TR200粗糙度儀說明書

更新時間：2012-01-17

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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 測量操作......................................................................................................................................................... 4

2.1 測量前的準(zhǔn)備.................................................................................................................................... 4

2.2 基本測量狀態(tài).................................................................................................................................... 5

2.3 修改測量條件.................................................................................................................................... 7

2.3.1 取樣長度.............................................................................................................................. 7

2.3.2 評定長度.............................................................................................................................. 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 測量平臺........................................................................................................................................... 16

3.3 接長桿............................................................................................................................................... 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?/span>...................................................................................................................................... 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)動參數(shù)........................................................................................................................................... 18

4.3 示值誤差........................................................................................................................................... 19

4.4 示值變動性...................................................................................................................................... 19

4.5 顯示內(nèi)容........................................................................................................................................... 19

4.6 輪廓和濾波器.................................................................................................................................. 19

4.7 切除長度/取樣長度l..................................................................................................................... 19

4.8 評定長度ln..................................................................................................................................... 19

4.9 粗糙度參數(shù)和顯示范圍................................................................................................................. 20

4.10 測量范圍和分辨力..................................................................................................................... 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)動行程長度.................................................................................................................................. 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代集團(tuán)公司開發(fā)的又一個新產(chǎn)品，該儀器適用于生產(chǎn)現(xiàn)場，可測量多種機(jī)加工零件的表面粗糙度，根據(jù)選定的測量條件計算相應(yīng)的參數(shù)，在液晶顯示器上清晰地顯示出全部測量參數(shù)和輪廓圖形。

特點(diǎn)：

. 多參數(shù)測量：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)工作時間大

于20小時；

. 機(jī)電一體化設(shè)計，體積小，重量輕，使用方便；

. 連接時代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；

. 具有自動關(guān)機(jī)、記憶及各種提示說明信息；

. 可選配曲面?zhèn)鞲衅鳌⑿】讉鞲衅鳌y量平臺、傳感器護(hù)套、接長桿等附件。

1.1 測量原理

測量工件表面粗糙度時，將傳感器放在工件被測表面上，由儀器內(nèi)部的驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動傳感器沿被測表面做等速滑行，傳感器通過內(nèi)置的銳利觸針感受被測表面的粗糙度，此時工件被測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)生與被測表面粗糙度成比例的模擬信號，該信號經(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)計算，測量結(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
標(biāo)準(zhǔn)樣板	1 塊
電源適配器	1 臺
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，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，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，

影響測量。

3、在安裝傳感器時，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，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，應(yīng)盡快給儀器充電。充電時，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長充時間約2 .5小時。本儀器采用的是鋰離子充電電池，無記憶效應(yīng)，可以隨時充電，充電時儀器可照常工作。

圖1-3 電源適配器連接

測量前的準(zhǔn)備

a. 開機(jī)檢查電池電壓是否正常；

b. 擦凈工件被測表面；

c. 參照圖2-1、圖2-2，將儀器正確、平穩(wěn)、可靠地放置在工件被測表面上；

d.參照圖2-3，傳感器的滑行軌跡必須垂直于工件被測表面的加工紋理方向。

1.1 接長桿

使用接長桿，可增加傳感器進(jìn)入工件內(nèi)部的深度，接長桿的長度為50mm。

1.1 曲面?zhèn)鞲衅?/span>

使用曲面?zhèn)鞲衅鳎蓽y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

檢測原理：電感式

測量范圍： 160μm

針尖半徑： 5μm

針尖材料：金剛石

觸針測力： 4mN（0.4gf）

觸針角度： 90°

導(dǎo)頭縱向半徑：45mm

1.2 驅(qū)動參數(shù)

zui大驅(qū)動行程： 17.5mm/0.7inch

驅(qū)動速度：測量時當(dāng)取樣長度= 0.25mm Vt=0.135mm/s

當(dāng)取樣長度= 0.8mm Vt=0.5mm/s

當(dāng)取樣長度= 2.5mm Vt=1mm/s

返回時 V=1mm/s

1.3 示值誤差：不大于±10%

1.4 示值變動性：不大于6%

1.5 顯示內(nèi)容

4．5．1菜單：修改測量條件、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：測量信息、菜單提示信息、錯誤信息、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 切除長度/取樣長度l：自動，0.25mm，0.8mm，2.5mm 可選

1.8 評定長度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測量范圍和分辨力

表5

測量范圍	分辨力
自動	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、重塵、潮濕、油污、強(qiáng)磁場等情況的發(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	被測信號的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．重新測量。
無測量數(shù)據(jù)	操作錯誤造成測量失敗；	1．按退出鍵返回； 2．檢查測量前準(zhǔn)備是否確； 3．開機(jī)，重新測量。
A/D芯片錯誤	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，電池開關(guān)必須處于ＯＮ的位置，否則充不上電。

2、長期不用時，請將電池開關(guān)置于ＯＦＦ位置。

3、儀器出廠時，電池開關(guān)置于ＯＦＦ位置，用戶使用時需要先將電池開關(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，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：傳感器從被測表面拾取的、未經(jīng)過濾波的輪廓信號。

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。

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)動行程長度

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
    在取樣長度內(nèi)5個zui大的輪廓峰高的平均值與5個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）的計算方法為，先算出每個取樣長度內(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，即為評定長度內(nèi)的Ry（DIN）。
1.1.2        輪廓峰谷總高度Rt
    在評定長度內(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
       在取樣長度內(nèi)輪廓的單峰間距的平均值。
1.1.1        輪廓支承長度率tp
       輪廓支承長度與取樣長度之比。
1.1.1        輪廓的偏斜度Sk
          幅度分布不對稱性的量度。在取樣長度內(nèi)以n個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是在評定長度內(nèi)的每個取樣長度上的第三個輪廓峰高與第三個輪廓谷深之
       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，需使用時代Data View軟件。操作方法請閱讀軟件使用

說明書。

測量平臺

使用TA系列測量平臺，可更方便地調(diào)整儀器與被測工件之間的位置，操作更加靈活、平穩(wěn)，使用范圍更大，可測量復(fù)雜形狀零件表面的粗糙度。與TA系列測量平臺連用時，可更加地調(diào)整針位，測量更平穩(wěn)。當(dāng)被測表面Ra值較小時，建議使用測量平臺。

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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