用激光散射测量亚微米级表面粗糙度

一种亚微米级表面粗糙度测量技术已经研制出来，其原理是基于物体粗造表面的激光散射。它是用激光二极管作为光源，用这种光电装置来记录从粗糙表面散射回来的光磁场变化。与表面粗糙度相对应的这种散射波段的光强分布是由二极管组成的线阵来记录的，并由一个单芯片微处理器来分析结果。通过测量几套不同加工过程的测试表面，文章提出了评价表面粗糙度的方法。     

对表面粗糙度的非接触测量

应用光纤技术设计了一种新型光纤传感器。该传感器可用于表面粗糙度和微位移测量,本篇论述其在测量表面粗糙度方面的应用。基于光在粗糙表面的散射原理,采用散射光比法,能对Ra≤0.8μm 的粗糙表面实现快速、简便的非接触测量.     

表面微粗糙度椭偏法的测定

叙述了一种用椭偏技术快速测量表面微粗糙度的方法，推导了在单层膜模型下微粗糙表面的反射特性，给出了根据椭偏测量所得位相差△值估算均方根粗糙度的公式以及对两种不同微粗糙度表面测量的结果。     

表面微粗糙度椭偏法的测定

叙述了一种用椭偏技术快速测量表面微粗糙度的方法，推导了在单层膜模型下微粗糙表面的反射特性，给出了根据椭偏测量所得位相差△值估算均根粗糙度的公式以及对两种不同的微粗糙度表面测量的结果。     

软X射线界面传输特性及应用研究

对软X射线与界面相互作用的规律进行初步研究,给出了软X射线界面散射的一级近似一般理论推导,从中给出了粗糙界面软X射线的散射传输特性,表明在粗糙表面上软X射线的镜向反射系数,需要做与粗糙度有关的数学修正。作为形式上的一种方法,本文还给出了粗糙表面对软X射线全反射的动力学模型,以及一维软X射线散射测量粗糙度原理。通过实验测量了λ=243Å,256Å时具有超光滑表面的Mo,Si样品之反射率和λ=44.6Å时石英超光滑样品的反射率。采用镀碘化铯的方法,使“真空紫外-软X光反射率计”的可测量短波长从200Å降至10Å.对44.6Å进行了散射测量,可以明显看到软X射线的非正常反射现象;还对积分散射测粗糙度方法进行了初步研究。最后给出了X线聚焦装置的理论公式和设计实例。     

表面粗糙度测量仪工作台设计探讨

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。     

超光滑表面的微分散射测量

超光滑表面反射镜是激光陀螺中的关键器件，镜片的粗糙度引起的散射光直接影响陀螺的闭锁阈值，因而研究超光滑表面的加工和检测有着重要的应用价值。本文比较了超光滑表面的各种测试方法，提出了一种微分散射测量方法，用光子计数器作微弱散射光的接收器，测量散射平面内—90°～90°范围内的散射光强度分布，光子计数器的探测范围在10－11～10－16W，微分散射测量系统的测量重复精度为±10％。     

结合小波分析和分水岭分割法的微观表面形貌分析方法

为了实现微观表面粗糙峰特征参数的获取,提出了一种结合小波分析和分水岭分割法的微观表面形貌分析方法。该方法用小波分析从原始表面形貌数据中提取反映表面粗糙度的数据,然后用分水岭分割法对粗糙度数据进行粗糙峰分割,再通过曲面拟合获得表征每个粗糙峰的参数,最后通过统计得到整个粗糙表面的特征参数。将该方法用于分析玻璃微球的微观表面粗糙峰特征参数,获得了与传统方法接近的结果。     

微粗糙光学表面与多个镶嵌粒子差值散射场特性

本文基于时域有限差分算法,研究了微粗糙光学表面与多个镶嵌粒子的差值场光散射问题。将光学基片视为微粗糙光学表面,利用蒙特卡洛方法解决了光学表面存在粗糙度的问题,并将差值场散射理论加入到计算模型中,更好地分析了缺陷粒子的散射特性,将计算区域划分成上下两个半空间,建立了微粗糙光学表面与镶嵌多体粒子复合散射模型,并与矩量法计算结果比较验证了理论的有效性。运用此模型分析了入射角、镶嵌粒子尺寸、粒子间距、粒子个数等物性特征对微粗糙光学表面与镶嵌多体粒子差值散射场的影响。实验结果表明:在一定激光入射角下,以相同回波探测角度间距20°对光学表面进行测量能够有效地检测出缺陷粒子。本文结果为光学无损检测、光学薄膜、微纳米结构的光学性能设计等提供了理论依据和技术支持。     

利用光散射法在加工过程中测量表面粗糙度

阐述光散射法在生产过程中控制表面粗糙度的应用。经过试验证明,光散射法测量表面粗糙度,测量结果是可信的,从而使测量管类零件内部的表面粗糙度成为可能。附图4幅。     

一种新型轴承滚动体表面粗糙度非接触式测量仪的研制

本文介绍一种基于激光在粗糙表面散射原理的轴承滚动体表面粗糙度测量仪。散射光分布信号通过线阵CCD 接收,然后由微机进行处理。仪器采用会聚球面波作为入射光波,成功地解决了小曲率半径表面((?)3～(?)6mm)的粗糙度测量问题。试验研究表明,该仪器结构简单,操作方便,对环境要求不高,精度能满足生产实际的需要,适合于生产现场附近进行快速、无损检测。     

表面粗糙度测量分析仪

美国俄亥俄州的埃莉奥特(Elliott)联合工程应用技术公司研制成功一种Elliott 抛光表面分析仪,这是一种导电性材料表面粗糙度的电容式测量仪,它也可以测量大多数半导电材料的表面。该分析仪拥有一只测量粗糙度值的液晶条线图显示器。它使用一只传感器挤压测量表面,由传感器评定该区域的平均表面精度。这种非擦伤式传感器由柔性的弹性减震垫自动控制,使传感器沿表面轮廓定位。经专门定标的分析仪可测量抛光零件的表面粗糙     

基于斜射式散射法的曲表面粗糙度原理及其系统研究

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。     

超声波固态耦合声特性研究

针对采用固体耦合方式的超声波对粗糙表面工件进行探伤,分析了固体耦合界面反射系数、表面粗糙度和界面压力之间的关系。提出了一种可以推导出干耦合界面刚度的方法,结合准静态刚度弹簧模型计算反射系数,通过模型对比与实验分析验证了理论的正确性。将模型预测值与实验测量值进行比较,最大相对误差为3.56%。此模型可以为干耦合超声检测中,在一定粗糙度表面下达到理想耦合效果所需给定压力的估算值提供一个可靠的理论数据。证明了固体耦合界面粗糙会显著降低耦合效果,增加固体界面间的压力可以提高耦合性能。通过建立的随机粗糙界面模型,可以将检测界面与界面压力的影响进行量化分析。     

基于激光散射光分布的表面粗糙度在线测量方法

介绍了基于光散射原理的激光测量装置非接触在线检测表面粗糙度。它利用半导体激光器为光源,CCD摄像头接收与表面粗糙度具有对应关系的散射光带,可同时得出表面粗糙度的值和试件表面纹理一致性的情况。并采取多种抗干扰措施,保证其可以对试件进行非接触在线检测。     

利用光散射理论在线检测表面粗糙度

提出以光散射理论为基础,利用光学技术实现表面粗糙度的在线测量。该测量系统可对范围在0.02~0.16内的表面粗糙度实现非接触无损检测。     

基于激光散射光分布的表面粗糙度在线测量方法

介绍了基于光散射原理的激光测量装置非接触在线检测表面粗糙度.它利用半导体激光器为光源,CCD摄像头接收与表面粗糙度具有对应关系的散射光带,可同时得出表面粗糙度的值和试件表面纹理一致性的关系.并采取多种抗干扰措施,保证其可以对试件进行非接触在线检测.     

粗糙度各向异性对润滑接触面摩擦的影响

齿轮、轴承、凸轮等重载接触副的性能受表面粗糙度的显著影响。高负载情况下的摩擦因数与润滑接触面粗糙度的各向异性相关。测量的表面粗糙度可以分解为一系列具有不同波长、幅值的正弦表面粗糙度,因此,考虑各向异性正弦表面粗糙度,构建粗糙表面点接触瞬态弹性流体动力润滑(TEHL)模型,提出基于多重网格算法的粗网格构造新方法,提高粗糙表面润滑问题求解的稳健性。研究表面粗糙度各向异性对高负载情况下摩擦因数的影响规律。结果表明,粗糙度的各向异性影响接触面压力、油膜厚度分布、粗糙度形变量,从而影响摩擦因数。提出一个组合函数来量化粗糙度各向异性对摩擦因数的影响,表明全膜润滑到混合润滑的过渡不仅与载荷、速度等工况参数相关,还与粗糙度各向异性相关。     

非接触式表面粗糙度检测仪的研究

本文介绍了一种基于光散射原理的非接触式表面粗糙度检测仪。采用自制光源系统和光纤传感器，分别在垂直测量表面和倾斜４５°两个方向同时探测镜反射分量和部分没反射分量，并用这两路光电信号相除，以提高测量灵敏度和消除工件材质等其它系统因素对测量结果的影响。     

测量表面粗糙度精度的计算方法探讨

在零件表面粗糙度测量和精度评定中,通常的方法是用Rz参数反映零件表面粗糙度,虽然它是最或然值,但它不能很充分地反映表面粗糙度的偶然误差特性.本文提出一种以观测值改正数求零件表面粗糙度的观测值中误差方法.