Površinska hrapavost izratka je važan pokazatelj za ocjenu kvalitete površine izratka. To je važan parametar koji određuje izvedbu i kvalitetu obratka. Brzi razvoj znanosti i tehnologije, kontinuirano poboljšanje točnosti obrade i pojava novih tehnologija, novih materijala i novih procesa postavili su sve veće zahtjeve za otkrivanje hrapavosti površine obratka. U isto vrijeme, istraživanje procesa trenja i trošenja, analiza procesnih procesa i rasprava o kontaktnim stanjima površine zahtijevaju kvantitativni opis mikrogeometrije površine. Tradicionalnom kontaktnom metodom mjerenja lako je izgrebati površinu obratka, brzina mjerenja je niska, a na raspon mjerenja utječe radijus sonde, što nije prikladno za online otkrivanje.
Korištenje optičkih beskontaktnih metoda mjerenja može nadoknaditi nedostatke mjernih instrumenata sa iglom. Uobičajene optičke metode mjerenja uključuju metodu raspršenja svjetlosti, metodu optičkih mrlja, metodu fokusiranja, metodu interferometrije itd. Optička metoda za mjerenje hrapavosti površine temelji se na optičkom učinku mjerene površine. Svjetlosni valovi koje emitira izvor svjetlosti padaju na površinu mjerenog objekta na paralelan, divergentan ili konvergentan način kroz optički sustav. Reflektirani svjetlosni valovi na površini mjerenog objekta odražavaju oblik površine mjerenog objekta. Optičke informacije reflektiranih svjetlosnih valova primaju, pretvaraju, izračunavaju, prikazuju i bilježe različite vrste fotoelektričnih senzora i sklopova za naknadnu obradu. Ovaj rad usvaja metodu mjerenja hrapavosti površine temeljenu na principu laserskog raspršenja, koja može provesti ispitivanje bez razaranja i beskontaktno online brzo ispitivanje hrapavosti površine visokopreciznih dijelova i ima visoku ekonomsku vrijednost.
Fenomen raspršenja svjetlosti na hrapavim površinama
Kada zraka svjetlosti upadne na površinu hrapavog predmeta pod određenim kutom, prema geometrijskom principu svjetlosti, svjetlost će se raspršiti i reflektirati na objektu, a intenzitet raspršene svjetlosti i reflektirane svjetlosti je povezan na hrapavost površine predmeta. Reflektirana svjetlost koncentrira se na vrlo malom području kako bi formirala svjetlosnu točku: raspršena svjetlost se raspoređuje oko reflektirane svjetlosne točke i formira svjetlosnu traku sastavljenu od mnogo svjetlosnih točaka. Ako je površina objekta relativno glatka, svjetlosna energija reflektirane svjetlosne točke je relativno jaka, a traka raspršene svjetlosti je relativno uzaka; naprotiv, ako je površina predmeta relativno hrapava, svjetlosna energija reflektirane svjetlosne točke je relativno slaba, a traka raspršene svjetlosti je relativno široka. Ova pojava kvalitativno pokazuje da je intenzitet raspršene svjetlosne energije povezan s hrapavošću površine predmeta. U ovom se radu kvantitativno dobivaju informacije o hrapavosti površine predmeta proučavanjem raspodjele svjetlosne energije raspršene svjetlosti.
