Question

常用表面粗糙度测量的方法有哪些？用在什么场合？

Answer 1

测量纳米级粗糙度的时候可以用现代先进光学仪器-白光干涉仪。

白光干涉仪又叫做非接触式光学3D表面轮廓仪，是以白光干涉扫描技术为基础研制而成用于样品表面微观形貌检测的精密仪器。利用光波干涉原理 将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度，可以轻松测量表面粗糙度。

白光测量的粗糙度范围从0.1nm到10μm别。面和线粗糙度测量，可确保0.1nm的测量可靠性，不限制材质和形状。广泛应用于半导体制造及封装工艺检测、3C电子玻璃屏及其精密配件、光学加工、微纳材料及制造等领域，可测从纳米到微米级别工件的粗糙度。

Answer 2

表面粗糙度表征了机械零件表面的微观几何形状误差。对粗糙度的评定，主要分为定性和定量两种评定方法，所谓定性评定就是将待测表面和已知的表面粗糙度比较样块相互比较，通过目测或者借助于显微镜来判别其等级；而定量评定则是通过某些测量方法和相应的仪器，测出被测表面的粗糙度的主要参数，这些参数是Ra，Rq，Rz，Ry ；\x0d\x0a\x0d\x0a他们代表的意义是：Ra 是轮廓的算术平均偏差，即在取样长度内被测轮廓偏距绝对值之和的算术平均值。\x0d\x0a\x0d\x0aRq 是轮廓的均方根偏差：在取样长度内轮廓偏距的均方根值。\x0d\x0a\x0d\x0aRz 是微观不平度的10点高度：在取样长度内5个最大的轮廓峰高与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。\x0d\x0a\x0d\x0aRy 是轮廓的最大高度：在取样长度内轮廓的峰顶线与轮廓谷底线中线的最大距离。\x0d\x0a\x0d\x0a目前常用的表面粗糙度测量方法主要有样板比较法，光切法，干涉法，触针法等。\x0d\x0a\x0d\x0a1. 比较法 它是在工厂里常用的方法， 用眼睛或放大镜，对被测表面与粗糙度样板比较，或用手摸靠感觉来判断表面粗糙度的情况；这种方法不够准确，凭经验因素较大，只能对粗糙度参数值较大情况，给个大概范围的判断。\x0d\x0a\x0d\x0a2. 光切法 它是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。在实验室中用光切显微镜或者双管显微镜就可实现测量，它的测量准确度较高，但它是与对Rz，Ry 以及较为规则的表面测量，不适用于对测量粗糙度较高的表面及不规则表面的测量。\x0d\x0a\x0d\x0a3. 干涉法 它是利用光学干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。这种方法要找出干涉条纹，找出相邻干涉带距离和干涉带的弯曲高度，就可测出微观不平度的实际高度；这种方法调整仪器比较麻烦，不太方便，其准确度和光切显微镜差不多；\x0d\x0a\x0d\x0a4. 触针法 它是利用仪器的测针与被测表面相接触，并使测针沿其表面轻滑过测量表面粗糙度的测量方法。采用这种方法的仪器最广泛的就是电动轮廓仪，它的特点是：显示数值直观，可测量许多形状的被测表面，如轴类，孔类，锥体，球类，沟槽类工件，测量时间少，方便快捷。\x0d\x0a\x0d\x0a它可分为便携式和台式电动轮廓仪， 便携式仪器可在现场进行测量，携带方便；带记录仪的电动轮廓仪，可绘制出表面的轮廓曲线，带微机的轮廓仪可显示轮廓的形状情况，并有打印机打印出数据和表面的轮廓线，便于分析和比较。它的测量范围较大：Ra 值一般在0.02—50μm 。\x0d\x0a\x0d\x0a这里我们对电动轮廓仪的原理和仪器常见的故障排除方法进行讨论；\x0d\x0a\x0d\x0a电动轮廓仪的工作原理采用的是触针法。仪器利用驱动箱拖动电感传感器在工件表面上以一定的速度滑行，电感传感器触针随同被测表面轮廓的峰谷起伏，产生上下位移，这个线值位移量引起传感器内测量桥路两臂中电感量的变化，从而使得电桥输出与触针位移成比例的条幅信号，这个微弱的电信号经过电子装置放大整流后，成了代表工件截面轮廓的信号。\x0d\x0a\x0d\x0a将它输入记录仪，就得到了截面轮廓的放大图；或者把信号通过适当的环节进行滤波和计算后，由电表直接读出Ra 参数评定的表面粗糙度的值。

Answer 3

表面粗糙度通常是使用粗糙度仪来进行测量，粗糙度仪的种类有很多

一、选择适合的测量方式和测量原理

1、测量方式

测量方式一览

2、测量原理

测量原理一览

• 软质材料选择非接触式粗糙度仪；

• 探针式粗糙度仪一般只能测量线粗糙度；

• 粗糙度＜0.2μm的建议非接触式粗糙度仪；

• 测量粗糙度精度排序：
  
  原子力显微镜≥白光干涉仪＞激光共聚焦显微镜＞探针式粗糙度仪＞景深叠加三维显微镜

二、应用场景&使用场景

• 考虑应用场景——在线/离线

• 使用环境——实验室/生产制造现场

• 检出效率——每天检测量

如果您对粗糙度的要求是 “高速度、高精度、有特殊应用场景”，可采用以压电陶瓷为驱动的白光干涉仪AM系列。以下是检测超光滑超透镜表面粗糙度案例分享：

使用优可测白光干涉仪AM系列NA500拍摄