表面粗糙度的光学在线检测.pdfVIP

第24卷第5期 哈 尔 滨 工 程 大 学 学 报 Vol.24ND.5 2003年 10月 JournalofHarbinEngineeringUniversity Oct.2003 表面粗糙度的光学在线检测 孟 克，王东红 (哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江，哈尔滨，巧0001) 摘 要:本文提出一种测量表面粗糙度的光学方法.根据Beckman电磁波散射理论和Fourier技术，使用CCD阵 列采集光信号，通过软件方法，统计虚拟的楔环光能量，从而得到粗糙度的大小测得的精度达到0.01ym，并 能在线测量.这种测量方法的检测范围在0.01一。.90ym测量的示值误差小于t10%，重复测量误差小于t 5%，一个试件的平均测量时间小于55.侧量系统具有结构简单，体积小，成本较低，不损伤被测件表面的优点. 由于侧量对试件平台的震动不敏感，以及计算机处理的快速性，这种方法可用于在线检测. 关键词:光学;粗糙度;在线检测 中图分类号:TN253 文献标识码:A 文童编号:1006一7043(2003105一0560一03 Onlineopticalmeasurementofsurface MENGKe,WANGDong-hong (SchoolofInformationandCommunicationEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China) Abstract:AccordingtoBeckmansmagneticscatteringtheoryandFourierstechnology,collectingopticalsig- nalbyCCDarrays,evaluatingthelightenergyofimaginarywedgesandringsincomputer,canacquirethe roughnesswithmeasurementrangebetween0.01一0.90p,m,measurementerrorlessthant10%，repeating errorlessthan士5%，averagedetectingtimeforonesamplelessthan5s.Thesystemissimpleinstructure, smallerinvolume,andcostsless,anditcannotdamagethesamplesurface.Sincethistechniqueisinsensitive tothevibrationeffectofthesampleplatform,aswellasthequicknessoftreatmentprocessing,itcanbeused foronlinedetecting. Keywords:optics;roughness;detectingonline 表面粗糙度(光洁度)是机器和仪器零件加 =‘cexpI一(毕)’]+cexpL1+exp(一竿)]x 工的一项重要指标.国标GB1031一83对其评定 参数及数值作了规定.常用的检测装置是触针式 [’-exp(一罕)]=2J0.!(a)dm(1) 轮廓仪，这种方法有破坏试件表面的危险.其他检 式中:。和。，为与材料有关的参数(包括吸收和散 测方法还有光切法，干涉显微镜法，全息实时法和 光纤传感法等’【〕这里介绍一种采用Fourier技 射损失);A为人射光的波长;R。和△。为表面不平 术，软件分析粗糙度的