tr200粗糙度儀
使用說明書
圖1-1-1 傳感器
圖1-1-2 儀器正面
1 概述.................................................................................................................................................................. 1
1.1 測(cè)量原理............................................................................................................................................. 1
1.2 標(biāo)準(zhǔn)配置............................................................................................................................................. 1
1.3 儀器各部分名稱................................................................................................................................ 2
1.4 基本連接方法.................................................................................................................................... 3
1.4.1 傳感器裝卸.......................................................................................................................... 3
1.4.2 電源適配器及電池充電.................................................................................................... 3
2 測(cè)量操作......................................................................................................................................................... 4
2.1 測(cè)量前的準(zhǔn)備.................................................................................................................................... 4
2.2 基本測(cè)量狀態(tài).................................................................................................................................... 5
2.3 修改測(cè)量條件.................................................................................................................................... 7
2.3.1 取樣長(zhǎng)度.............................................................................................................................. 7
2.3.2 評(píng)定長(zhǎng)度.............................................................................................................................. 8
2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)....................................................................................................................................... 8
2.3.4 量程....................................................................................................................................... 9
2.3.5 濾波器................................................................................................................................... 9
2.3.6 參數(shù)....................................................................................................................................... 9
2.4 系統(tǒng)設(shè)置........................................................................................................................................... 10
2.4.1 語(yǔ)言..................................................................................................................................... 10
2.4.2 單位..................................................................................................................................... 10
2.4.3 顯示..................................................................................................................................... 11
2.5 功能選擇........................................................................................................................................... 11
2.5.1 打印..................................................................................................................................... 12
2.5.2 不濾波輪廓........................................................................................................................ 13
2.5.3 觸針位置............................................................................................................................ 13
2.5.4 示值校準(zhǔn)............................................................................................................................ 14
2.6 與pc機(jī)通訊.................................................................................................................................... 14
3 可選附件及其使用.................................................................................................................................... 15
3.1 可調(diào)支腳及傳感器護(hù)套................................................................................................................. 15
3.2 測(cè)量平臺(tái)........................................................................................................................................... 16
3.3 接長(zhǎng)桿............................................................................................................................................... 16
3.4 磁性表座連接桿.............................................................................................................................. 17
3.5 側(cè)向轉(zhuǎn)接桿...................................................................................................................................... 17
3.6 曲面?zhèn)鞲衅?..................................................................................................................................... 18
4 技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn)............................................................................................................................... 18
4.1 傳感器........................................................................................................................................................... 18
4.2 驅(qū)動(dòng)參數(shù)........................................................................................................................................... 18
4.3 示值誤差........................................................................................................................................... 19
4.4 示值變動(dòng)性...................................................................................................................................... 19
4.5 顯示內(nèi)容........................................................................................................................................... 19
4.6 輪廓和濾波器.................................................................................................................................. 19
4.7 切除長(zhǎng)度/取樣長(zhǎng)度l..................................................................................................................... 19
4.8 評(píng)定長(zhǎng)度ln..................................................................................................................................... 19
4.9 粗糙度參數(shù)和顯示范圍................................................................................................................. 20
4.10 測(cè)量范圍和分辨力..................................................................................................................... 20
4.11 電源................................................................................................................................................... 20
4.12 溫度/濕度范圍............................................................................................................................ 20
4.13 外形尺寸和重量......................................................................................................................... 20
4.14 連接pc機(jī)................................................................................................................................... 20
4.15 連接打印機(jī).................................................................................................................................. 21
5 日常維護(hù)與保養(yǎng)......................................................................................................................................... 21
5.1 故障處理........................................................................................................................................... 21
5.2 故障信息............................................................................................................................................. 21
6 電池開關(guān)....................................................................................................................................................... 22
7 參考資料....................................................................................................................................................... 22
7.1 輪廓和濾波器.................................................................................................................................. 22
7.1.1 輪廓..................................................................................................................................... 22
7.1.2 濾波器................................................................................................................................ 22
7.2 驅(qū)動(dòng)行程長(zhǎng)度.................................................................................................................................. 22
7.2.1 rc濾波器.......................................................................................................................... 22
pc-rc濾波器............................................................................................................................................. 23
7.2.3 高斯濾波器........................................................................................................................ 23
7.2.4 d-p直接輪廓.................................................................................................................... 23
7.3 tr200粗糙度參數(shù)定義................................................................................................................. 23
7.3.1 輪廓算術(shù)平均偏差ra..................................................................................................... 23
7.3.2 輪廓均方根偏差rq......................................................................................................... 24
7.3.3 微觀不平度十點(diǎn)高度rz................................................................................................. 24
7.3.4 輪廓zui大高度ry（iso）.............................................................................................. 24
7.3.5 輪廓zui大高度ry（din）.............................................................................................. 24
7.3.6 輪廓峰谷總高度rt.......................................................................................................... 24
7.3.7 輪廓zui大峰高rp............................................................................................................. 24
7.3.8 輪廓zui大谷深rm............................................................................................................. 25
7.3.9 輪廓微觀不平度的平均間距sm................................................................................... 25
7.3.10 輪廓的單峰平均間距s................................................................................................... 25
7.3.11 輪廓支承長(zhǎng)度率tp.......................................................................................................... 25
7.3.12 輪廓的偏斜度sk.............................................................................................................. 26
7.3.13 第三峰谷高度平均值r3z............................................................................................... 26
8 附表：屏幕顯示放大倍數(shù)......................................................................................................................26
1 概述
tr200手持式粗糙度儀是時(shí)代集團(tuán)公司開發(fā)的又一個(gè)新產(chǎn)品，該儀器適用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，可測(cè)量多種機(jī)加工零件的表面粗糙度，根據(jù)選定的測(cè)量條件計(jì)算相應(yīng)的參數(shù)，在液晶顯示器上清晰地顯示出全部測(cè)量參數(shù)和輪廓圖形。
特點(diǎn)：
. 多參數(shù)測(cè)量：ra、rz、ry、rq、rp、rm、rt、r3z、rmax、sk、s、sm、tp；
. 高精度電感傳感器；
.rc、pc-rc、gauss、d-p四種濾波方式；
. 兼容iso、din、ansi、jis四種標(biāo)準(zhǔn)；
.128×64 點(diǎn)陣液晶，可顯示全部參數(shù)及圖形；
.采用dsp芯片進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)處理，速度快，功耗低；
. 內(nèi)置鋰離子充電電池及充電控制電路，容量高、無記憶效應(yīng)，連續(xù)工作時(shí)間大
于20小時(shí)；
. 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，體積小，重量輕，使用方便；
. 連接時(shí)代ta220s打印機(jī)，可打印全部參數(shù)及輪廓圖形；
. 內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)rs232接口，可與pc機(jī)通訊；
. 具有自動(dòng)關(guān)機(jī)、記憶及各種提示說明信息；
. 可選配曲面?zhèn)鞲衅?、小孔傳感器、測(cè)量平臺(tái)、傳感器護(hù)套、接長(zhǎng)桿等附件。
1.1測(cè)量原理
測(cè)量工件表面粗糙度時(shí)，將傳感器放在工件被測(cè)表面上，由儀器內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)傳感器沿被測(cè)表面做等速滑行，傳感器通過內(nèi)置的銳利觸針感受被測(cè)表面的粗糙度，此時(shí)工件被測(cè)表面的粗糙度引起觸針產(chǎn)生位移，該位移使傳感器電感線圈的電感量發(fā)生變化，從而在相敏整流器的輸出端產(chǎn)生與被測(cè)表面粗糙度成比例的模擬信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過放大及電平轉(zhuǎn)換之后進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，dsp芯片將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和參數(shù)計(jì)算，測(cè)量結(jié)果在液晶顯示器上讀出，也可在打印機(jī)上輸出，還可以與pc機(jī)進(jìn)行通訊。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)配置
表1-1 標(biāo)準(zhǔn)配置清單
名 稱
數(shù) 量
標(biāo)準(zhǔn)傳感器
1 支
主機(jī)
1 臺(tái)
標(biāo)準(zhǔn)樣板
1 塊
電源適配器
1 臺(tái)
rs232通訊電纜
1 根
傳感器護(hù)套
1 件
支架
1 件
1.3儀器各部分名稱
圖1-1-3 儀器側(cè)面
圖1-1 儀器各部分名稱
1.1 基本連接方法1.1.1 傳感器裝卸安裝時(shí)，用手拿住傳感器的主體部分，按圖1-2所示將傳感器插入儀器底部的傳感器連接套中，然后，輕推到底。拆卸時(shí)，用手拿住傳感器的主體部分或保護(hù)套管的根部，慢慢地向外拉出。
圖1-2 傳感器的裝卸
提示：1、傳感器的觸針是本儀器的關(guān)鍵零件，應(yīng)給予高度重視。
2、在進(jìn)行傳感器裝卸的過程中，應(yīng)特別注意不要碰及觸針，以免造成損壞，
影響測(cè)量。
3、在安裝傳感器時(shí)，應(yīng)注意連接要可靠。
1.1.1 電源適配器及電池充電
當(dāng)電池電壓過低時(shí)，即顯示屏上的電池電壓提示符顯示電壓過低并出現(xiàn)閃爍時(shí)，應(yīng)盡快給儀器充電。充電時(shí)，先將儀器底部的電池開關(guān)置于on的位置，再按圖1-3所示將電源適配器的電源插頭插入儀器的電源插座中，然后將電源適配器接到220v 50hz的市電上，即開始充電。電源適配器的輸入電壓為220伏交流，輸出6伏直流，zui大充電電流約500毫安，zui長(zhǎng)充時(shí)間約2 .5小時(shí)。本儀器采用的是鋰離子充電電池，無記憶效應(yīng)，可以隨時(shí)充電，充電時(shí)儀器可照常工作。
圖1-3 電源適配器連接
測(cè)量前的準(zhǔn)備
a. 開機(jī)檢查電池電壓是否正常；
b. 擦凈工件被測(cè)表面；
c. 參照?qǐng)D2-1、圖2-2，將儀器正確、平穩(wěn)、可靠地放置在工件被測(cè)表面上；
d.參照?qǐng)D2-3，傳感器的滑行軌跡必須垂直于工件被測(cè)表面的加工紋理方向。
1.1 接長(zhǎng)桿使用接長(zhǎng)桿，可增加傳感器進(jìn)入工件內(nèi)部的深度，接長(zhǎng)桿的長(zhǎng)度為50mm。
1.1 曲面?zhèn)鞲衅?使用曲面?zhèn)鞲衅鳎蓽y(cè)凸凹曲面工件的表面，如圖所示。
1 技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn)
4.1 傳感器 檢測(cè)原理： 電感式
測(cè)量范圍： 160μm
針尖半徑： 5μm
針尖材料： 金剛石
觸針測(cè)力： 4mn（0.4gf）
觸針角度： 90°
導(dǎo)頭縱向半徑：45mm
1.2 驅(qū)動(dòng)參數(shù)zui大驅(qū)動(dòng)行程： 17.5mm/0.7inch
驅(qū)動(dòng)速度：測(cè)量時(shí) 當(dāng)取樣長(zhǎng)度= 0.25mm vt=0.135mm/s
當(dāng)取樣長(zhǎng)度= 0.8mm vt=0.5mm/s
當(dāng)取樣長(zhǎng)度= 2.5mm vt=1mm/s
返回時(shí) v=1mm/s
1.3 示值誤差：不大于±10%1.4 示值變動(dòng)性：不大于6%1.5 顯示內(nèi)容 4．5．1菜單：修改測(cè)量條件、校準(zhǔn)示值、選擇與pc機(jī)通訊或打印輸出等。
4．5．2參數(shù)：兼容iso、din、ansi、jis四種標(biāo)準(zhǔn)的粗糙度參數(shù)。
4．5．3圖形：不濾波輪廓圖形、濾波輪廓圖形及tp曲線。
4．5．4提示信息：測(cè)量信息、菜單提示信息、錯(cuò)誤信息、電池電量及關(guān)機(jī)
提示信息。
1.6 輪廓和濾波器表3
輪 廓
濾 波 器
濾波輪廓
rc
pc-rc
gauss
不濾波輪廓
d-p
1.7 切除長(zhǎng)度/取樣長(zhǎng)度l：自動(dòng)，0.25mm，0.8mm，2.5mm 可選1.8 評(píng)定長(zhǎng)度ln：（1~ 5）l 可選
1.9 粗糙度參數(shù)和顯示范圍 表4
參 數(shù)
顯 示 范 圍
ra
rq
0.005μm ~ 16μm
rz
r3z
ry
rt
rp
rm
0.02μm ~ 160μm
sk
0 ~ 100%
s
sm
1mm
tp
0 ~ 100%
1.10測(cè)量范圍和分辨力表5
測(cè)量范圍
分辨力
自動(dòng)
0．01μm ~0．04μm
±20μm
0．01μm
±40μm
0．02μm
±80μm
0．04μm
1.11電源：鋰離子充電電池 1塊。1.12溫度/濕度范圍工作環(huán)境： 溫度：0 ~ 40℃
濕度：< 90% rh
儲(chǔ)存運(yùn)輸環(huán)境：溫度：- 40℃ ~ 60℃
濕度：< 90% rh
1.13外形尺寸和重量：140×52×48mm，約440g。1.14連接pc機(jī)：標(biāo)準(zhǔn)rs-232串行通訊
1.15連接打印機(jī) 僅連接時(shí)代ta系列打印機(jī)。ta210打印機(jī)只能打印參數(shù)，ta220s既可打印參數(shù)，還可打印輪廓圖形。
2 日常維護(hù)與保養(yǎng)² 避免碰撞、劇烈震動(dòng)、重塵、潮濕、油污、強(qiáng)磁場(chǎng)等情況的發(fā)生；
² 傳感器是儀器的精密部件，應(yīng)精心維護(hù)。每次使用完畢，要將傳感器放回包裝盒中；
² 隨機(jī)標(biāo)準(zhǔn)樣板應(yīng)精心保護(hù)，以免劃傷后造成校準(zhǔn)儀器失準(zhǔn)。
2.1 故障處理 本儀器如出現(xiàn)故障，先按下節(jié)故障信息提供的措施處理，如仍不能排除，則返回生產(chǎn)廠家維修。用戶請(qǐng)勿自行拆卸、修理。送回生產(chǎn)廠家進(jìn)行檢修的儀器 ，應(yīng)隨同附上保修卡及隨機(jī)配備的標(biāo)準(zhǔn)樣板，并說明故障現(xiàn)象。
5.2 故障信息
表6
故障現(xiàn)象
原因
排除措施
超出量程
被測(cè)信號(hào)的zui大值超出本量程范圍；
1．按退出鍵返回；
2．進(jìn)入菜單設(shè)置狀態(tài)，增大量程范圍，按退出鍵返回；
3．重新測(cè)量。
無測(cè)量數(shù)據(jù)
操作錯(cuò)誤造成測(cè)量失敗；
1．按退出鍵返回；
2．檢查測(cè)量前準(zhǔn)備是否確；
3．開機(jī)，重新測(cè)量。
a/d芯片錯(cuò)誤
硬件電路故障；
方案1：關(guān)機(jī)后再開機(jī)；
方案2：按復(fù)位鍵；
方案3：返回生產(chǎn)廠維修。
電機(jī)走死
：機(jī)械故障；
方案1：關(guān)機(jī)后再開機(jī)；
方案2：按復(fù)位鍵；
方案3：返回生產(chǎn)廠維修。
傳感器返回中
傳感器在自動(dòng)返回過程中
1．按退出鍵返回，待傳感器返
回到起始位置；
2．重新測(cè)量。
儀器工作不正常
1．關(guān)機(jī)后，再開機(jī)。
2．關(guān)閉電池開關(guān)，過10秒鐘后再開。
3 電池開關(guān)如下圖所示，在儀器底部的開關(guān)為電池開關(guān)。
１、充電時(shí)，電池開關(guān)必須處于ｏｎ的位置，否則充不上電。
2、長(zhǎng)期不用時(shí)，請(qǐng)將電池開關(guān)置于ｏｆｆ位置。
3、儀器出廠時(shí)，電池開關(guān)置于ｏｆｆ位置，用戶使用時(shí)需要先將電池開關(guān)置于ｏｎ位置，打開電池開關(guān)后儀器如果不開機(jī)，按一下開關(guān)鍵即可。
4、如遇儀器工作不正常，關(guān)機(jī)、開機(jī)仍不能解決問題時(shí)，可關(guān)閉電池開關(guān)，過１０秒鐘后再開。
1 參考資料1.1 輪廓和濾波器1.1.1 輪廓a. 不濾波輪廓：傳感器從被測(cè)表面拾取的、未經(jīng)過濾波的輪廓信號(hào)。
b. 濾波輪廓：原始輪廓經(jīng)過濾波器去除波度成份后的輪廓信號(hào)。
1.1.2 濾波器a. rc：傳統(tǒng)的二階rc濾波器，有相位差；
b. pc-rc：相位修正的rc濾波器；
c. gauss（高斯濾波器）：din4777
d. d-p（直接輪廓）：采用zui小二乘法中線。
1.2 驅(qū)動(dòng)行程長(zhǎng)度1.2.1 rc濾波器1.1 tr200粗糙度參數(shù)定義1.1.1 輪廓算術(shù)平均偏差ra在取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓偏距的算術(shù)平均值。
1.1.1 輪廓均方根偏差rq在取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓偏距的均方根值。
1.1.2 微觀不平度十點(diǎn)高度rz 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)5個(gè)zui大的輪廓峰高的平均值與5個(gè)zui大的輪廓谷深的平均只值之和。
1.1.1 輪廓zui大高度ry（iso）在取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。
1.1.1 輪廓zui大高度ry（din） ry（din）的計(jì)算方法為，先算出每個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓峰頂線和輪廓谷底線距離的值，然后取這些值中的zui大者，即為評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)的ry（din）。
1.1.2 輪廓峰谷總高度rt 在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)輪廓峰頂線和輪廓谷底線之間的距離。
1.1.3 輪廓zui大峰高rp 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)從輪廓峰頂線至中線的距離。
1.1.4 輪廓zui大谷深rm 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)從輪廓谷底線至中線的距離。
1.1.5 輪廓微觀不平度的平均間距sm 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓微觀不平度的間距的平均值。
1.1.1 輪廓的單峰平均間距s 在取樣長(zhǎng)度內(nèi)輪廓的單峰間距的平均值。
1.1.1 輪廓支承長(zhǎng)度率tp 輪廓支承長(zhǎng)度與取樣長(zhǎng)度之比。
1.1.1 輪廓的偏斜度sk 幅度分布不對(duì)稱性的量度。在取樣長(zhǎng)度內(nèi)以n個(gè)輪廓偏距的平均值來確定，并
由下式給出。
1.1.2 第三峰谷高度平均值r3z r3z是在評(píng)定長(zhǎng)度內(nèi)的每個(gè)取樣長(zhǎng)度上的第三個(gè)輪廓峰高與第三個(gè)輪廓谷深之
和的平均值。
2 附表：屏幕顯示放大倍數(shù) 屏幕顯示放大倍數(shù)
屏幕顯示
量程 滿量程
×1
×2
×5
10×
20×
50×
±20µm
±20µm
±10µm
±4µm
±2µm
±1µm
±0.4µm
±40µm
±40µm
±20µm
±8µm
±4µm
±2µm
±0.8µm
±80µm
±80µm
±40µm
±16µm
±8µm
±4µm
±1.6µm
1.1 與pc機(jī)通訊 與pc機(jī)通訊之前，按圖2-25所示，用本儀器附帶的通訊電纜，將儀器與pc機(jī)的串行接口連接好，并在pc 機(jī)上進(jìn)入本儀器的操作軟件data view 。
說明：將本儀器與pc機(jī)通訊，需使用時(shí)代data view軟件。操作方法請(qǐng)閱讀軟件使用
說明書。
測(cè)量平臺(tái)
使用ta系列測(cè)量平臺(tái)，可更方便地調(diào)整儀器與被測(cè)工件之間的位置，操作更加靈活、平穩(wěn)，使用范圍更大，可測(cè)量復(fù)雜形狀零件表面的粗糙度。與ta系列測(cè)量平臺(tái)連用時(shí)，可更加地調(diào)整針位，測(cè)量更平穩(wěn)。當(dāng)被測(cè)表面ra值較小時(shí)，建議使用測(cè)量平臺(tái)。