Ruošinio paviršiaus šiurkštumas yra svarbus rodiklis vertinant ruošinio paviršiaus kokybę. Tai svarbus parametras, lemiantis ruošinio našumą ir kokybę. Spartus mokslo ir technologijų vystymasis, nuolatinis apdirbimo tikslumo tobulėjimas, naujų technologijų, naujų medžiagų ir naujų procesų atsiradimas kelia vis aukštesnius reikalavimus ruošinio paviršiaus šiurkštumui nustatyti. Tuo pačiu metu trinties ir nusidėvėjimo procesų tyrimams, proceso procesų analizei ir paviršiaus sąlyčio būsenų aptarimui reikalingas kiekybinis paviršiaus mikrogeometrijos aprašymas. Tradiciniu kontaktinio matavimo metodu lengva subraižyti ruošinio paviršių, matavimo greitis mažas, o matavimo diapazonui įtakos turi zondo spindulys, kuris netinka aptikimui internetu.
Optinių bekontakčių matavimo metodų naudojimas gali kompensuoti plunksnų matavimo priemonių trūkumus. Įprasti optiniai matavimo metodai apima šviesos sklaidos metodą, optinių dėmių metodą, fokusavimo metodą, interferometrijos metodą ir kt. Optinis paviršiaus šiurkštumo matavimo metodas yra pagrįstas matuojamo paviršiaus optiniu efektu. Šviesos šaltinio skleidžiamos šviesos bangos per optinę sistemą krinta ant matuojamo objekto paviršiaus lygiagrečiai, divergentiškai arba konvergentiškai. Matuojamo objekto paviršiuje atsispindėjusios šviesos bangos atspindi matuojamo objekto paviršiaus formą. Atsispindėjusių šviesos bangų optinė informacija priimama, konvertuojama, apskaičiuojama, rodoma ir registruojama įvairių tipų fotoelektriniais jutikliais ir papildomo apdorojimo grandinėmis. Šiame dokumente naudojamas paviršiaus šiurkštumo matavimo metodas, pagrįstas lazerio sklaidos principu, kuris gali atlikti neardomuosius bandymus ir bekontakčius greitus didelio tikslumo dalių paviršiaus šiurkštumo bandymus ir turi didelę ekonominę vertę.
Šviesos sklaidos reiškinys ant šiurkščių paviršių
Kai šviesos pluoštas tam tikru kampu krinta į grubaus objekto paviršių, pagal geometrinį šviesos principą šviesa bus išsklaidyta ir atspindėta objekto, o išsklaidytos šviesos ir atspindėtos šviesos intensyvumas yra susijęs. į objekto paviršiaus šiurkštumą. Atsispindėjusi šviesa sukoncentruojama labai mažame plote, kad susidarytų šviesos taškas: išsklaidyta šviesa paskirstoma aplink atspindėtą šviesos tašką, kad susidarytų šviesos juosta, sudaryta iš daugelio šviesos dėmių. Jei objekto paviršius yra gana lygus, atsispindėjusios šviesos taško šviesos energija yra gana stipri, o išsklaidytos šviesos juosta yra gana siaura; priešingai, jei objekto paviršius yra gana grubus, atspindėtos šviesos taško šviesos energija yra gana silpna, o išsklaidytos šviesos juosta yra gana plati. Šis reiškinys kokybiškai parodo, kad išsklaidytos šviesos energijos intensyvumas yra susijęs su objekto paviršiaus šiurkštumu. Šiame darbe kiekybiškai gaunama informacija apie objekto paviršiaus šiurkštumą, tiriant išsklaidytos šviesos šviesos energijos pasiskirstymą.
