表面清洁度测试仪器定义：
表面清洁度测试仪器器是一种借用特定测试技术来分析物体表面的清洁程度的仪器.通常而言,表面清洁度测试仪器器有两种,一种为称重法清洁度分析仪,另一种就是借用特定物体的物理化学性质进行表面清洁度分析的仪器.这种仪器我们通常称为接触角仪技术表面清洁度测试仪器.而接触角仪是指专业用于测量固体表面自由能的专业测量/测定仪器，通过白金板法、悬滴法、插板法等原理，实现精确固体表面自由能的表现之一接触角值的测量。同时，利用软件技术，可能测得动态接触角值，如前进角/后退角、倾斜角、滚动角等以及随时间变化的接触角测试等。
称重法表面清洁度测试仪器的优缺点：
称重法表面清洁度测试仪器通常应用的精密轴承的会非常多,但通常是用于测试无机粉尘的污染.而对于有机的污染有时会相对而言比较难。虽然具有操作方便的优点,但称重法表面清洁度测试仪器由于最小称重与量程的问题而影响到用户的使用.这是一个两难处境.
接触角分析技术下的表面清洁度仪是如何工作的
我们可以通过测定接触角值来分析固体的表面自由能(surface energy, γ)。但为精确测定表面自由能，我们必须选择一个符合要求的固液体系以及一个相对应的数学模型。但是，有时候我们可能不需要这么复杂，因为，我们发现一个最简单的用二次蒸馏水相对于固体表面的接触角值就可以相应的描述出我们需要的这个固体的物理化学性质。这是由于，大多数情况下，由于污染物的存在，我们所测得的表面自由能值也会不一样。特别是当存在有机污染物时，这个现象就更为明显。而这些污染物恰恰是我们想方设法将他清洁掉的。如下所图所示：
1、为何污染物能够改变接触角值呢？
从理论分析，这个原因很简单，那就是如果污染物的表面自由能与清洁的固体材料的表面自由能不一样的话，接触角值肯定也会不同。从物理化学学科来讲，接触角值是描述界面自由能性质的一个重要指标，大多数的污染物相对而言，一定会与清洁固体材料有不同的化学性质和不同表面自由能。应用层次上，我们的科学家和生产厂通过大多数的实验也证实了这个理论。
2、污染物通过何种方法改变接触角值的?
金属材料和半导体材料(半金属材料)以及他们的氧化物，通常具有高能表面－高表面自由能值。而与之不同的是，油脂、石油、碳氢化合物以及聚合物通常具有低表面自由能值。所以，
在应用接触角值分析表面清洁度时，我们假设当清洁材料是金属和半导体材料时，污染物是油脂、石油、碳氢化合物以及聚合物；同理，当清洁材料是铁氟龙、聚合物以及低能表面金属时，污染物是高表面自由能的金属材料，他们污染底材的方法是通过提升表面自由能实现的。而这里，我们不得不提及的是，LCD玻璃底材的表面自由能事实上不高，但他的接触角值恰恰能够是一个低接触角值。而不同的是，如果玻璃受有机物污染后，这个接触角值就会明显变大。
所以，我们必须明确我们的底材的表面性质，而此时，您可能必须先了解一下相关的物理化学方面的专业知识。
3、假如表面自由能是不同的，那么，他们如何改变接触角值的？
Girifalco-Good-Fowkes-Young理论给了我们一个很简单的理解方式，这个公式中，我们可以非常明显的看到有如下关系存在：
θ????? : 接触角
γS???? : 固体的表面张力值(表面自由能surface energy)
γL???? : 固体的表面张力值
γSL??? : 固体与液体的界面张力值
γS???? :γL?cosθ+γSL
??
平衡接触角与三个界面自由能之间有如下关系：
γS=γL?cosθ+γSL
通常情况下，一个普通的表面暴露在空气中(不是在真空环境下)，其表面自由能会从73降低到18.您可以看一下，其表面自由能的变化值。
提醒您注意的是，如下铂金和铝合金的表面自由能值不会是这个值。这仅仅是依据接触角值选用的一种数学模型估算出来的值。恰恰是这个数学模型不符合这样的样品测值，所以才会出现这样的估算结果。
4、单层污染物分子对接触角变化值的敏感性如何？
通过表面自由能的理论，我们就可以看到，接触角以及表面自由能本身所描述的恰恰是单层分子的力。考虑到表面均匀度(受污染程度区别)，我们最多测试到的力为2－3个的分子层力。在物理化学研究领域，恰恰是分析这个分子层表面如吸附，电化学等性质。
5、我们需要测试多大空间的接触角值？
通常，我们使用2uL左右的液滴滴于固体材料表面，分析这滴液滴在固体材料表面所形成的接触角值。而由于应用领域为分析表面清洁度，所以，我们必须分析多个点的接触角值，方可以得出清洁度情况。我们建议的测试范围为，测试被测固体材料表面3－10个点的接触角值，然后分析其接触角变化情况，用以确定是否符合清洁度要求。
表面清洁度测试仪器采用接触角测试技术测试时的基本原理：接触角测试原理表面清洁度测试仪器因为测试技术不同，我们通常能够找到多种方法测试接触角。而应用这些接触角测试技术，我们的生产厂就能够生产出各种原理的表面清洁度测试仪器。
1、影像分析法(角测量仪Goniometry)表面清洁度测试仪器：
影像分析法是通过滴出一滴满足要求体积的液体于固体表面，通过影像分析技术，测量或计算出液体与固体表面的接触角值的简易方法。作为影像分析法的仪器，其基本组成部分不外乎光源、样品台、镜头、图像采集系统、进样系统。最简单的一个影像分析法可以不含图像采购系统，而通过镜头里的十字形校正线去直接相切于镜头里观察到的接触角得到。
作为动态接触角测试系统的应用，如我们测试前进角θA和后退角θR时，我们可以通过控制进样量来实现，如我们想测前进角θA，我们就可以增加液体量；如我们想测后退角θR 时，我们可以减少液体量。当然，我们也可以让样品台倾斜，直接测得倾斜角，而此时，我们必须使用高速相机进行图像采集。
标准的影像分析系统会采用CCD摄像和图像采集系统，同时，通过软件分析接触角值。
影像分析法表面清洁度测试仪器的优点
影像分析法表面清洁度测试仪器可使用环境远高于力测量法，我们可以容易测得各种外形品的接触角值。而力测量法表面清洁度测试仪器对于材质的均匀度以及平整性均有较高的要求。我们更可以用于测试高温条件下的样品的表面张力值，如融化后的聚合物。这就是影像分析法表面清洁度测试仪器的优点，不过影像分析法表面清洁度测试仪器的缺点也很明显。
影像分析法表面清洁度测试仪器的缺点
(1)影像分析法表面清洁度测试仪器的主要缺陷在于人为误差较大。
这种缺陷主要是由于：第一、接触角切线的再现能力较差，主要是因为使用者的人为判断误差所致；第二、水平线的确认较困难，而水平线的高低不同，导致的结果也会有较大误差。
以上缺陷作为弥补办法，SL系列表面清洁度测试仪器采用软件全自动分析方法计算接触角值。但这种方法也会受限于测试区域内是否有杂点。同时，SL系列表面清洁度测试仪器采用高精度升降台，控制样品台水平线与软件水平线的一致，以硬件方式提升水平线的识别能力。但是，这种硬件校正水平线也会因样品不同，有时也会存在水平线无法观察到的现象。
(2)影像分析法表面清洁度测试仪器在前进后退角测试过程中，样品进样过程的
重复性较差。
液滴移转过程中，我们通常会这次进样多，这次进样少，而这样的量的变化同样会导致接触角测量值的变化。相对于力测量法测试动态接触角而言，这种缺陷是非常明显的。
(3)影像分析法表面清洁度测试仪器无法准确测试纤维接触角和粉体接触角值
2、插板法表面清洁度测试仪器：
也称倾板法表面清洁度测试仪器，其原理是固体板插入液体时，只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处，不出现弯曲。如下图B所示。否则，液面将出现如图A或C所示的弯曲现象。因此，改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲，这时，板面与液面的夹角即为接触角。斜板法避免了作切线的困难，提高了测量的精度，但突出的缺点是液体用量较多。这在许多情况下妨碍了它的应用，且，他只能测试接触角小于90°的样品。这就是这种原理的表面清洁度测试仪器。
SL系列表面清洁度测试仪器提供插板法供您参考。但不是非常建议您采取此种方法，原因为，此种方法的表面清洁度测试仪器测试接触角值时要求被测样品的表面均匀度，且无法测出多点的接触角值不同。
3、力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器：
这种方法有时也被称为Wilhelmy板法测接触角，应用这种方法的表面清洁度测试仪器主要是采用表面清洁度测试仪器测试系统的表面清洁度测试仪器。通常通过软件系统的增加，实现对接触角测试，在实际仪器采购中，通常为使用表面清洁度测试仪器(Surface Tensiometer)中的称重传感器，同时借助软件分析来实现测量接触角的目的。
具体原理如下：将一个固体样品板浸入测试液体中，由于液体的表面张力以及固体的表面自由能的作用，称重传感器会感测到一个向下拉的力F(Wetting force)具体计算公式如下: F=γlgcosθP。
其中：P代表板的周长。如果知道此时测得的力是多少，我们就可以看出接触角θ值。
当然，以上我们没有考虑被测样品的浮力。
如果我们提升或降低样品浸入的深度，就可以测得后退角/前进角的值了。
力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器的优点
(1)力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器通过不断的升降板，我们可以测得整个样品的平均接触角值。
(2)力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器可以测得动态体系的接触角值，主要考察随时间变化而变化。特别对于接触角滞后现象能够有一个更好的观察。
力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器的缺点
(1)力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器首先得保证有足够的液体量让样器浸入；
(2)力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器样品必须切除，且最好知道周长，高度等几何参数。
(3)力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器要求样品均匀足够小和轻。若超过传感器的量程的话，测试是不可能完成的。
(4)力测量法(Tensiometry)表面清洁度测试仪器受温度影响较大，无法测得高温条件下的
接触角值。
4、透过测量法表面清洁度测试仪器：
主要用于测量粉体接触角等的表面清洁度测试仪器。这种表面清洁度测试仪器的基本原理是：在装有粉末的管中固体粒子间的间隙相当于一束毛细管。毛细作用使可润湿固体粉末表面的液体透入粉体柱中。由于毛细作用取决于液体的表面张力和对固体的接触角，故测定已知表面张力液体在粉末柱中的透过性可以提供液体对粉末的接触角的知识。在具体应用中，我们又把它分为透过高度法(又称透过平衡法)表面清洁度测试仪器和透过速度法表面清洁度测试仪器两种表面清洁度测试仪器。
接触角分析技术概括
我们选用的最常用的表面清洁度测试仪器通常为影像分析法表面清洁度测试仪器。而至于透过高度和称重法表面清洁度测试仪器均为专用表面清洁度测试仪器，其应用非常明显。如您测试的是纤维的接触角值、想用称重法测接触角值，那么您选购一台由表面张力测试技术(液体表面张力仪)的表面张力仪即可，如BZY-3型(国产仪器，关键部分为进口最先进技术的传感器)或K100(德国)或SIGMA700型(芬兰)。而本文中，我们重点给您谈的接触角分析技术是影像法中接触角的分析技术。而这个，恰恰是长久以来被客户所忽视的。
我们通常说选购一台表面清洁度测试仪器，就以为其一定会采用什么什么分析技术，但是由于技术实力的因素，事实上，表面清洁度测试仪器与表面清洁度测试仪器之间，也会因接触角分析技术的存在而相当很远。我们希望您能够认真的研究一下下面我们的陈述。或许对您选购表面清洁度测试仪器有相当帮助。
一、概述
200年来，润湿现象作为科学研究引起了科研工作者很多关注，特别是近年粉体科学，纳米科学的发展，为润湿现象的研究提供了更广泛的学术氛围。1805年，杨(Thomas Young)提出了杨氏三角方程为我们研究润湿现象，特别是固体材料的表面、界面现象提供了最为有用的科学工具。
但是，作为润湿现象的一种研究方法，接触角的研究长期以来一直停留在某个阶段。从仪器开发商的角度而言，上海梭伦科技基于长期服务国内外表面清洁度测试仪器应用的客户的经验，全力提升我们的研究实力，现完全自主开发了CAST3。0版本的接触角分析软件。作为软件分析的领先者，上海梭伦科技在接触角分析领域取得了举足的进步。
二、接触角分析技术所依据的成像硬件。
硬件的设计主要影响到接触角分析过程的成像效果。通常，我们认为，机械设计会影响到操作的简易性及二次污染程度。比如，是否由于手接触角样品而影响到接触角的测值；操作仪器是否会人性化等。更为关键的是光源控制和CCD与镜头的结合程度。这些是影响到接触角
测值的关键因素。但是，正是在这些基本的设计上，国内外的表面清洁度测试仪器的设计就大相径庭。
三、接触角分析技术的发展阶段
接触角分析技术指成像后对图像进行分析并测值接触角值的技术。长期以来，接触角分析技术一直没有得到广大用户的重视。但是，在表面清洁度测试仪器主机设计的简易性与成像效果解决的前提下，接触角分析技术恰是表面清洁度测试仪器的核心，可以说，接触角分析技术是表面清洁度测试仪器核心的核心。
第一阶段：以小球冠假设为前提的接触角分析技术。
1953年左右为开始阶段的接触角分析技术通常均采用小球冠假设为前提的接触角分析技术。这种技术国外称为θ/2法，国内称为量高法。其基本假设为，液滴在固体表面呈现的是一个标准球冠，表面清洁度测试仪器成像系统所得为一个标准的弧形。此时，接触角(切线与底边的夹角)正好可以通过计算弧形的高度与宽度后取反三角函数取得。
本项技术由于操作简便性而得到了广大仪器厂商的广泛采用。而作为仪器而言，本阶段的仪器在国际的通称上应该定义为角度分析仪或量角器。目前国内最常见的仪器(不包括上海梭伦)即在这个阶段，我们仅仅能够称之为量角器而已。谈上分析接触角值的精度，如一些厂家标称的0.01度的精度，这是完全不可能的事情。我们认为，这个方法仅仅能够做到1度的误差，且这是在15度以上，15度以下的接触角值时，误差通常为2度左右。所测接触角值越低，这个误差也就越大。接触角值越大，这个误差就越小。
如果客户现在选购表面清洁度测试仪器，可能还必须考虑一下采用的表面清洁度测试仪器中是否含有本方法。这主要是因为很多参考文献中事实上就是以本方法来测值并公布数据的。
但是，这种方法的缺点是非常显然的。
第一、无法更好的实现自动化测值。自动化测值的关键技术在于敏感点的找得。而敏感点因成像的不同而会有不同的呈现。作为专业仪器厂商，上海梭伦科技CAST2。0解决了敏感点找得的90%的技术，已经领先于世界。在LCD、薄膜、玻璃等表面，CAST2。0已经解决了自动测得接触角难点。
第二、是否是球冠受重力影响。液体量的大小不同受的重力不同，直接影响到球冠的符合程度。事实上，严谨的学者均不会接受这个小球冠的假设。而我们认为，如果考虑重复性，建议客户考虑几次液滴的量的控制，这样至少可以理论上认为几次的成形是一致的。
第三、像素多少直接影响到测值的精度。通常国内许多厂商采用低分辨率的成像系统，会直接影响到这个计算精度。
作为量高法的一个变换，国际上还有一种方法，角度分析法。国内称为量角法。这种方法是直接以一个十字形去靠液滴而得到角度。他们或同量高法或同角度分析，但不会改变其本质，
即仍建立在小球冠假设的基础。且这种方法误差较大，只能是最原始的角度仪的代称。
第二阶段：简单拟合曲线的接触角分析技术
本阶段的特点正突出在认识到了小球冠假设有失效性，试图通过拟合曲线来分析接触角值。德国和日本均采用过本技术，包括：(1)切线法；(2)最大圆符合法。
切线法的理念在于用一个椭圆方程或一个三项式方程去拟合液滴在固体表面形成的图像轮廓，来计算接触角值。而最大圆符合法的理念是认为小球冠假设中形成的图像不是正弧形，该方法就会以一个最大的圆去拟合曲线，然后计算接触角值。
显然，作为分析技术，这些方法是对于小球冠分析法的一个简单的被充，但是这些方法的发展思路为解决接触角分析提供基础。
上海梭伦科技CAST2.0接触角分析系统提供了最大圆符合法这项技术，以解决用户测值的部分困难。
第三阶段：Young-Laplace曲线拟合法接触角分析技术
1991年左右开始，国外发展了本方法。现有的国外表面清洁度测试仪器通常均采用这个方法。这种方法是最为复杂的一个方法，但是也是最理想化的一个方法。其前提必须是建立在Young－laplace方程的基础上对接触角进行分析。由于这种方法要分析整个液滴曲线，所以会受到液滴因重力变化而导致的曲线变化的影响。但本方法具有全自动计算接触角值的特殊优点而被广泛采用。
本方法的缺点在于：
(1)严格的理论假设：本方法建立在理想化的公式的基础上，而如果事际测得图像有所变化，会明显影响到测值的精确性。
(2)只能测试30度以上的接触角值
(3)严格的对称图像假设。本理论是建立有严格的对称图像的假设的基础上的。若左右接触角有所变化，则测值会有所影响。
(4)受液体表面张力的影响。由于液体表面张力值会参与到计算中，所以，实际液体的表面张力值与参与计算的液体的表面张力值是否相同将会严重影响到最后的测值准确性。
第四阶段：复杂的图像拟合技术与液滴轮廓分析技术
本项技术为2006年最新研研究技术。本项接触角分析技术包括两个部分：
1、图像拟合技术：采用曲线尺的方法拟合液滴曲线；
2、基于液体轮廓和固液表面自由能体系，构建轮廓分析技术。
上海梭伦科技在接触角分析技术上取得了突破性发展。我们不依据任何理论假设，基于实际图像成像，采用曲线尺拟合的方法分析接触角值。在本方法中，我们把曲线定义为一个不均均的多花键组成的曲线尺，建立在图像分析中立体花键的分析的基础上，结合曲线的弹性(像素离形性)以及内聚力(固液体系分子内聚力)，分析接触角值。
采用本方法，我们真正实现了分析各种形状的接触角值，包括前进、后退角，不规则图像的接触角等。测值范围护大到4-180度，精度可真正达到0.02度。
您可以采购CAST3.0接触角分析软件，享受上海梭伦科技为您提供的专业接触角分析技术。
同时，结合原有接触角分析技术，上海梭伦科技研究出了一种基于液体体积与接触角液滴的直径而计算得出接触角值的技术。这个技术能够解决小接触角测试问题。通常精度可以达到
0.04度。
四、现有表面清洁度测试仪器应用的接触角分析技术分析
基于我们的分析，结合现有接触角分析技术，我们认为国内外的表面清洁度测试仪器所应用的分析技术基本可以总结如下：
1、简单的角度分析仪阶段：主要指国内的表面清洁度测试仪器，如上海中晨和承德、北京哈科等。他们的分析方法只是简单的角度分析，全基本无法实现全自动接触角计算。
2、标准表面清洁度测试仪器阶段：国外的表面清洁度测试仪器包括德国、美国FTA、韩国SEO的仪等均是采用第三阶段的接触角分析技术和第二阶段的接触角分析技术。国内
CAST2.0是第二阶段的表面清洁度测试仪器。
3、高级表面清洁度测试仪器阶段：上海梭伦独家提供曲线尺与液滴外形轮廓分析技术，全面提升了接触角分析的精度与准度。
表面清洁度测试仪器精度问题
表面清洁度测试仪器测试精度受基准水平线确认的准确性影响
无论您愿意与否，水平基准线的问题将会影响到接触角测试的整个过程。而表面清洁度测试仪器测试过程中决定水平线的关键在于如下几个方面： (1)良好的影像采集技术； (2)良好的光学系统；(3) 训练有素的操作者。但无论如何，确定好水平线，是表面清洁度测试仪器测值的最为关键的一步。
表面清洁度测试仪器测值精度受表面洁净度与均匀度影响
样品表面洁净度是我们应该关注的一个问题。这个问题上面我们讨论了很多，但必须一而再的提出。您可以多点测值，看看是否不一样，若误差较大，则说明表面肯定存在问题。
样品是最关键的。当然，您也可以采用超声波清洗的方式实现控制表面清洁度的目的。
表面清洁度测试仪器测值时应考虑动平衡(接触角滞后现象)以及温度对接触角测值的影响等因素。
对于采用各种测定接触角的方法的表面清洁度测试仪器，使用表面清洁度测试仪器时都必须注意以下两个因素：平衡时间和恒定体系温度。由于存在动界面张力效应，平衡时间不足自然就会引起接触角变化，导致动接触角现象。不过，对于一般低粘度的液体，达到平衡较快，采用通常的实验操作即可得到平衡值。只在液体粘度较大时注意保证足够的平衡时间。又因为界面张力随温度而变，接触角理当受温度变化的影响。对于一般体系，在室温附近d θ/dT的值为0-0.20°/K。故温度的影响并不严重。1-2K的温度变化对接触角的影响常可忽略不计。这些因素在采购表面清洁度测试仪器和应用表面清洁度测试仪器的过程中均应受到表面清洁度测试仪器使用单位的注意，否则接触角测值产生的各种变化而体现在表面清洁度测试仪器测试具体数据中的变化，有可能使得你无法理解，也可能无
法正确分出表面清洁度测试仪器的重复性程度。
表面清洁度测试仪器选购注意事项
表面清洁度测试仪器的选购关键是看客户的应用。具体选购时我们建议客户考虑如下几个方面：
1、表面清洁度测试仪器选购概括
结合我们的行业经验，我们认为表面清洁度测试仪器的选购通常概括而言可以从如下几个方面总体入手。
第一，您想完成什么测试目的？您的样品尺寸及形状是怎样的？
第二，您了解的接触角测试技术有哪些？这些技术您可能通过如下陈述基本有所掌握。
第三，您对供应商是否了解？
第四，您的预算如何？
2、表面清洁度测试仪器使用需求和精度要求
表面清洁度测试仪器的精度不能一概机而论，采用不同方法的表面清洁度测试仪器有不同的精度。正像前面描述的一样，不同方法的表面清洁度测试仪器均有其用途和精度，关键是视客户的具体应用需求而定。但总体而言，表面清洁度测试仪器的精度主要体现在有效像素数，表面清洁度测试仪器光学系统的设计合理性等各个方面。具体建议客户可以试测部分样品后再决定采购何种表面清洁度测试仪器。
同时，由于表面清洁度测试仪器的主机设计并非对所有样品都适合，所以，你一定要考虑到您的样品的本身。如：
(1)您的样品的尺寸大小，有时，大样品对于表面清洁度测试仪器的标准配备是不适合的。您一定要记得与您的供应商谈一下您的样品尺寸，包括大小，厚度等。如石油系统测试岩心的接触角值，您一定要与供应商沟通。通常的表面清洁度测试仪器的样品台是无法支持的。
(2)您的样品的外形。接触角测值通常受您的样品的外形有一定的影响。如您的样品是曲面是，通常需要校正曲面，如您的样品是一个杯形的内孔，那么您只能选购上海梭伦科技提供的专业技术。这个技术全世界没有一家公司掌握。
3、从表面清洁度测试仪器组成开始谈表面清洁度测试仪器选购
首先，我们有必要描述一下影像分析法表面清洁度测试仪器的系统构成：
1、光学系统：标准选构件为CCD相机、显微镜头部分、视频捕捉卡。
(1)基于是否需要测试随时间变化而变化的接触角值，您考虑一下是否需要高速相机
通常，表面清洁度测试仪器的标准配备为25帧/秒的测试速度。根据是否动态接触角的应用要求，可以提高每秒捕获图片的数量，如100帧/秒。现在进口仪器中,有的厂家提出了50帧/秒,实际上这是硬件双缓存技术,从技术实际意义来看,与连续拍摄我们认为是不同的概念.如要选购高速的相机,我们认为还是真实的速度为准比较好.
通常而言，接触角测值的最佳时间我们认为是滴出液滴后20秒，基本而言，此时接触角基本趋向稳定(接触角滞后原因或吸水原因)。但如果您的样品是吸水性很强的(如纸尿布)，那么我们强烈建议您采购高速相机。
通常这些需要您与供应商一起讨论的。他们会因您的不同需求而为您推荐一款适合您的相机的。
(2)镜头：镜头部分通常均会符合要求的。但是，也不排除国内一些仪器厂商不了解光学而随意写出放大率，这是相当不负责的。您可以要求供应商提供每像素代表多少mm的放大倍率。这对于专业厂商而言，是很容易给出的。
(3)光源：这个非常关键。事实上，光源对于成像效果是非常有讲究的。而我们非常坚持的认为，现在只有KSV公司与上海梭伦科技的光源是相对比较符合要求的。由于涉及到核心机密，所以，如了解详细技术，请联系我们上海梭伦的专业工程师。
(4)视频捕捉设备：现在的表面清洁度测试仪器通常的配备均为视频捕捉卡，这个对电脑系统提出了一个相当高的要求。明显，必须插到电脑里才行的，所以，要求使用者会安装硬件。而我们认为，最好是采用USB或1394口的视频设备，毕竟，仅仅是增加成本的事情哦，但对于用户而言，岂止是方便所能概括的。
2、进样器系统：
现有三种标准微量进样器、蠕动泵、注射泵。注射泵相当于一个自动微量推进系统加上微量进样器构成。
现在的进样技术通常均是符合要求的。但如果您有精度高的要求，您可能选购一台软件控制的进样系统，会方便很多且进样精度控制较好。
３、主机机架设计：
本来，这个事情是不用说的，但是，我们惊奇的发现。国内与国外的仪器厂商在这方便居然也会有区别。所以，我们必须指出，主机机架的设计会影响到您操作的方便性以及测试的二次污染问题等。
主要考虑因素有：需要有哪些功能，需要的精度有哪些。您完全可以与供应商一起讨论。值得指出的是，国外的仪器也不一定是最好的哦，如我们就认为KSV的机架的稳定性不好，操作起来不方便。我们认为KRUSS的精度不够，细钢的误差比较大。
４、软件系统：这是表面清洁度测试仪器的关键。主要分为视频捕捉、图像捕获、图像分析、接触角数据应用。
这里就会涉及到接触角计算技术以及表面自由能分析技术等。我们认为，好的软件通常是升级性好，操作简单。而这些在您不了解表面清洁度测试仪器时，您完全可以与您的供应商多谈谈，同时也可以看出您的供应商是否是符合要求的。
４、代理商的资格更为关键
作为进口表面清洁度测试仪器，采购时我们一定要考察其代理商的专业技术。否则，售后服务不一定能够得到保证。有些表面清洁度测试仪器代理商仅仅一个销售人员，他们租了个店面就想完成表面清洁度测试仪器的服务，我们认为这是肯定不够的。毕竟这是专业仪器啊。
表面清洁度测试仪器进口仪器与国产仪器区别
本来的文章中涉及到区别，但是考虑到操作中事实上表面清洁度测试仪器的生产中，不能准确的说出有哪些仪器真正是好的，哪些仪器是不好的。我们只能简单的说成，仁者见仁，智者见智吧。
但是，有如下几点意见供您参考，你可以综合考虑一下：
１、您的预算是否足够。如果您的预算够有３０万左右，那么您考虑壹台进口的表面清洁度测试仪器也是一样不错的选择。但如果您有这个费用，又想采购壹台比较有技术含量的仪器，我建议您考虑一下上海梭伦(这是一个小算盘，仅供您参考，如有不同意见请来电与我们一起讨论)。如果您的预算只有５万以内，那么您只能考虑国产的仪器了。
２、您的测试需求是怎样的。
事实上，这个我们已经多次讲了。但这个对您选购仪器非常重要。有时，您的测试需求有可能根本是一个非常简单的需求，那么何苦化这钱买个贵的进口仪器。当然，排除您是一定相信国外的一定是好的仪器的信念。
３、再次看一下我们上面提供的一些信息，肯定对您有帮助的。
上海梭伦科技重大声明。以上资料为我公司独家提供技术，如在技术发布过程中，涉及到任何可能的侵权。请立即与我们联系。但是，如果您想在您的技术资料，应用资料或文章中部分或全部引用我们的本文章的内容，那么，请写上资料的出处。我们认为，这是对上海梭伦工作的支持，也是对表面科学在中国发展的支持。
蔡司全自动清洁度分析仪（Particle Analyzer） 总体描述： 零部件表面的洁净度对于零部件工作的可靠性和持久性有着非常重要的影响。零部件表面的污染物多为切屑、毛刺、铸沙、焊渣、磨料等固体颗粒。这些污染物会加速零件的磨损，会堵塞元件的节流孔使元件失去调节功能，会进入滑阀间隙使阀芯卡死，会拉伤油缸内表面使泄漏增加或使输出力减小，会损坏泵的配油盘使泵烧伤或研死……。这些情况的出现最终将系统功能丧失或彻底瘫痪。因此，必须从每个环节的每一个细节入手来防止和减小污染物的产生，才可能保证安装后的系统能够安全可靠的运行。 蔡司最新推出的Particle Analyzer的出现将工业清洁度控制过程提升到了全新的高度。Particle Analyzer清洁度分析仪采用全自动分析方式将过滤膜上的污染颗粒进行快速成像，无需多重图像分析即可实现将颗粒尺寸大小、形貌分析一步完成，在实现快速对污染物等级的快速评定同时还可以对污染物来源进行分析。Particle Analyzer全自动清洁度分析仪已经成为零部件表面清洁度分析和污染物控制的首选。
产品特点： 1、适合精密清洗定量化的清洁度检测，尤其使用于检测微小颗粒和带色杂质颗粒 2、对整个过滤膜上的颗粒进行分析，因此分析的准确性和可靠性更高。 3、采用全自动分析方式，因此分析效率更高，同时软件符合国家、国际标准等多国标准（ISO4406、ISO4407、IOS16232、NAS1638、ASTMD4378-03、VDA19）。标准可自行添加。 产品应用： 对于许多行业，清洁度控制都非常重要。同汽车行业一样，这些行业也常发生很多使产品寿命和可靠性降低的质量问题，其中主要症结都在于零件加工过程中清洗不净，整机装配时又混入不少杂质和尘埃。因此要确保产品的质量和可靠性，它们也必须要求严格清洁的零件。这些行业包括：汽车零部件、轴承、发动机、汽轮机、航空、半导体、数据存储、医疗设备、通讯、精密仪表，大型工矿设备的磨损监测等。
零件清洁度检验作业指导书 1 检验目的： 1.1 为了明确零件清洁度要求，便于总装车间及外协厂家对零件清洗效果的有效控制。 1.2 此操作指导书规定了零部件清洁度的检查、评定及操作方法。 2 检验范围： 2.1 适用于一般用途的汽车零部件清洁度的检查和评定。 3 检验环境： 3.1 检测室内要干燥、通风，室温保持20±5℃。 3.2 检测室要有良好的防尘设施，清洗间要有严格的防火措施。 4 检验方式：检查员抽检。 5 检验人员：清洁度检查员。 6 检验频次：1件/每周。 7 作业准备： 7.1 仪器设备：烘干炉、干燥瓶、滤膜过滤装置、电子天平、托盘； 7.2 检验工具：蒸馏水、喷壶、孔径为5um的微孔滤膜； 7.3 检验工具：无齿镊子、清洁放膜干燥皿。 8 检验方法： 8.1 将零件放置于器皿内，用喷壶冲刷零件清洗部位，将冲刷下来的物质全部倒入烧杯中，冲洗不掉的残留物，各种器具清洗时，应防止将带有杂质的清洗液飞溅到容器外； 8.2 用无齿镊子夹取滤膜一片，用电子天平称下滤膜质量，做记录。
8.3 将滤膜放于过滤装置上，将收集后的所有容器中的溶液轻轻倒入真空泵的漏斗进行过滤，真空抽滤烧杯中的溶液，过滤完成后用喷壶沿着漏斗壁清洗漏斗里的残余杂质，采集所有杂质； 8.4 待所有滤液过滤干净后，将含有所有杂质的滤膜拿下放入清洁放膜干燥皿中置于烘干炉中干燥； 8.5 将烘干炉中的烘干温度控制在105°±5℃之间。烘干15分钟后，将滤纸取出，放入干燥瓶内干燥15分钟后，将滤膜放入电子秤称重，做记录。 8.6 杂质质量即为：杂质重量=过滤后总量-过滤器重量 9 注意事项： 9.1 操作者衣着、双手应清洁； 9.2 所有取样工具和容器均应清洗干净，目测无异物； 10 采用标准： 摩丁铝铸件清洁度标准规范：CP0012 11评价标准及结果判断： 11.1评价标准：杂质最大重量：5.8mg， 最大长度：levei4:3.175mm 最大面积；2.58mm2 11.2结果判断：根据实验结果，填写清洁度记录，并通知相关总装车间。 编制：校对：审核：
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第五章表面粗糙度及其检测 学时：4 课次：2 目的要求： 1．了解表面粗糙度的实质及对零件使用性能的影响。 2．掌握表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．掌握表面粗糙度的标注方法。 4．初步掌握表面粗糙度的选用方法。 5．了解表面粗糙度的测量方法的原理。 重点内容： 1．表面粗糙度的定义及对零件使用性能的影响。 2．表面粗糙度的评定参数（重点是轮廓的幅度参数）的含义及应用场合。 3．表面粗糙度的标注方法。 4．表面粗糙度的选用方法。 5．表面粗糙度的测量方法 难点内容： 表面粗糙度的选用方法。 教学方法：讲+实验 教学内容：（祥见教案） 一、基本概念 1．零件表面的几何形状误差分为三类： （1）表面粗糙度：零件表面峰谷波距<1mm。属微观误差。 （2）表面波纹度：零件表面峰谷波距在1~10mm。 （3）形状公差：零件表面峰谷波距>10mm。属宏观误差。 图5-1 零件的截面轮廓形状 2．表面粗糙度对零件质量的影响： （1）影响零件的耐磨性、强度和抗腐蚀性等。 （2）影响零件的配合稳定性。 （3）影响零件的接触刚度、密封性、产品外观及表面反射能力等。 二．表面粗糙度的基本术语
1、取样长度lr ： 取样长度是在测量表面粗糙度时所取的一段与轮廓总的走向一致的长度。 规定：取样长度范围内至少包含五个以上的轮廓峰和谷如图5-2所示。 图5-2 取样长度、评定长度和轮廓中线 1．评定长度ln ： 评定长度是指评定表面粗糙度所需的一段长度。 规定：国家标准推荐ln = 5lr ，对均匀性好的表面，可选ln > 5lr, 对均匀性较差的表面，可选ln < 5lr 。 2．中线： 中线是指用以评定表面粗糙度参数的一条基准线。有以列两种： （1）轮廓的最小二乘中线 在取样长度内，使轮廓线上各点的纵坐标值Z （x ）的平方和 为最小，如图5-2 a 所示。 （2）轮廓的算术平均中线 在取样长度内，将实际轮廓划分为上下两部分，且使上下面 积相等的直线。如图5-2 b 所示。 三．表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T3505—2000规定的评定表面粗糙度的参数有：幅度参数2个，间距参数1个，曲线和相关参数1个，其中幅度参数是主要的。 1、轮廓的幅度参数 （1） 轮廓的算术平均偏差Ra 在一个取样长度内，纵坐标Z （x ）绝对值的算术平均值，如图5-3a 所示。 Ra 的数学表达式为： Ra = lr 1 lr x Z 0）（dx 测得的Ra 值越大，则表面越粗糙。一般用电动轮廓仪进行测量。
表面清洁度检测 方法 金属表面镀层和有机涂层都应满足涂(镀)层致密、均匀一致、与基体结合牢固的要求。而涂(镀)层中出现诸如涂(镀)层脱落、鼓泡或发花以及局部无涂覆层等，多数情况下都是由于金属涂(镀)前表面不洁净所致。与有机溶剂涂料相比，以水为溶剂的金属表面涂覆处理，如电镀、阳极氧化、磷化以及水性涂料涂装等对金属表面的有机物污染更为敏感，即使是单分子层的污染物，都可能导致整个工艺的失败。因此，材料表面涂(镀)前处理后的清洁度至关重要，本文就各种检验金属表面清洁度的方法做一总结。 1目测与光学法 光亮金属表面上的油污可用肉眼和借助放大镜或光学显微镜进行观察。其缺点是金属表面的钝态氧化膜及极薄的油污会检查不到。对粗糙及不光亮的金属表面，上述方法就显得无能为力，但可通过用干净、洁白的棉花、布、纸对表面擦拭，然后观察其是否干净，以确定金属表面是否洁净。 2表面张力法 根据表面油污对其表面能的影响，通过金属在一系列表面张力不同的试液中是否浸润以确定其表面能，据此判断其表面的干净程度。如配成从80%乙酸20%水)(V/V，下同)到1%乙醇99%水的系列溶液，其表面张力相应地从24.5×1 0-5 N/cm增加到66.0×10-5 N/cm。 3油漆法 将除油剂滴在金属表面上，然后蒸干，如无痕迹，表面金属表面是洁净的，如出现圆环则表明有油污存在。
4润湿法 干净的金属表面是亲水的，因此，可以完全被水润湿，当金属表面含有油污时，会出现不被水浸润的断水区域。基于是否亲水这一原理，除了最简单常用的呼气法和雾化器喷雾法外，还有以下几种检测手段。由于金属的氧化膜也是亲水的，因此，这类方法大多不能检测出金属表面的氧化膜是否退净。 4.1喷射图案法 用喷枪将含有0.1%染料的蒸馏水喷于已浸湿的金属表面，观察喷射面的图案。有油污的地方，因不被水浸润不会显示染料色。喷枪的操作条件是：空气压力5.9×10-4～9.8×10-4 Pa，距离60 cm，时间30～50 s。 4.2断水法 将试样浸入水中，然后移出水面，倾斜45°观察表面是否有挂水珠或无水的区域，如有，表明金属表面有油污存在。 4.3汞滴法 本法特别适合检查金属表面的油污和氧化膜。当汞滴滴在金属表面上，它会在干净的地方展开，而在氧化膜与油污处形成一个小球。汞有剧毒，应慎用。 5滑石粉法 把金属试样垂直地放入表面洒有滑石粉的水中，然后垂直地提出，可以看到，洁净的表面会均匀地粘有滑石粉，而有油污的地方则无滑石粉。 6铜置换法 对黑色金属，把其浸于63 g/L CuSO4·H2O和17 g/L H2SO4中，静置10 s取出，在蒸馏水中搅动15 s，用洗瓶冲洗，烘干。在干净的金属表面，因F
汽车零部件清洁度,颗粒度大小分析系统 ?产品编号: 清洁度检测分析 ?产品型号: BH-CIA300 ?所属类别: 汽车零部件检测解决方案- 清洁度分析检测 ?所属品牌: 德国徕卡 ?所属用途: 金相岩相分析 ?应用领域: 金属 产品特性: 清洁度标准ISO4406、ISO4407、ISO16232、NAS1638、VDA19、GB/T 2 汽车零部件清洁度,颗粒度大小分析系统
全自动清洁度分析系统BH-CIA300 Automatic Cleanliness Inspection System 制造商:BAHENS 1、全自动清洁度分析系统Automatic Analysis System 系统组成:BAHENS立体显微镜、德国原装进口电动台,自动拍照系统、全自动清洁度分析 软件,DELL 高性能计算机等。 显微镜:国产立体显微镜,适合25 微米以上杂质的检测。 自动扫描台:德国进口自动,行程76X52mm,最小步进0、02 微米、 检测范围: 整个滤膜 检测内容杂质尺寸 杂质数量 杂质形状分类:颗粒或纤维 杂质性质分类:反光(金属),亚光(非金属,金属氧化物) 清洁度标准ISO4406、ISO4407、ISO16232、NAS1638、VDA19、GB/T 20082、GB/T 14039,工厂自定义 清洁度自动评级自动,可编辑 清洁度专用报告自动,可编辑 最小检测尺寸25 微米 按照ISO16232 的基本原则,可对滤膜上大于25 微米的杂质进行精确检测。 自动扫描整个试样(通常就是滤纸)、自动拍照,颗粒自动识别、统计、分析,自动检查清洁度、自动生成专业分析报告; 检测流程与内容包括: 1) 对直径47 毫米(或更小)的滤纸进行自动与高精度扫描,全自动图像拼接,全自动拍照。
钢材表面清洁度的评定 为了充分发挥涂料的保护和装饰作用,必须进行彻底的表面处理已为人们公认。涂装成功与否主要取决于表面处理质量。通常表面清洁度（表面处理质量）越高，越能保证涂料的保护作用，但过高的要求也会造成极大的浪费。对钢材表面清洁度的进行评定是一项至关重要的工作。表面处理质量包括三个方面，即钢板表面的可视清洁度（锈蚀、氧化皮等）、粗糙度和不可视清洁度（油脂、可溶性铁盐、氯化物、硫化物、灰尘等）,在这方面以船舶行业为代表,已经形成了较完善的检测标准和体系,其他行业一般均参照执行。 一、钢材表面可视清洁度（锈蚀、氧化皮）的评定 钢材表面可视清洁度（锈蚀、氧化皮）的评定，可分为定量和定性两种方法。 定量方法一般有两种，第一种为硫酸铜法：将硫酸铜溶液刷在处理后的钢板表面，除锈完全的部分呈金属铜的颜色，而大于0.5mm残留氧化皮的部分呈暗色，从而判断表面的清洁程度。可采用在每升含1gH2SO4的溶液中添加4～8gCu2SO4的方法配制硫酸铜溶液，或将36gCu2SO4·5H20加热溶于100ml水中，再加入过量的Cu（OH）放置24小时后，去除多余的Cu（OH）2的方法来配制硫酸铜溶液。第二种定量检测方法是利用氧化皮和铁电阻不同的特点，采用电阻测量仪测定处理后的表面与探头2 （直径1mm的球型笔状电极）之间的过渡电阻，通过各点的平均值判断表面清洁度。此外，还可利用带蓝色过滤器的光线反射测量仪进行表面清洁度检验。 仪器定量测量方法受光线、处理方法、原始状态和表面粗糙度等影响极大，而硫酸铜法又需要进行后处理，否则会留下腐蚀隐患，所以，更为可靠的方法还是定性的与标准照片进行对比的方法。 为了能正确、方便地评定钢材在除锈之后的表面处理质量，许多工业发达国家都先后制定了钢材除锈的质量等级标准，其中最显著的是瑞典工业标准SIS055900《涂装前钢材表面除锈标准》，长期以来为世界各国所引用。国际标准化组织色漆和清漆技术委员会涂装前钢材表面处理分会（ISO/TC 35/SC12）以瑞典标准SIS055900-1967为基础，制订了国际标准ISO8501-1：1988《涂装油漆和有关产品前钢材预处理-表面清洁度的目视评定-第一部分：未涂装过的钢材和全面清除原有涂层后的钢材的锈蚀等级和除锈等级》。我国标准为GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。 上述标准将未涂装过的钢材表面原始锈蚀程度分为四个“锈蚀等级”，将钢材表面除锈后的质量分为若干个“除锈等级”。钢材表面的锈蚀等级和除锈等级均以文字叙述和典型样板的照片共同确定。 1、锈蚀等级 除锈前钢材表面原始锈蚀状态对除锈的难易程度和除锈后的表面外观质量具有较大影响。因此，该标准根据钢材表面氧化皮覆盖程度和锈蚀状况将其原始锈蚀程度分为四个等级，分别以A、B、C、D表示。 A 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。 B 已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。 C 氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面。 D 氧化皮已因锈蚀而全面剥落，而且已普遍发生点蚀的钢材表面。 2、除锈等级 该标准对喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈、火焰除锈后的钢材表面清洁度规定了相应的除锈等级，分别以字母Sa、St、F1表示，字母后的阿拉伯数字则表示 1
表面粗糙度的测量方法 众所周知，表面粗糙度表征了机械零件表面的微观几何形状误差。对粗糙度的评定，主要分为定性和定量两种评定方法，所谓定性评定就是将待测表面和已知的表面粗糙度比较样块相互比较，通过目测或者借助于显微镜来判别其等级；而定量评定则是通过某些测量方法和相应的仪器，测出被测表面的粗糙度的主要参数，这些参数是Ra，Rq，Rz，Ry ； 他们代表的意义是：Ra 是轮廓的算术平均偏差，即在取样长度内被测轮廓偏距绝对值之和的算术平均值。 Rq 是轮廓的均方根偏差：在取样长度内轮廓偏距的均方根值。 Rz 是微观不平度的10点高度：在取样长度内5个最大的轮廓峰高与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。 Ry 是轮廓的最大高度：在取样长度内轮廓的峰顶线与轮廓谷底线中线的最大距离。 目前常用的表面粗糙度测量方法主要有样板比较法，光切法，干涉法，触针法等。 1. 比较法它是在工厂里常用的方法，用眼睛或放大镜，对被测表面与粗糙度样板比较，或用手摸靠感觉来判断表面粗糙度的情况；这种方法不够准确，凭经验因素较大，只能对粗糙度参数值较大情况，给个大概范围的判断。 2. 光切法它是利用光切原理来测量表面粗糙度的方法。在实验室中用光切显微镜或者双管显微镜就可实现测量，它的测量准确度较高，但它是与对Rz，Ry 以及较为规则的表面测量，不适用于对测量粗糙度较高的表面及不规则表面的测量。 3. 干涉法它是利用光学干涉原理测量表面粗糙度的一种方法。这种方法要找出干涉条纹，找出相邻干涉带距离和干涉带的弯曲高度，就可测出微观不平度的实际高度；这种方法调整仪器比较麻烦，不太方便，其准确度和光切显微镜差不多；
4. 触针法它是利用仪器的测针与被测表面相接触，并使测针沿其表面轻滑过测量表面粗糙度的测量方法。采用这种方法的仪器最广泛的就是电动轮廓仪，它的特点是：显示数值直观，可测量许多形状的被测表面，如轴类，孔类，锥体，球类，沟槽类工件，测量时间少，方便快捷。 它可分为便携式和台式电动轮廓仪，便携式仪器可在现场进行测量，携带方便；带记录仪的电动轮廓仪，可绘制出表面的轮廓曲线，带微机的轮廓仪可显示轮廓的形状情况，并有打印机打印出数据和表面的轮廓线，便于分析和比较。它的测量范围较大：Ra 值一般在0.02—50μm 。 这里我们对电动轮廓仪的原理和仪器常见的故障排除方法进行讨论； 电动轮廓仪的工作原理采用的是触针法。仪器利用驱动箱拖动电感传感器在工件表面上以一定的速度滑行，电感传感器触针随同被测表面轮廓的峰谷起伏，产生上下位移，这个线值位移量引起传感器内测量桥路两臂中电感量的变化，从而使得电桥输出与触针位移成比例的条幅信号，这个微弱的电信号经过电子装置放大整流后，成了代表工件截面轮廓的信号。 将它输入记录仪，就得到了截面轮廓的放大图；或者把信号通过适当的环节进行滤波和计算后，由电表直接读出Ra 参数评定的表面粗糙度的值。 电动轮廓仪由底座，驱动箱，传感器，控制器，放大器或电子装置，记录仪等附件组成。 使用电动轮廓仪测量前，要对仪器预热，对一般测量件，预热5分钟左右；对精密件，预热约20-30分钟。对于不同形状的工件表面，选用不同的测量附件，例如对平和外圆柱表面，采用基本传感器，控制器，V型块和合适的滑块，并选好合适的行程长度，截止转换开关位置等。对于阶梯表面的测量，选用凹坑传感器；滑块选用凹坑专用滑块；对于曲轴表面的测量，选用传感器和控制器是基本的；滑块用直角附件中的专用滑块；这里不一一列举了。 在掌握了它的测量方法的同时，对该仪器设备的维护也是非常重要的，对底座上的立柱位置，驱动箱，传感器，控制器，放大器电子装置的相关位置定期检查，对仪器出现的常见故障也能够排除；常见的故障如下：
实验三 表面粗糙度测量 实验3—1 用双管显微镜测量表面粗糙度 一、实验目的 1. 了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法。 2. 加深对粗糙度评定参数轮廓最大高度Rz 的理解。 二、实验内容 用双管显微镜测量表面粗糙度的Rz 值。 三、测量原理及计量器具说明 参看图1，轮廓最大高度Rz 是指在取样长度lr 内，在一个取样长度范围内，最大轮廓峰高Rp 与最大轮廓谷深Rv 之和称之为轮廓最大高度 。 即 Rz = Rp + Rv 图1 图2 双管显微镜能测量80~1μm 的粗糙度，用参数Rz 来评定。 双管显微镜的外形如图2所示。它由底座1、工作台2、观察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等几部分组成。 双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的，如图3所示。被测表面为P 1、P 2阶梯表面，当一平行光束从450方向投射到阶梯表面上时，就被折成S 1和S 2两段。从垂直于 光束的方向上就可在显微镜内看到S 1和S 2两段光带的放大象1 S '和2S '。同样，S 1和S 2之间距离h 也被放大为1S '和2S '之间的距离1h '。通过测量和计算，可求得被测表面的不平度高度 h 。 图4为双管显微镜的光学系统图。由光源1发出的光，经聚光镜2、狭缝3、物镜4以 450方向投射到被测工件表面上。调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内，经物镜5成象在目镜分划板上，通过目镜可观察到凹凸不平的光带（图5 b ）。光带边缘即工件表面上被照亮了的h 1的放大轮廓象为h 1′，测量亮带边缘的宽度h 1′，可求出被测表面的不平度高度h 1： Z p 2 lr Z v 6 Z v 5 Z p 6 Z p 5 Z p 4 Z p 3 Z v 4 Z v 3 Z p 1 R z 中线 Z v 1 Z v 2
课题三表面粗糙度的检测 表面粗糙度的检测方法主要有比较法、针触法、光切法、光波干涉法。 1．比较法 用比较法检验表面粗糙度是生产车间常用的方法。它是将被测表面与粗糙度样块进行比较来评定表面粗糙度。如图3-1所示。比较法可用目测直接判断或借助于放大镜、显微镜比较或凭触觉、来判断表面粗糙度。缺点是精度较差，只能作定性分析比较。 图3-1表面粗糙度比较样板 2．针触法 针触法是通过针尖感触被测表面微观不平度的截面轮廓的方法，它实际是一种接触式电量方法。所用测量仪器为轮廓仪，它可以测定Ra为0.025～5um。 该方法测量范围广，速度可靠、操作简便并易于实现自动测量和微机数据处理。但被测表面易被触针划伤。如图3-2所示。 图3-2针触法测量原理图 3．光切法 光切法就是利用“光切原理”来测量被测零件表面的粗糙度，采用仪器是光切显微镜又称双管显微镜。该仪器适宜测量车、铣、刨或其它类似的方法加工的金属零件的平面或外圆表面。光切法通常用于测量
Ra=0.5～80μm的表面。 4．光波干涉法 干涉显微镜是利用光波干涉原理测量表面粗糙度。干涉显微镜测量的范围一般为0.03～1μm。也可作Rz、Ry参数评定。 本课题结合课堂讲授的典型零件的标注，分析并检测表面粗糙度，根据国家标准评定表面粗糙度。选用方法为光切法和光波干涉法。
实验3-1 用光切显微镜检测表面粗糙度 一、实验目的 1．了解用光切显微镜测量表面粗糙度的原理和方法 2．正确理解表面粗糙度的评定参数，加深对微观不平度十点高度Rz的理解 二、测量原理及仪器说明 双管显微镜又撑光切显微镜，它是利用被测表面能反射光的特性，根据“光切法原理”制成的光学仪器， 其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，一般用于测量 Z R=0.8-80um的表面粗糙度。 图3-3光切显微镜 1—底座；2—立柱；3—升降螺母；4—微调手轮；5—支臂；6—支臂锁紧螺钉；7—工作台；8—物镜组；9—物镜锁紧机构；10—遮光板手轮；11—壳体；12—目镜测微器；13—目镜 仪器外型如图3-3所示，它由底座6，支柱5，横臂2，测微目镜13，可换物镜8及工作台7等部分组成。 仪器备有四种不同倍数（7X、14X、30X、60X）物镜组，被测表面粗糙度大小（估测）来选择相应倍数的物镜组（见表3-1）。 表3-1 双管显微镜测量参数 物镜倍数总放大倍数视场直径mm 系数E （um/格） 测量范围um 7X 60X 2.7 1.28 15～50 14X 120X 1.3 0.63 5～15 30X 260X 0.6 0.29 1.5～5 60X 520X 0.3 0.16 0.8～1.5
精心整理 检验检测报告 INSPECTION TEST REPORT 安装工程有限公司 检验检测报告 产品名 称/检测名称实验室检测 样品数量2间 洁净度等 级 一间整体万级（7级）局部百 级（5级）、 一间十万级（8级） 施工单 位 ------ 检测类别委托检测 受检单 位 地址 委托人委托日期2017-06-03 检测地 点 实验室检测状态静态 检测日 期 2017-06-10 报告日期2017-06-18 检测依据GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》、GB/T16292-2010《医药工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法》 判定依据GB50073-2013《洁净厂房设计规范》、GB50346-2011《生物安全实验室建筑技术规范》、受检方使用要求。
检测项 目 悬浮粒子计数、温度、相对湿度、静压差、噪音、照度所用仪 器仪器制造单位型号证书编号 设备检定单 位 激光尘埃粒 子计数器 Y09-301 温湿度计DT-321S 数字微压计DP1000-ⅢB 数字式照度计AR813A 声级计AWA5636 检测结论 依据GB/T16292-2010《医药工业洁净室（区）悬浮粒子的测试方法》对受检单位实验室悬浮粒子计数进行检测，其检测结果为局部百级实验室整体符合万级标准，局部符合百级标准，P2实验室符合十万级标准； 依据GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》对受检单位实验室温度、相对湿度、静压差、噪音、照度进行检测，其检测结果符合相应标准。 检测数据详见后续页。 签发日期：2017年6月18日 备注 编制：审核：批准：检验项 目名称标准要求检验结果 单项结 论 悬浮粒 子数，pc/m3 局部百级实验室 （整体万级） 粒径≥0.5μm 7级（万级） <352000 A1=13192 A2=11896 合格 粒径≥5μm A1=942
零部件清洁度测试标准 在分析技术清洁度时，必须考虑标准（VDA-19.1、ISO-16232）以及客户特定的测试 规定。这些标准规定了分析过程中必须使用的提取方法和测试设备。客户规范或图纸中 规定了特定部件的清洁度要求，基于我们多年了经验，我们收集和整理了部分相关标准， 下面是部分可供参考/选择的清洁度检测标准和试验规范。 AGCO GF10750201 Global Hydraulic Cleanliness Practice Materials KG PML 00419 Behr GmbH & Co. KG BKA doc00981120120724112202 Test Specification for the Analysis of Gunshot Powder Residues
BMW AG 10283184-000-03 Refrigerant Compressor BMW AG DIN73411-2 Hoses and Compounds BMW AG QV11111 Technical Cleanliness BMW AG QV17006 Components in the coolant circuit BMW AG QV33019 Front and rear axle BMW AG QV64037 capacitor Borg Warner APN-002-F Cleanliness of transmission parts Borg Warner APN-096 Cleanliness of transmission parts
清洁度检测方法 1 适用范围 本标准规定了摇臂总成清洁度的检测方法。 2 工作环境 摇臂总成清洁度的检测应在明亮、通风、干燥并有良好的防尘及严格防火措施的检验室内进行。 3 测量器具及清洗液 3.1 不同规格的尼龙圆刷、扁刷、异形刷。 3.2 不同规格的洗瓶、注射器（不带针头）。 3.3 不同尺寸的盆、盘及带盖的桶等容器。 3.4 无齿镊子（端头扁平）。 3.5 磁铁。 3.6 真空泵（真空度不大于80kPa）及滤膜过滤装置。滤膜过滤装置示意图如下： 3.7 滤膜：5μm微孔滤膜（两次烘干称量不超过0.4mg）。 3.8 清洗液：溶剂汽油（NY--120#）。 3.9 感量为万分之一的分析天平。 3.10 烘箱、干燥器、称量瓶。 4 杂质收集 4.1 准备工作 4.1.1 操作人员应穿戴清洁的工作衣、工作帽及鞋，并洗净双手。 4.1.2 零件的非测定部位应清理干净。
4.1.3 所有取样的工具、支架和容器均应清洗干净。 4.1.4 使用的清洗液应经高于10倍左右的滤膜过滤。 4.1.5 用镊子将滤膜放入称量瓶中，半开盖放入已升温到90℃±5℃的烘箱中，保持60分钟，取出，置于干燥器中冷却30分钟，然后称重待用。根据需要可采用多张滤膜一起烘干称重，但每个称量瓶中不得超过3张，要求滤膜互相错开放置，同时要求滤膜每次称重差值不大于0.4 mg。 4.2 操作步骤 4.2.1 清洗表面时，用扁刷蘸满清洗液，并与注射器或洗瓶等容器配合使用，反复冲洗所有测定部位。 4.2.2 清洗各种孔道时，用大于孔径的圆柱刷和注射器等器具配合清洗；对不通的盲孔冲洗后，用磁铁吸出盲孔底部的铁屑，清理出盲孔底部的其他杂质，直至冲洗干净。 4.2.3 使用各种器具清洗时，应防止带有杂质的清洗液飞溅在容器之外，以利收集全部的带有杂质的清洗液。 5 杂质的收集与称重 5.1 将收集的带有杂质的清洗液用滤膜进行真空抽滤。 5.2 使带有杂质的滤膜所沾带的清洗液充分挥发。 5.3 将带有杂质而无清洗液的滤膜放入称量瓶中按4.1.5条款的规定进行称重。 6 杂质的计算 W=G1-G2 式中：W——杂质质量（mg） G1——过滤后带有杂质的滤膜的称重（mg）
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1 Purpose 目的 为规范成品轴承装配后的清洁度检测操作程序。 To regulate the assembly of finished bearing after the dirt count test procedures. 2 Scope 使用范围 本规程适用于成品轴承涂油包装后的清洁度检测。 The procedure applied to bearings dirt count testing after packaging. 3 Responsibility 职责 工流体实验室负责各单元的清洁度检测工作。 Fluids lab is responsible for dirt count test.. 4 Definition 术语（无） 5 Procedures 过程及要求 (浸没法)方法适用于外径0 到12英寸的轴承和零部件，检测频次及数量参照附录1。 (Dip Method)Test for contaminant content of 0 to 12 inch OD bearing components，test frequency and quantity per addendum 1. 仪器设备 Apparatus 5.1.1.1 微孔耐热玻璃支架（xx10 047 20 ） Millipore pyrex filter holder xx10 047 20 5.1.1.2 标准微孔滤膜微米孔隙HAWP 04700 20 Standard Millipore micrometer pore size HAWP 04700 5.1.1.3 微孔玻璃密封装置，显示屏和制动器xx10 0470 32 Millipore glass seal base, screen, and stopper xx10 0470 32 1-2L规格的弯臂抽气瓶（1公升微孔xx10 047 05） One or two liter side arm filter flasks（Millipore one liter xx10 047 05）5.1.1.4塑料管 Plastic tubing 5.1.1.5 防爆炸真空泵（适当的防止粉碎就可以）。 Vacuum pump Fisher Scientific 5.1.1.6塑料洗瓶 Plastic Wash bottle 5.1.1.7不锈钢容器或玻璃烧杯（必须足够大，可让部件平放到容器底部，并与容器有一定间隙）。 Stainless container or glass beaker(must be large enough to allow components to lay flat on bottom with room to spare) 5.1.1.8不锈钢镊子 Stainless steel forceps 5.1.1.9干燥箱 Drying oven
清洁度的测定方法 清洁度检测 清洁度测定方法对过程控制、品质保证和失效分析非常重要，是概括用于获得有关测定主体如各种机械设备、电子零件等清洁度数据的详细过程。 检测清洁度时对取样有要求，取样的基本要求决定于样品的数量和取样位置。零件体积越大、表面积越大、清洁度偏低，则样品数量相应减少。应该从生产中随机抽取零件，并且采样过程和后面的检查过程中不能造成零件的污染。 典型污染物类型 检测清洁度时，一要环境清洁，其清洁程度应与检测的要求相适应;二要检测人员的衣帽和双手清洁;三要所用器具也必须清洁。清洁度的测定方法 清洁度的测定方法很多，分成油污污染物和颗粒物污染物2大类测试，主要有如下几种：* 目视检查法 目视检查法即由人工直接用眼睛在显微镜下对零件可以看到的外表面或内腔表面进行检查。调节显微镜的照明亮度和放大倍数，人工可以判断污染颗粒是金属、非金属、或纤维以及尺寸大小。目测法可以检查残留在零件表面的比较大而明显的颗粒、斑点、锈斑等污染，但检查的结果与人为的因素关系很大。 * 接触角法(也叫水滴角法)-------测油脂类污染物
所谓接触角，就是液体在固体表面形成热力学平衡时所持有的角。对固体和液体之间形成的接触角的测量，是在表面处理及聚合体表面分析等众多类似领域广为知晓的分析技术，是对多个单位的单层变化十分敏感的表面分析技术。测量液滴在固体表面的接触角来评估表面的可湿润特性。如果液滴可湿润表面，则接触角小，反之液滴不能湿润表面，而在表面倾向于形成圆珠或气泡，则接触角大。这就是“水膜残迹”测试的原理。接触角大，表示表面被憎水性的污物(油/脂等)污染，反之，接触角小，液滴破裂或摊薄，表示该表面清洁。这种测试方法受底材的材质、底材的粗糙度及人为因素影响也很大，而且这种方法对非常轻小或分散的污物不易识别。尤其是有些特殊材料(如PTFE 塑料)即使表面很清洁，对大多数液体的接触角也很大。所以，接触角法不适合对某些底材或关键重要的表面清洁度测试。 * 荧光发光法-------测油脂类污染物 在许多情况下，可以利用紫外线来检测零件表面的清洁度。在紫外线的照射下，表面的污染物颗粒会发出荧光。因为紫外线的能量被污物吸收，污物颗粒电子被激化并跃进到高能级的电子层，处于高能级的不稳定的电子随即会返回原低能级电子层，在此过程中原来吸收的能量以发热发光的形式释放出来——荧光。这种激活释放的频率达每秒几千次，所以在紫外线下的荧光不是闪烁的而是持续稳定的，根据发荧光即可目测污物在零件表面的位置，荧光强度也是可以应用信号检测仪器测定从而表示表面被污染的程度。但如果要识别污染物的成分等特性，必须借助其他分析法。
表面粗糙度 表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑。 高度特征参数 ?轮廓算术平均偏差R a：在取样长度（lr）内轮廓偏距绝对值的算 术平均值。在实际测量中，测量点的数目越多，Ra越准确。 ?轮廓最大高度R z：轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。 在幅度参数常用范围内优先选用Ra 。在2006年以前国家标准中还有一个评定参数为“微观不平度十点高度”用Rz表示，轮廓最大高度用Ry表示，在2006年以后国家标准中取消了微观不平度十点高度，采用Rz表示轮廓最大高度。间距特征参数 用轮廓单元的平均宽度 Rsm 表示。在取样长度内，轮廓微观不平度间距的平均值。微观不平度间距是指轮廓峰和相邻的轮廓谷在中线上的一段长度。 形状特征参数 用轮廓支承长度率Rmr(c) 表示，是轮廓支撑长度与取样长度的比值。轮廓支承长度是取样长度内，平行于中线且与轮廓峰顶线相距为c的直线与轮廓相截所得到的各段截线长度之和。 表面粗糙度符号：
表面粗糙度
0.025～6.3微米的表面粗糙度。 光切法 双管显微镜测量表面粗糙度，可用作Ry与Rz参数评定，测量范围0.5~50。 干涉法 利用光波干涉原理(见平晶、激光测长技术)将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高（可达500倍）的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度。应用此法的表面粗糙度测量工具称为干涉显微镜。这种方法适用于测量Rz和Ry为0.025～0.8微米的表面粗糙度。
各种保护性油漆的性能在极大程度上取决于施工前表面处理的标准，适用于包括钢铁、砖石及木材等各种表面。对于高耐久性油漆体系，若要充分体现其昂贵体系的价值，则有必要除去表面所有锻痕及其它污染物。 一、金属 (1) 新表面 A．钢铁 1．喷砂处理 实践证明，无论是在施工现场还是在装配车间，喷砂处理都是除去锻痕的最有效方法。这是成功使用各种高性能油漆系统的必要处理手段。喷砂处理的清洁程度必须规定一个通用标准，最好有标准图片参考，并且在操作过程中规定并控制表面粗糙度。表面粗糙度取决于几方面的因素，但主要受到所使用的磨料种类及其粒径和施力方法(如高压气流和离心力)的影响。对于高压气流，喷嘴的高压程及其对工件的角度是表面粗糙度的决定因素；而对于离心力或机械喷射方法来说，喷射操作中的速率是非常重要的。喷砂处理完成后必须立即上底漆。所有油脂及污染物必须在上漆前清除。 2．湿喷砂或砂洗 这种方法是使用砂浆及高压水来除去旧漆、锻痕及蚀物。使用这种方法，极大程度上克服了普通喷砂处理中粉尘对健康的危害。同样，表面粗糙度及清洁效率取决于水压及砂浆中磨料的浓度。 这种处理方法的一个主要缺点是清洁好的钢铁表面将立即开始生锈，因此与普通喷砂处理比较，表现出一种较次的表面。要在水中加入阻锈剂但必须十分小心，因为有些阻锈剂会影响随后漆膜的性能。 3．车间预上底钢结构 在车间经过自动喷砂处理并在装配前预上底漆的钢结构，在施以最后的保护性油漆系统前，通常需要进行特殊处理。所有损伤区域，会继续生锈，这些区域必须被重新喷砂处理，或用手工方法彻底清洁至可接受的标准。在施以高性能油漆体系前，通常需要重新喷砂处理，这需要在所有可能的场合做具体的规定。这种处理方法也通常用于焊接及焊接前无法上底漆的钢结构连接部分。 4．酸洗清洁酸洗清洁 是一种古老的车间处理方法，用于除去钢铁的锻痕。目前仍有几个步骤在被使用，通常为一个双重体系包括酸腐蚀及酸钝化。 酸清洁的一个缺点是它将钢铁表面清洁了但没有一个粗糙度，而粗糙度则有助于提高重防腐油漆的附着力。 5．火焰清洁 当今，火焰清洁过程已经很少被使用。与其它低标准表面处理方法如手工工具清洁或低等级喷砂处理一样，它们不能除去那些深深附（SSPC SP8）着的锻痕及锈迹，因而不适合用于尖端重防腐油漆。 火焰清洁的主要优点在于它能除去一些化学污染及保持表面温暖干燥，这有助于底漆的干燥并增强附着力。 6．电动工具清洁 这种方法是使用手持电动工具如旋转钢丝刷、砂轮或砂磨机，除去表面之疏松锻痕，损伤漆膜及锈蚀物。瑞典标准等级SIS055900包括了相应的图片标准。（SSPC SP3） 7．手工工具清洁
表面清洁度检测方 法 金属表面镀层和有机涂层都应满足涂(镀)层致密、均匀一致、与基体结合牢固的要求。而涂(镀)层中出现诸如涂(镀)层脱落、鼓泡或发花以及局部无涂覆层等，多数情况下都是由于金属涂(镀)前表面不洁净所致。与有机溶剂涂料相比，以水为溶剂的金属表面涂覆处理，如电镀、阳极氧化、磷化以及水性涂料涂装等对金属表面的有机物污染更为敏感，即使是单分子层的污染物，都可能导致整个工艺的失败。因此，材料表面涂(镀)前处理后的清洁度至关重要，本文就各种检验金属表面清洁度的方法做一总结。 1目测与光学法 光亮金属表面上的油污可用肉眼和借助放大镜或光学显微镜进行观察。其缺点是金属表面的钝态氧化膜及极薄的油污会检查不到。对粗糙及不光亮的金属表面，上述方法就显得无能为力，但可通过用干净、洁白的棉花、布、纸对表面擦拭，然后观察其是否干净，以确定金属表面是否洁净。 2表面张力法 根据表面油污对其表面能的影响，通过金属在一系列表面张力不同的试液中是否浸润以确定其表面能，据此判断其表面的干净程度。如配成从80%乙酸20%水)(V/V，下同)到1%乙醇99%水的系列溶液，其表面张力相应地从24.5×10-5 N/cm增加到66.0×10-5 N/cm。 3油漆法 将除油剂滴在金属表面上，然后蒸干，如无痕迹，表面金属表面是洁净的，如出现圆环则表明有油污存在。 4润湿法 干净的金属表面是亲水的，因此，可以完全被水润湿，当金属表面含有油污时，会出现不被水浸润的断水区域。基于是否亲水这一原理，除了最简单常用的呼气法和雾化器喷雾法外，还有以下几种检测手段。由于金属的氧化膜也是亲水的，因此，这类方法大多不能检测出金属表面的氧化膜是否退净。 4.1喷射图案法 用喷枪将含有0.1%染料的蒸馏水喷于已浸湿的金属表面，观察喷射面的图案。有油污的地方，因不被水浸润不会显示染料色。喷枪的操作条件是：空气压力5.9×10-4～9.8×10-4 Pa，距离60 cm，时间30～50 s。 4.2断水法 将试样浸入水中，然后移出水面，倾斜45°观察表面是否有挂水珠或无水的区域，如有，表明金属表面有油污存在。 4.3汞滴法