（一）接觸式測(cè)量原理

　　基本概念

　　手持式粗糙度儀大多采用接觸式測(cè)量方法。其核心部件是探頭，探頭的觸針與被測(cè)表面接觸。當(dāng)探頭沿著被測(cè)表面移動(dòng)時(shí)，觸針會(huì)隨著表面輪廓的高低起伏而上下移動(dòng)。

　　例如，對(duì)于一個(gè)機(jī)械加工后的金屬表面，表面會(huì)有微觀的峰和谷。觸針在移動(dòng)過(guò)程中，這些峰和谷會(huì)使觸針產(chǎn)生位移。

　　信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理

　　觸針的位移被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。這個(gè)電信號(hào)通過(guò)儀器內(nèi)部的放大器進(jìn)行放大，然后經(jīng)過(guò)濾波等信號(hào)處理過(guò)程。濾波的目的是去除一些高頻噪聲，因?yàn)檫@些噪聲可能會(huì)干擾對(duì)表面粗糙度真實(shí)情況的測(cè)量。

　　最終，處理后的信號(hào)被送到微處理器，微處理器根據(jù)設(shè)定的參數(shù)（如測(cè)量范圍、評(píng)定長(zhǎng)度等）計(jì)算出表面粗糙度的參數(shù)值，如輪廓算術(shù)平均偏差（Ra）、輪廓最大高度（Rz）等。

　　（二）非接觸式測(cè)量原理（部分手持式粗糙度儀采用）

　　光學(xué)測(cè)量原理

　　一些先進(jìn)的手持式粗糙度儀采用光學(xué)測(cè)量原理。它利用光學(xué)探頭發(fā)射光線照射被測(cè)表面，光線與表面相互作用后反射回來(lái)。

　　通過(guò)分析反射光線的特性（如光強(qiáng)分布、相位變化等），可以獲取表面輪廓信息。例如，白光干涉儀原理的粗糙度儀，利用白光干涉條紋的移動(dòng)來(lái)測(cè)量表面的微觀高度變化。

　　優(yōu)勢(shì)

　　非接觸式測(cè)量不會(huì)對(duì)被測(cè)表面造成損傷，特別適用于測(cè)量一些表面質(zhì)量要求ji高的零件，如光學(xué)鏡片、精密模具等。而且光學(xué)測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)更高的測(cè)量精度，能夠測(cè)量更細(xì)微的表面粗糙度特征。

　　二、手持式粗糙度儀在工業(yè)檢測(cè)中的重要作用

　　（一）質(zhì)量控制

　　生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　在機(jī)械加工車(chē)間，工人可以使用粗糙度儀對(duì)加工后的零件進(jìn)行快速檢測(cè)。例如，在車(chē)床加工軸類(lèi)零件時(shí)，每次加工完成后，工人可以手持粗糙度儀對(duì)軸的外圓表面進(jìn)行測(cè)量。

　　如果測(cè)量結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求（如Ra值超出規(guī)定范圍），可以及時(shí)調(diào)整機(jī)床的加工參數(shù)，如切削速度、進(jìn)給量等，從而保證零件的質(zhì)量。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能夠有效避免大量不合格零件的產(chǎn)生，提高生產(chǎn)效率。

　　產(chǎn)品出廠前的最終檢驗(yàn)

　　對(duì)于即將出廠的產(chǎn)品，粗糙度儀是不可少的檢測(cè)工具。例如在汽車(chē)制造行業(yè)，汽車(chē)零部件的表面粗糙度直接影響汽車(chē)的性能和使用壽命。在零部件出廠前，質(zhì)檢人員使用粗糙度儀對(duì)關(guān)鍵零部件（如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面、制動(dòng)盤(pán)表面等）進(jìn)行檢測(cè)，確保其表面粗糙度符合標(biāo)準(zhǔn)，從而保障汽車(chē)的整體質(zhì)量。

 

　　（二）設(shè)備維護(hù)與故障診斷

　　磨損監(jiān)測(cè)

　　對(duì)于一些長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備，如大型機(jī)械的滑動(dòng)軸承、齒輪等部件，其表面粗糙度會(huì)隨著使用時(shí)間而發(fā)生變化。粗糙度儀可以定期對(duì)這些部件的表面進(jìn)行檢測(cè)。

　　通過(guò)對(duì)比不同時(shí)間的測(cè)量數(shù)據(jù)，可以判斷部件的磨損程度。例如，當(dāng)齒輪齒面的粗糙度參數(shù)出現(xiàn)異常變化（如Ra值增大），可能意味著齒輪表面出現(xiàn)了磨損或損傷，需要及時(shí)維修或更換，避免設(shè)備故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　故障診斷輔助

　　當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常振動(dòng)等故障時(shí)，表面粗糙度的變化可能是故障的一個(gè)線索。例如，如果一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸表面粗糙度突然惡化，可能是由于軸的彎曲或軸承松動(dòng)導(dǎo)致軸表面與軸承接觸不良而產(chǎn)生磨損。粗糙度儀的檢測(cè)結(jié)果可以為維修人員提供故障診斷的參考依據(jù)。

　　三、優(yōu)勢(shì)

　　（一）便攜性

　　操作靈活

　　手持式粗糙度儀體積小巧，重量輕。操作人員可以方便地?cái)y帶它在車(chē)間的不同位置進(jìn)行測(cè)量。例如，在大型機(jī)床內(nèi)部或者一些空間狹小的設(shè)備內(nèi)部，粗糙度儀能夠輕松進(jìn)入并進(jìn)行測(cè)量，而大型臺(tái)式粗糙度儀則很難在這些場(chǎng)合使用。

　　隨時(shí)隨地測(cè)量

　　由于其便攜性，測(cè)量不受場(chǎng)地限制。在野外施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于一些臨時(shí)加工的機(jī)械部件，也可以使用粗糙度儀進(jìn)行檢測(cè)。這使得工業(yè)檢測(cè)的范圍得到了極大的擴(kuò)展，能夠滿足各種復(fù)雜環(huán)境下的檢測(cè)需求。

　　（二）快速測(cè)量

　　測(cè)量時(shí)間短

　　手持式粗糙度儀的測(cè)量過(guò)程通常只需要幾秒鐘到幾十秒。例如，對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的平面零件表面粗糙度測(cè)量，只需將探頭放置在被測(cè)表面，按下測(cè)量按鈕，儀器很快就能顯示出測(cè)量結(jié)果。

　　這種快速測(cè)量的特點(diǎn)非常適合在生產(chǎn)線上進(jìn)行批量檢測(cè)。在大規(guī)模生產(chǎn)中，能夠快速檢測(cè)零件表面粗糙度，及時(shí)篩選出不合格產(chǎn)品，提高生產(chǎn)效率。

　　操作簡(jiǎn)便

　　它的操作界面簡(jiǎn)單直觀，一般只需要簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，操作人員就可以熟練掌握。即使是非專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)人員也能夠快速上手，按照儀器的提示進(jìn)行測(cè)量，減少了操作失誤的可能性，進(jìn)一步提高了測(cè)量效率。

　　（三）多參數(shù)測(cè)量

　　豐富的粗糙度參數(shù)

　　可以測(cè)量多種表面粗糙度參數(shù)。除了前面提到的Ra和Rz，還可以測(cè)量輪廓均方根偏差（Rq）、輪廓支撐長(zhǎng)度率（tp）等參數(shù)。

　　這些參數(shù)從不同角度反映了表面的微觀幾何形狀特征。例如，Rq參數(shù)更能反映表面的微觀不平度的離散程度，在一些對(duì)表面微觀結(jié)構(gòu)有特殊要求的場(chǎng)合（如某些電子元件的表面），Rq參數(shù)的測(cè)量就非常重要。

　　適應(yīng)多種材料和表面類(lèi)型

　　手持式粗糙度儀能夠適應(yīng)各種材料的表面測(cè)量，包括金屬、塑料、陶瓷等。對(duì)于不同的表面類(lèi)型，如光滑表面、粗糙表面、曲面等，通過(guò)調(diào)整測(cè)量參數(shù)（如探頭壓力、測(cè)量速度等），也能夠準(zhǔn)確測(cè)量其表面粗糙度。