
您的位置:網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 觸針法與干涉法表面粗糙度檢測技術(shù)對比 工欲善其事,必先利其器。選擇正確的表面粗糙度檢測方法,是獲得可靠數(shù)據(jù)的前提。作為擁有完整檢測方案平臺的機(jī)構(gòu),我們經(jīng)常被客戶問及:“我們應(yīng)該用哪種設(shè)備?" 本文將深度解析接觸式與非接觸式兩大技術(shù)流派的原理、優(yōu)劣與適用場景,助您做出明智選擇。
一、 接觸式測量:黃金標(biāo)準(zhǔn)的觸針式輪廓儀
這是目前實(shí)驗(yàn)室和工廠主流、常用的測量方法。
工作原理:一個(gè)半徑極?。ㄍǔ?/span>2μm)的金剛石觸針,以恒定輕壓在工件表面勻速滑行。表面的微觀起伏使觸針產(chǎn)生垂直位移,該位移被轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)處理后得到粗糙度參數(shù)和輪廓曲線。
核心標(biāo)準(zhǔn):遵循ISO 4287、ASME B46.1、GB/T 3505等國際/國家標(biāo)準(zhǔn)。
優(yōu)點(diǎn):
直接可靠:直接接觸表面,測量結(jié)果穩(wěn)定,是驗(yàn)收的依據(jù)。
抗干擾強(qiáng):對工件顏色、材質(zhì)、反光性不敏感。
功能全面:可測量包括Ra、Rz、Rsm在內(nèi)的幾乎所有參數(shù),并能繪制輪廓曲線。
缺點(diǎn):
可能存在測力:對于極軟材料(如軟鋁、塑料、涂層),存在劃傷風(fēng)險(xiǎn)。
測量速度慢:逐點(diǎn)掃描,效率相對較低。
對尖銳邊緣和深窄槽測量困難。
二、 非接觸式測量:新興的光學(xué)3D測量技術(shù)
主要包括白光干涉儀和激光共聚焦顯微鏡。
工作原理:
白光干涉儀:利用光源的分光器,將光束分別投射到參考鏡和樣品表面。當(dāng)兩束光反射回來相遇時(shí),會因光程差產(chǎn)生干涉條紋,通過分析條紋變化,重建出表面的3D形貌。
激光共聚焦顯微鏡:通過一個(gè)針孔濾除焦平面以外的雜散光,逐點(diǎn)掃描并獲得高分辨率的3D圖像。
優(yōu)點(diǎn):
樣品無損:無接觸,適用于任何軟、脆、粘性材料。
測量極快:可瞬間獲取數(shù)十萬甚至上百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),生成3D形貌圖。
數(shù)據(jù)分析豐富:不僅能得到傳統(tǒng)2D參數(shù),還能計(jì)算3D參數(shù)(如Sa, Sq),進(jìn)行紋理、體積、臺階高度等高級分析。
缺點(diǎn):
對表面敏感:透明、高反光、吸光表面測量困難,可能需要噴粉處理。
設(shè)備成本高。
環(huán)境振動敏感,需要穩(wěn)定的測量環(huán)境
三、 如何選擇:一張表格為您解惑
特性 | 觸針式輪廓儀 | 光學(xué)3D表面輪廓儀 |
測量原理 | 機(jī)械接觸 | 光學(xué)干涉/共聚焦 |
測量類型 | 2D線粗糙度 | 3D面粗糙度 |
測量速度 | 慢 | 極快 |
是否接觸 | 是,有輕微測力 | 否,無損 |
適用材料 | 硬質(zhì)金屬、陶瓷等 | 所有材料,包括軟、脆、粘 |
關(guān)鍵優(yōu)勢 | 標(biāo)準(zhǔn)、成本適中 | 快速、3D、無損、功能強(qiáng)大 |
主要局限 | 可能劃傷軟材料,效率低 | 對某些表面敏感,成本高 |
結(jié)語:
沒有一種方法是通用的。觸針式是解決絕大多數(shù)工業(yè)問題的標(biāo)準(zhǔn)答案,而光學(xué)3D測量則是應(yīng)對特殊材料、進(jìn)行前沿研發(fā)的超級技術(shù)。在優(yōu)爾鴻信檢測的實(shí)驗(yàn)室,兩類設(shè)備協(xié)同工作。我們的工程師會根據(jù)您的材料、精度要求和預(yù)算,推薦合適的檢測方案,確保您以更高的性價(jià)比,獲得最需要的數(shù)據(jù)。