Apstrādājamās detaļas virsmas raupjums ir svarīgs rādītājs, lai novērtētu sagataves virsmas kvalitāti. Tas ir svarīgs parametrs, kas nosaka sagataves veiktspēju un kvalitāti. Straujā zinātnes un tehnikas attīstība, nepārtraukta apstrādes precizitātes uzlabošana un jaunu tehnoloģiju, jaunu materiālu un jaunu procesu parādīšanās ir izvirzījusi arvien augstākas prasības sagataves virsmas raupjuma noteikšanai. Tajā pašā laikā berzes un nodiluma procesu izpētei, procesa procesu analīzei un virsmas saskares stāvokļu apspriešanai ir nepieciešams kvantitatīvs virsmas mikroģeometrijas apraksts. Tradicionālā kontaktu mērīšanas metode ļauj viegli saskrāpēt sagataves virsmu, mērīšanas ātrums ir zems, un mērījumu diapazonu ietekmē zondes rādiuss, kas nav piemērots tiešsaistes noteikšanai.
Optisko bezkontakta mērīšanas metožu izmantošana var kompensēt irbules mērinstrumentu trūkumus. Parastās optiskās mērīšanas metodes ietver gaismas izkliedes metodi, optisko plankumu metodi, fokusēšanas metodi, interferometrijas metodi utt. Optiskā metode virsmas raupjuma mērīšanai ir balstīta uz izmērītās virsmas optisko efektu. Gaismas avota izstarotie gaismas viļņi krīt uz izmērītā objekta virsmu paralēli, diverģenti vai konverģenti caur optisko sistēmu. Atstarotie gaismas viļņi uz izmērītā objekta virsmas atspoguļo izmērītā objekta virsmas formu. Atstarotās gaismas viļņu optisko informāciju uztver, pārveido, aprēķina, parāda un reģistrē dažāda veida fotoelektriskie sensori un pēcapstrādes shēmas. Šajā rakstā ir izmantota virsmas raupjuma mērīšanas metode, kuras pamatā ir lāzera izkliedes princips, kas var veikt nesagraujošu testēšanu un bezkontakta tiešsaistes ātru augstas precizitātes detaļu virsmas raupjuma testēšanu, un tai ir augsta ekonomiskā vērtība.
Gaismas izkliedes parādība uz raupjām virsmām
Kad gaismas stars krīt uz neapstrādāta objekta virsmas noteiktā leņķī, saskaņā ar gaismas ģeometrisko principu gaisma tiks izkliedēta un atspoguļota objektā, un izkliedētās gaismas un atstarotās gaismas intensitāte ir saistīta līdz objekta virsmas raupjumam. Atstarotā gaisma tiek koncentrēta ļoti mazā laukumā, veidojot gaismas punktu: izkliedētā gaisma tiek izplatīta ap atstarotās gaismas plankumu, veidojot gaismas joslu, kas sastāv no daudziem gaismas plankumiem. Ja objekta virsma ir samērā gluda, atstarotā gaismas plankuma gaismas enerģija ir salīdzinoši spēcīga un izkliedētās gaismas josla ir salīdzinoši šaura; gluži otrādi, ja objekta virsma ir samērā raupja, atstarotā gaismas plankuma gaismas enerģija ir salīdzinoši vāja un izkliedētās gaismas josla ir samērā plaša. Šī parādība kvalitatīvi parāda, ka izkliedētās gaismas enerģijas intensitāte ir saistīta ar objekta virsmas raupjumu. Šajā rakstā kvantitatīvi tiek iegūta informācija par objekta virsmas raupjumu, pētot izkliedētās gaismas gaismas enerģijas sadalījumu.
