie)構(gou)的(de)術語、定(ding)義(yi)及參數(shu)》、GB/T 6062-2002《產(chan)品(pin)幾(ji)何(he)量技(ji)術規(gui)範 (GPS) 表(biao)面(mian)結(jie)構(gou) 輪(lun)廓(kuo)法接(jie)觸 (觸針(zhen)) 式儀器(qi)的(de)標稱(cheng)特(te)性》等國家標(biao)準，兼容 ISO、DIN、ANSI、JIS 等多個(ge)標準，確保測(ce)量結(jie)果(guo)的(de)規(gui)範性(xing)與(yu)通(tong)用性。

在(zai)參數(shu)計(ji)算方(fang)面(mian)，儀器(qi)可對(dui)信(xin)號進(jin)行(xing)多(duo)維度分(fen)析，支(zhi)持 Ra、Rz、Rq、Rt、Rp、Rv 等多項(xiang)基礎(chu)粗(cu)糙(cao)度參數(shu)的(de)計算(suan)，增(zeng)強(qiang)型還可支(zhi)持 Rc、RPc、Rk 等擴展(zhan)參數(shu)的(de)測(ce)算(suan)，滿足不(bu)同(tong)場(chang)景(jing)下(xia)的(de)測(ce)量需(xu)求。計(ji)算過程(cheng)中，儀器(qi)會根據設定(ding)的(de)取樣(yang)長度（0.25mm、0.8mm、2.5mm）和評定(ding)長度（評(ping)定(ding)長度 Ln = 取(qu)樣長度 lr×n，n 取(qu)值範圍 1~5）進(jin)行(xing)數(shu)據處理(li)，確保參數(shu)計(ji)算的(de)科(ke)學(xue)性與(yu)準確性。

數(shu)據存(cun)儲(chu)、顯示(shi)與(yu)輸(shu)出(chu)

處(chu)理(li)完成(cheng)的(de)粗糙(cao)度參數(shu)及(ji)對(dui)應的(de)輪(lun)廓(kuo)圖形會傳輸(shu)至主(zhu)機(ji)的(de)顯示(shi)與(yu)存(cun)儲(chu)模(mo)塊(kuai)。儀器(qi)配備 3.5 英寸(cun)觸摸(mo)彩色液晶顯示(shi)器(qi)，支(zhi)持數(shu)字與(yu)圖(tu)形雙(shuang)重(zhong)顯示(shi)，帶有背(bei)光(guang)功能(neng)，具備高(gao)亮(liang)度、寬(kuan)視角的(de)特(te)點，可直觀呈現全(quan)部(bu)測(ce)量參數(shu)、表(biao)面(mian)輪(lun)廓(kuo)圖形及(ji)菜(cai)單(dan)提示(shi)、錯誤提示(shi)等各類(lei)信(xin)息(xi)。同(tong)時，儀(yi)器(qi)支(zhi)持簡(jian)易按鍵(jian)與(yu)觸摸(mo)屏雙(shuang)操(cao)作，方(fang)便操(cao)作人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)參數(shu)設(she)置、測(ce)量控(kong)制(zhi)等操作(zuo)。

在(zai)數(shu)據存(cun)儲(chu)方(fang)面(mian)，儀器(qi)內(nei)置容量存(cun)儲(chu)模(mo)塊(kuai)，可存(cun)儲(chu) 100 組原(yuan)始數(shu)據及波(bo)形，配合(he)實時時鐘(zhong)功能(neng)，能(neng)夠(gou)記(ji)錄數(shu)據測(ce)量的(de)時間(jian)信(xin)息(xi)，便(bian)於後續(xu)數(shu)據追(zhui)溯(su)與(yu)分(fen)析(xi)。此(ci)外，儀器(qi)內(nei)置 3300mAh 鋰離(li)子充電(dian)電(dian)池，配備充電(dian)控(kong)制(zhi)電(dian)路，支(zhi)持連(lian)續(xu)工(gong)作時間(jian)超過 50 小(xiao)時，且具有剩(sheng)余(yu)電量指(zhi)示(shi)、充電(dian)過(guo)程指示(shi)功能(neng)，同時具(ju)備自動休(xiu)眠、自動關(guan)機(ji)等節電設計，保障(zhang)現場(chang)測(ce)量的(de)持續(xu)進(jin)行(xing)。

數(shu)據輸出方(fang)面(mian)，儀器(qi)支(zhi)持多種輸出(chu)方(fang)式，可連(lian)接(jie)電(dian)腦和打印(yin)機(ji)，打(da)印全(quan)部(bu)測(ce)量參數(shu)或(huo)用戶(hu)設(she)定(ding)的(de)任意(yi)參數(shu)；同(tong)時支(zhi)持藍(lan)牙打(da)印(yin)和手機(ji) APP 操(cao)作，為測(ce)量數(shu)據的(de)分享(xiang)與(yu)存(cun)檔提供便(bian)利。

環(huan)境適(shi)應與(yu)穩(wen)定(ding)保障(zhang)設計(ji)

為確保在(zai)不(bu)同(tong)工(gong)作(zuo)環(huan)境下(xia)的(de)測(ce)量穩(wen)定(ding)性，該(gai)儀器(qi)經過嚴(yan)格(ge)的(de)溫濕(shi)度試(shi)驗，工作環(huan)境溫度範圍為 - 20℃~40℃，濕度小(xiao)於 90% RH，儲(chu)存(cun)運(yun)輸環(huan)境溫度範圍為 - 40℃~60℃，濕度小(xiao)於 90% RH，即使(shi)在南方(fang)潮濕氣候(hou)等復(fu)雜(za)環(huan)境下(xia)，也能(neng)保證測(ce)值(zhi)不(bu)受(shou)影(ying)響(xiang)。

此(ci)外，儀器(qi)采用人(ren)體(ti)工(gong)學殼體(ti)設(she)計，結(jie)構(gou)堅固、小巧便攜，同(tong)時配備可靠的(de)防(fang)電(dian)機(ji)走(zou)死(si)電路及軟(ruan)件設計(ji)，避免(mian)設備故障(zhang)對(dui)測(ce)量過(guo)程的(de)影響(xiang)，進(jin)壹(yi)步(bu)提升了(le)儀(yi)器(qi)在現場(chang)檢驗、外(wai)出(chu)檢定(ding)等場(chang)景(jing)中(zhong)的(de)可靠性與(yu)實(shi)用性。

綜(zong)上(shang)，JD520 高(gao)精(jing)度分(fen)體(ti)式表(biao)面(mian)粗糙(cao)度儀(yi)通過觸針(zhen)接(jie)觸式測(ce)量、運(yun)動控制(zhi)、科(ke)學(xue)信(xin)號處(chu)理(li)、多標(biao)準適(shi)配及(ji)穩(wen)定(ding)的(de)存(cun)儲(chu)顯示(shi)輸出(chu)機(ji)制(zhi)，實(shi)現了(le)對(dui)多(duo)種工件表(biao)面(mian)粗糙(cao)度的(de)檢測(ce)，為機(ji)械加工制(zhi)造(zao)業、檢測(ce)、商(shang)檢等部門的(de)質量管控(kong)工(gong)作(zuo)提供了(le)可靠的(de)技術支(zhi)持。