Page 43 - 理化检验-物理分册2022年第二期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202202007

白光干涉测量法在波纹度指标检测中的应用

刘向明,王 伟,朱启茂,苑小倩

( 首钢京唐钢铁联合有限责任公司,唐山 063200 )
摘 要: 探讨了白光干涉法测量波纹度指标的过程, 介绍了波纹度的标准及影响波纹度测量结
果的主要因素, 阐述了白光干涉三维轮廓仪测量波纹度指标的具体方法。白光干涉测量法是一种
非接触式测量方法, 拓宽了分析方法。结果表明, 该方法不仅可以得到材料表面的波纹度, 而且可
以得到具体的三维轮廓图像。

关键词: 波纹度;干涉;滤波

中图分类号: TG115.2 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2022 ) 02-0027-03

A pp licationofwhiteli g htinterferometr y inwavinessindexdetection

LIUXian g min g WANG Wei ZHUQ imao YUANXiao q ian

Shou g an gJin g tan g IronandSteelUnitedCo Ltd Tan g shan063200 China

Abstract : Themeasurementofwavinessindexb ywhiteli g htinterferometr ywasdiscussed.Thestandardof

wavinessandthemainfactorsaffectin g themeasurementresultsofwavinesswereintroduced.Thes p ecificmethod

ofmeasurin gwavinessindexb ywhiteli g htinterference3Dp rofilerwasex p ounded.Whiteli g htinterferometr ywas

anon-contactmeasurement , whichbroadenedtheanal y sismethod.Theresultsshowthatthemethodcouldnotonl y

obtainthewavinessofthematerialsurface , butalsoobtainthes p ecificthree-dimensionalcontourima g e.

Ke y words : waviness ; interference ; filterin g
汽车钢板表面轮廓形貌的指标有宏观方面的形 信息, 并进行数据处理得到波纹度。非接触式测量
状误差, 也有微观方面的几何形状误差, 即粗糙度, 以 法不仅可以得到波纹度, 而且可以得到具体的三维
及介于宏观形状误差及粗糙度之间的形状误差, 即波 轮廓图像, 同时可以输出表面轮廓偏斜度及表面轮
纹度。大量的试验及研究表明, 汽车钢板经涂装工艺 廓峭度等数据。
后, 粗糙度轮廓能够被漆层所覆盖, 而波纹度轮廓被
保留下来, 容易造成鲜映性降低等问题 [ 1-4 ] 。 1 白光的干涉原理及检测方法
随着国家对企业环保要求的不断提高, 各大车 1.1 白光的干涉原理
企的涂装都采用了新工艺。新工艺降低了涂料的用 采用白光为光源进行干涉, 白光光源包含多个
量, 减少了挥发性有机化合物( VOC ) 及二氧化碳的 可见光谱区域的光谱成分, 发生干涉时, 各波长光谱
排放量, 但对钢厂原材料钢板的表面质量要求越来 将产生各自的一组干涉条纹。在光程完全相等、 光
越高 [ 5-6 ] 。 程差为零, 即零级条纹处, 不同成分的光谱完全重
目前, 波纹度指标的检测方法主要包括接触式 合, 此处光强最大。随着光程差及干涉级数的增加,
及非接触式测量。接触式测量通过探针在钢板上接 各波长的干涉条纹彼此错开, 条纹对比度逐渐下降,
触, 记录钢板的表面信息, 经过数据处理得 到波纹 最终干涉条纹消失。白光干涉光强度随光程差变化
度; 非接触式测量通过光的干涉原理获得钢板表面 曲线如图 1 所示。
1.2 检测方法
通过识别光强最大处的零级条纹, 可得到零光
收稿日期: 2021-04-11
作者简介: 刘向明( 1992- ), 男, 硕士, 工程师, 主要从事钢铁材 程差位置。将白光光源通过镜头内部的分光镜分成
两个光束, 一束投射到试样表面, 另一束投射到参考
料微观分析方面工作, 1249932260@ qq .com
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