非接触式表面粗糙度检测

检测项目

非接触式表面粗糙度检测主要针对以下关键指标进行量化分析：

二维轮廓参数：Ra（算术平均偏差）、Rq（均方根粗糙度）、Rz（十点高度）、Rt（总高度）

三维形貌参数：Sa（三维算术平均高度）、Sq（三维均方根高度）、Sz（三维最大高度）

功能性参数：Sdr（界面扩展率）、Vvc（核心材料体积）

周期性特征：波纹度测量、加工纹理方向性分析

微观缺陷检测：微裂纹识别、凹坑深度测量

检测范围

该技术适用于以下领域及材料类型：

金属加工件：航空发动机叶片（Ra 0.1-0.4μm）、液压阀体（Rz 3-10μm）

光学元件：透镜表面（Sa≤5nm）、反射镜基板（Sq≤2nm）

半导体器件：晶圆表面（Ra≤0.5nm）、封装基板平面度

生物医学材料：人工关节表面（Rsm 50-200μm）、牙科种植体形貌

精密模具：注塑模腔面（Vmc 0.8-1.2mm³/mm²）、压铸模纹理分析

检测方法

光学干涉法

采用相移干涉技术实现纳米级分辨率测量：

白光垂直扫描干涉仪通过物镜组采集干涉条纹，经傅里叶变换处理获得高度信息。适用于镜面至半光泽表面（Ra 1nm-10μm），垂直分辨率可达0.1nm。

激光散射法

基于BSDF（双向散射分布函数）理论：

635nm半导体激光器以特定入射角照射被测面，二维CCD阵列记录散射光强分布。通过Angstrom模型反演表面功率谱密度函数，适用于粗糙度Ra 0.05-10μm范围。

共聚焦显微法

采用点扫描方式获取三维形貌数据：

405nm激光光源经针孔滤波后形成共轭焦点，压电陶瓷驱动器实现轴向扫描（步长10nm），可测量陡峭侧壁角度达85°的表面特征。

数字全息术

记录物光与参考光的干涉图样，通过数值重建算法获取表面高度分布。单次测量时间＜1ms，适合动态过程监测。

检测仪器

校准规范要求：

阶梯高度标准片定期校验（周期≤6个月）

平面基准板平面度误差＜λ/20（λ=632.8nm）

环境振动控制＜0.5μm/s² RMS（1-100Hz）

数据处理流程：

原始数据去噪（小波阈值滤波）

形式误差去除（多项式拟合）

S-Filter/S-LFilter分离粗糙度与波纹度分量

参数计算与不确定度评估（蒙特卡洛法）

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验，获取相关数据资料;

出具检测报告。