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轮廓仪使用方法

更新时间:2026-01-12点击次数:30

一、 安全与注意事项

  1. 环境要求

    • 温湿度:放置在温度恒定(如20±2℃)、湿度适宜(40%-60% RH)、无尘、无振动的实验室环境中。

    • 基础稳固:仪器必须置于稳固、水平的防震工作台上。

    • 远离干扰:远离强电磁场、强气流和腐蚀性气体。

  2. 安全操作

    • 轻拿轻放:装卸被测样品时动作轻柔,避免碰撞测针和精密导轨。

    • 测针保护:接触式轮廓仪的测针(尤其是金刚石针尖)极其脆弱且昂贵。在移动、设置测量参数时,务必确保测针不会以过大力度撞击工件

    • 清洁:保持样品和夹具清洁,防止灰尘、油污划伤测针或影响光学镜头。

    • 断电维护:清洁或维护前,请关闭电源。

二、 主要组成部分

  1. 主机:包含高精度位移传感器(探针或光学传感器)和驱动机构。

  2. 测针/探头(接触式):红宝石或金刚石测针,用于接触表面。

  3. 光学对焦系统(部分型号):用于观察和定位测量起点/终点。

  4. 样品台与夹具:用于固定和调整被测工件。

  5. 控制电脑与软件:核心部分,用于控制测量、数据处理和分析。

  6. 校准标准器:通常为台阶高度标准片或粗糙度标准片,用于定期校准。

三、 基本操作流程(以接触式为例)

第1步:开机与准备

  1. 开启轮廓仪主机电源,再启动控制电脑和测量软件。

  2. 系统进行自检,等待初始化完成。

第2步:安装测针与校准

  1. 根据需要(测量粗糙度或轮廓)选择合适的测针并小心安装。

  2. 执行校准(至关重要!)

    • 使用标准台阶高度块进行高度(Z轴)校准

    • 使用水平标准片或已知角度块进行水平(X轴)校准

    • 校准频率:每日开始测量前或更换测针后必须进行。

第3步:安装与调整样品

  1. 清洁样品和夹具。

  2. 将样品稳固地夹持在样品台上,确保待测区域无遮挡、平坦。

  3. 使用样品台的调节旋钮(X/Y/Z方向)和软件中的实时图像(如有),将测针粗略定位到测量起始点上方。

第4步:软件设置与对针

  1. 在软件中新建测量程序。

  2. 设置关键测量参数:

    • 测量长度:设定扫描的起点和终点位置。

    • 测量速度:根据样品表面粗糙度选择,粗糙表面宜用低速。

    • 测针接触力:尽量使用推荐的最小力,以防划伤样品或损坏测针。

    • 取样间距:根据精度要求设置。

    • 滤波参数:根据需要选择高斯滤波或2RC滤波,并设置截止波长(λc, λs)。

  3. 执行对针(找零位)

    • 控制测针缓慢下降,直至软件提示已接触表面(电阻值或电压值变化),自动或手动设置为“零位"。

第5步:执行测量

  1. 再次检查参数和测针位置。

  2. 点击“开始测量"。测针将自动从起点扫描至终点,采集表面轮廓数据。

  3. 测量过程中,请勿触碰仪器或工作台。

第6步:数据分析与报告

  1. 测量完成后,软件会显示原始轮廓曲线。

  2. 使用分析工具进行处理:

    • 倾斜校正:消除样品放置的整体倾斜。

    • 选择评定范围:去除轮廓曲线的无效两端。

    • 应用滤波:分离粗糙度和波纹度。

  3. 提取所需的参数:

    • 粗糙度参数:Ra, Rz, Rq, Rmax等。

    • 轮廓参数:台阶高度、角度、弧度、不平度等。

    • 波形分析:波纹度、周期等。

  4. 生成报告,可导出数据或图像。

第7步:关机

  1. 将测针升起并移动到安全位置。

  2. 退出测量软件,关闭电脑。

  3. 关闭轮廓仪主机电源。

  4. 清洁工作台,盖上防尘罩。

四、 维护与保养

  1. 日常维护

    • 使用后,用软布和无尘棉签清洁样品台和测针杆(非针尖)。

    • 定期清洁光学镜头(如有),使用专用的镜头纸和清洁剂。

  2. 周期性校准

    • 依据国家标准或厂家建议,定期(如每年)将仪器送至有资质的计量机构进行检定/校准

  3. 测针检查

    • 定期在显微镜下检查测针针尖是否有磨损或破损。

  4. 长期存放

    • 长期不使用时,应断开电源,将测针卸下放入专用盒中,主机用防尘罩盖好。

五、 常见问题与排查

  • 数据跳动或异常:检查样品是否夹紧、环境是否有振动、测针是否松动或脏污、校准是否有效。

  • 测针无法接触或报警:检查零位设置、样品高度设置、测针是否损坏。

  • 软件无响应:检查连接线缆,重启软件和计算机。

  • 测量重复性差:检查样品固定、环境稳定性,并重新进行校准。

如有技术支持(维修保养)可联系:纳尔工业设备(苏州)有限公司

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