[实用新型]激光表面粗糙度检查仪

说明书

本实用新型涉及表面粗糙度的检查仪器，特别是激光非接触式检测装置。

表面粗糙度是一项基本几何量，粗糙度数值大小严重影响机械工作性能。现代加工工业要求，在生产现场对加工表面进行快速、无损地检测，传统的触针式仪器已无法满足这些要求，近年来在已发展的表面粗糙度非接触式测量中，激光散射法是比较具有实用价值的一种方法，采用He－Nc激光管作为光源，体积大、寿命短、仪器笨重，从测量原理上看，在很大程度上是测量表面的反光能力，即光泽度而不是粗糙度，难以准确地反映被测体表面粗糙度。

本实用新型的目的是提供一种激光表面粗糙度检查仪，用以测量从被测表面反射回来的散射光的分布，确定表面粗糙度。

本实用新型包括半导体激光器1、光电元件组7、放大器8、A／D转换器9、计算机10、显示器11等，其特征在于半导体激光器1下面依次设置聚光镜2、光栏3、分光镜4、物镜5；在分光镜4侧面设置光电元件组7；由光电元件组7得到的光信号经放大器8放大，A／D转换器9转换输入计算机10，处理后由显示器11显示。

本实用新型的原理是这样的：当半导体激光器1发出光线后，进入被测件表面6反射到光电元件组7（光电池或光电二极管）上，从被测表面反射回来的散射光存在不同的分布，这种分布与粗糙度参数Rq存在固定关系，从而能得出被测表面粗糙度数值，散射光分布由光电元件接收得到散射分布序列：I₁、I₂…I_i…I_n，其中I_i表示第i个元件接收到的光强值，n为接收元件个数。

令P_i＝I_i/P_i为分布频率，并且＝1分布＝阶矩S＝∑（i－i）²·P_i，其中，i＝ 1/(n)。

S值与粗糙度参数Ra（或Rq）值成单调关系，测得S值便可以决定粗糙度Ra值，为便于实际应用，由已知Ra值的粗糙度样板进行定标。据此由计算机处理的数值，即为被显示的表面粗糙度实值。

本实用新型具有结构简单、体积小、重量轻、便于携带的特点，由于采用半导体激光器作为光源，工作寿命长，可达1万小时；其红外线光波波长大，有利于提高测量精度，器件性能价格比低，特别适用于精密加工（磨、精磨、研磨）工件表面的测量，是生产车间实现快速、无损测量的理想用具，宜于推广应用。

本实用新型附图为结构示意图。其中半导体激光器1、聚光镜2、光栏3、分光镜4、物镜5、被测件6、光电元件组7、放大器8、A／D转换器9、计算机10、显示器11。

实施例：

半导体激光器为2LR205、光电池组2CR161，计算机MCS51系列单片机。