汽车用风洞麦克风阵列系统

通过使用传统的加工工艺产生三种主要类型的表面形貌，该方法根据它们的方式进行分类。

这些可以分为三组:

1. 由诸如偏转(机器或工作)、不平衡砂轮、刀具进给不规范、振动、颤动或外来影响等因素造成的波纹。
2. 作为生产过程的一部分，加工(如火花、刀具)留下的“粗糙度和不规则”。这是由于造刃形成的结果，刀尖不规则被用它来描述。
3. 该形式是表面的第三个组分，在消除波纹和粗糙度之后留下。这些表面组分相对于垂直和横向尺寸的概述如图1所示。在该图的左下部分可以看到粗糙度测量，其中需要垂直和横向尺寸的详细信息。这是表面计量中的流行应用。

今天，计算表面粗糙度最常用的技术仍然是触针接触式表面测量仪器的应用。虽然触针式仪器在整个工业中都被广泛接受，适用于各种应用，但由于与样品的机械接触，可能会出现问题，因为仪器或表面可能会损坏。

因此，对于那些触觉方法面临挑战的应用，例如污染风险、复杂结构或凹面，非接触式光学仪器不断发展，以更好地满足这些不断增长的测量需求。

目前，由于光学表面测量工具的进步，用一个测量系统测量尽可能多的参数是常见的。测量平整度和粗糙度的一种常用方法是使用几个物镜和一个xy平台(用于拼接)。

这种方法可能很耗时，并且受限于选定目标的特性(有限的视野，工作距离，与样本碰撞)。因此，大多数技术图纸需要一个基于轮廓的二维参数集，这是不需要从一个高放大物镜的面积信息。

另一个特点是技术图纸中规定的轮廓长度——在某些情况下，当使用光学仪器时，物镜的视场小于符合国际标准所需的轮廓长度。

可以在表面上画出锯齿形轮廓，但由于粗糙度的性质或表面的方向性，由于较高的表面粗糙度或方向性表面结构，国际标准并不总是允许这样做。

为了克服这些限制并提供进一步的优势，我们Polytec TopMap家庭已经通过多传感器系统延伸，可以轻松使用，以测量单个测量仪器设置中的全部偏差加粗糙度参数。

图1所示。根据垂直和横向尺寸对表面部件进行分类。

图2。扫描白光干涉测量原理(迈克尔逊装置)。

多传感器概念Polytec

的Topmap白光干涉仪来自Polytec主要设计用于更大的区域测量。例如，可以通过纳米垂直分辨率实现30mm×40mm×70mm（x x y x z）的单个测量体积（无缝合）。

白光干涉测量的一个优点是测量系统的垂直分辨率极高，它不依赖物镜的放大。这使得它可以在非常短的时间内以极高的分辨率解决甚至是大的表面，而一些方法(如共焦或聚焦变化)必须应用高倍物镜，并结合许多区域来覆盖表面。

同样值得注意的是，白光干涉仪非常适合测量高度抛光、光滑和研磨的表面，不像聚焦变化法需要表面包含更高水平的图像对比度。因此，对于需要高横向分辨率的应用，多传感器与色共焦探测集成的概念被创造出来。

图3。结合世界两国的优势，大量的面积测量和粗糙度测量。

作为一种光学技术，就光斑大小和分辨率而言，色共焦探测是一种基于光学点的传感器，最类似于触针轮廓仪。通过在横向平移平台的帮助下扫描点传感器，收集表面数据，就像触觉技术一样。

这种配置使跟踪复杂形状变得可行。即使与时间敏感的面积测量结合使用，也不需要垂直扫描单元，这使得色共焦技术静止，光学头中没有运动部件。

整个表面上的形状偏差可以通过白色光干涉仪表征，然后可以进行额外的测量，以评估需要多种测量参数的应用的粗糙度。操作者可以容易地选择轮廓的位置，长度和形状 - 类似于触笔测量。

测量与TopMap Pro。冲浪+

即使是新的光学技术也产生了新的机会，关于触针与光学仪器收集的结果的比较仍在进行讨论。根据工件的机械、光学或电磁特性、端面性能和功能要求，每种数据采集技术都有其优缺点，产生的表面被设计为彼此不同的。

随着表面的光学特性与机械特性的光学特性不始终相同，不同的非接触和接触测量的比较可以阐明这些差异如何影响结束数值结果。

图4。上图为粗糙度标准概述:获得三维表面数据(一次测量)和5个轮廓。

比较Pro.的结果。冲浪+with the results gathered by tactile techniques, a roughness standard (Halle Standard, KNT 4058/01 class A) was measured for comparison purposes. The roughness standard made of hardened stainless steel of dimensions 40 mm x 20 mm x 11.3 mm was measured by Pro.Surf+, as shown in Figure 4. Five individual profiles are determined as measured by a contact stylus instrument.

结果的对比如图5所示:标定协议上的测量结果为Ra 0.197µm Rz: 1.46µm。测量结果由Pro。冲浪+: Ra 0.197 µm Rz: 1.43 µm. The measurement data of Pro.Surf+ is in good agreement with the reference profile of the stylus instrument. There is a slight difference between Rz values, although Ra values are identical.

图5。使用Pro.surf +与参考概况（触觉校准测量）测量的配置文件。

参数的定义可以解释这一点:Ra依赖于表面的平均特性，而Rz是根据最小和最大特性计算的。如前所述，触觉和光学仪器的测量高度可能不同，这可能导致结构表面峰谷处的测量高度值略有不同。

探索新的可能性

由于模块化概念，可以将标准pro.surf升级到Pro.surf +TopMap家庭并且可以在图6中观察到Pro.surf +粗糙度模块的新功能。

图6。TopMap Pro的模块化概念。冲浪+

概括

由于制造技术的最新发展，在行业内快速、高精度、高程度的了解产品表面特征的需求很大。同时，在一个单一的测量系统中很难找到一种满足所有要求的测量方法。

根据应用，无论光学或触觉方法如何，每个技术都具有其优点和缺点。由于诸如“多传感器”方法的新概念，因此增强了光学表面测量的工具，同时解决了大部分需求。

这现在使用这种新颖的组合可以是可行的，即大面积白光干涉测量和组合色彩共焦测量技术，特别是对于必须在单个测量周期内测量粗糙度和形式的应用。

此信息已采购，审核和调整由Polytec提供的材料。亚博网站下载

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