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针对狭小空间曲表面粗糙度测量精度与效率不足的问题,对光源斜射入狭小空间曲表面形成的空间散射强度信号分布与曲表面粗糙度值之间的关系进行了研究,提出了一种基于斜射式散射法的光纤传感器粗糙度测量系统。首先通过实验构建了测量电压值与光入射角度、传感器与曲表面测量距离及曲表面曲率等参数之间的特性曲线,确定了该系统的测量范围;其次通过标定实验获得了粗糙度值和测量电压值的特性曲线,该特性曲线与理论分析结果相吻合,且呈单调性;最后利用该系统进行了狭小空间曲表面粗糙度的测量实验。研究结果表明,该方法具有一定的可行性,与触针法所获结果之间的误差小于5%,能够进行狭小空间曲表面粗糙度测量。 相似文献
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基于光学色差传感器的表面粗糙度测量 总被引:2,自引:0,他引:2
随着机械加工自动化程度的提高,对表面粗糙度的测量提出了越来越高的要求。表面粗糙度的测量一直面临着提高测量精度和抗干扰能力的挑战,提出了一种新的利用光学色差来测量表面粗糙度的非接触测量方法,这一方法不但具有一般非接触测量所具有的快速、对工件表面无损伤等特点,而且在提高精度和抗干扰能力两方面都有很强的优势。重点介绍了利用光学色差法测量表面粗糙度的理论依据以及基于光学色差原理的光学色差传感器,分析了应用光学色差传感器测量表面粗糙度的工作原理。通过实验证明了理论分析与实验结果相符。 相似文献
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表面轮廓仪传递函数对超光滑表面粗糙度测量的影响 总被引:4,自引:0,他引:4
表面粗糙度是表征光学元件表面质量的一个重要指标,这使得人们不断致力于改进表面粗糙度的测量技术,以提高其测量精度.然而很多实验表明,在对超光滑表面粗糙度进行测量时,对于同一个表面,不同类型的表面轮廓仪通常会给出不同的结果,这使得测量结果之间的可比性成为问题.针对这种情况,本文运用线性系统理论方法,分析了表面轮廓仪的带宽对表面粗糙度测量的影响,并用离散傅里叶变换方法计算了表面粗糙度测量值随表面轮廓仪带宽的变化.结果表明,表面轮廓仪的带宽对表面粗糙度测量有着重要影响,轮廓仪的带宽越宽,则给出的测量值越大,也越接近真实值.因此对两种不同类型的轮廓仪测得的结果一般不能直接进行比较,除非两者具有相同的带宽. 相似文献
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为了对研磨表面粗糙度进行快速在线检测,基于机器视觉技术提出了一种研磨表面粗糙度检测方法,建立了研磨表面粗糙度评定参数体系.该方法利用CCD提取粗糙度Rα在0.012~0.1 um之间的研磨表面图像,运用中值滤波、图像边缘增强和图像二值化等对图像进行预处理,然后通过图像特征参数提取研磨表面粗糙度信息,包括灰度均值D和均方根差Sq.试验结果表明,在入射角一定的情况下,入射光越强,D和Sq对粗糙度的变化越敏感;在入射光强一定的情况下,入射角越太,D和Sq反映粗糙度变化的效果越好;与Sq相比,D对于入射光强和入射角的变化更不敏感,具有更强的稳定性.利用图像参数评估研磨表面粗糙程度的最佳实验条件为:入射角70°、入射光强2.0×104 lux以上. 相似文献
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针对硅片化学机械抛光工艺的材料去除量非常微小并难以测量的问题,本文介绍一种采用表面粗糙度测量仪,对硅片边缘化学机械抛光的材料去除量进行一种简易、快速的测量方法,且该方法同时还可准确地测量硅片边缘抛光表面粗糙度值。检测结果表明,本方法较好地解决了硅片边缘化学机械抛光表面检测问题。 相似文献
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表面粗糙度是光学元件表面质量的重要评价指标之一。传统的粗糙度检测方法大多采用离线方法,无法实现在线表征。为此讨论了一种基于声发射检测技术的表面粗糙度监测方法,利用改进的表面粗糙度检测装置,采集不同粗糙度下声发射信号;由于传统方法存在一定的局限性,因此提出了基于小波分解系数有效值统计特征的表面粗糙度监测方法,通过对摩擦抛光的声发射信号进行特征提取,来辨识粗糙度。研究结果表明,利用该方法所提取出的特征可以对表面粗糙度进行有效区分,验证了其是光学元件表面粗糙度声发射监测的有效方法。 相似文献
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传统的触针式轮廓仪,由于易造成表面的损伤,以及只能在实验室环境下使用;而且测量时间较长,已不能满足需要。而一种非接触性的,测量快速、简便,甚至能实现在线或过程测量的表面粗糙度测试方法,则显得具有十分重要的意义。通过对现有触针式轮廓仪工作台的改进的研究,来实现对工作表面粗糙度的非接触式测量。它采用一种新型光纤传感器来测量表面粗糙度和微位移。基于光在粗糙表面的散射原理,采用散射光比法,能对Ra≤0.8um的粗糙表面实现快速、简便的非接触测量。改进后的轮廓仪与通用微型计算机相连,能满足在三维方向上测取粗糙度量值,并将其转化成数字量,用微机处理的要求。 相似文献
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H.J. Pahk W.J. Ahn 《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》2001,17(4):272-280
In this paper, a new method of non-contact measurement has been developed for 3D topography for a semiconductor wafer, implementing
a new optical probe based on precision defocus measurement. The developed technique consists of the new optical probe, precision
stages, and the measurement/control system. The basic principle of the technique is to use the reflected slit beam from the
specimen surface to measure the deviation of the specimen surface. The defocusing distance can be measured by the reflected
slit beam, where the defocused image is measured by the proposed optical probe, giving very high resolution. A distance measuring
formula has been proposed for the developed probe, using the laws of geometric optics. A precision calibration technique has
been applied, giving about 10 nm resolution and 72 nm four-sigma uncertainty. In order to quantitise the micro pattern on
the specimen surface, some efficient analysis algorithms have been developed to analyse the 3D topography pattern and some
parameters of the surface. The developed system has been successfully applied to measure the wafer surface, demonstrating
the line scanning feature and the excellent 3D measurement capability. 相似文献
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A new optical technique which allows the roughness of moving surfaces to be determined was developed. The new technique which is called the dark/bright ratio (DBR) method utilizes the combined effects of speckle and scattering phenomena. The roughness of surfaces is inferred from the dimensions of the recorded dark or bright area in the speckle pattern. Although it is a relative method, it has great potential to be used for in-process measurement and automation owing to the simplicity of both its principle and required optical set-up. The new technique has also been proved to have large measuring range and with high precision. The principle of this technique and the set-up of the measuring system are described. Experimental results for both static and dynamic conditions, which were compared to those obtained using the traditional stylus technique, were found to be in good agreement. The reliability of the new technique in obtaining roughness data of surfaces under various speed conditions (from 0 to 0.017 m/s) was validated. 相似文献
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本文介绍了利用多普勒效应进行离面位移检测的技术,提出测量光路,利用光栅差拍实现多普勒信号的有效分离,具有信号强、信噪比高的特点。实验表明该方法能可靠地用于物体离面位移的测量。 相似文献
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一种新型的表面粗糙度测量仪 总被引:1,自引:0,他引:1
】介绍了一种利用单片机为核心、以光纤为传感器的新型便携式表面粗糙度测量仪的测量原理,硬件电路及软件设计。该仪器具有工作效率高、体积小、测量可靠、操作方便、成本低等特点,特别适用于生产现场的成批零件检验或抽检。 相似文献
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S.-J. Lou J. C. Chen 《The International Journal of Advanced Manufacturing Technology》1999,15(3):200-209
This paper describes a new approach for surface roughness recognition (ISRR) systems to predict surface roughness (Ra) in-process
using an accelerometer to measure vibration signals and cutting conditions while end-milling is taking place. The analysis
of the data and the model building is carried out using a neural fuzzy system. Experimental results show that the parameters
of spindle speed, feedrate, depth of cut, and vibration variables can predict the surface roughness (Ra) effectively. Surface
roughness can also be predicted with a 96% accuracy rate by ISRR using the neural fuzzy system. 相似文献