表面形貌测量仪技术参数

4 M a rS u r f LD 130 / L D 26 0
衍射面测量 衍射面分析
• • • •
分析衍射区宽度以及高度 分析以及剔除基础轮廓（球面, 非球面, 平面） 对每一个衍射区输出带有公差的参数: 角度, 高度, 形状误 差, Pt, … 数据导出用于生产设备修正
非连续轮廓的 2D和3D测量
MarSurf LD 130 非球面 / LD 260 非球面 非球面定义
一个非球面表面是从一个球面偏离出来的折射或反射面. 对于一个 基于锥体的非球面表面中, 矢量 Z（对应横向坐标上 的垂直坐标）的数学描述可以是以下等式
描述
现在越来越多的光学系统都要求一个紧凑的系统设计, 例如： 变焦镜头, DVD 光头以及手机照相机镜头等. 为了达到这个目 的, 在传统球面镜头的基础上, 光学行业正在向生产非球面镜头 转变. 在Mahr的轮廓测量单元中, 评价程序可以分析非球面表面形貌, 实际测得的数据将在软件中与已经定义好的名义数据进行比较 与计算, 进而得到我们所需要的差值结果. 误差结果可以各种机器可读的格式进行输出, 方便生产设备进行 工艺调整（闭环控制. 相比较激光干涉仪而言，测针式的测量可以将 2D和3D的测量 都应用在较粗糙的光学表面上，这样就可以在生产的初期实现 测量与补正(研磨).
• 旋转对称的物体如球面, 非球面, 锥面等都可以一个系统内完
增加的灵活性
测量, 没有任何附加投资! • 超大测量范围 400 mm • 快速的测量速度与动力 (大镜头可高达10 mm/s 小镜头可慢至 0.02 mm/s) • 驱动器可旋转角度 (+ / - 45°) • 测针全自动定位 新型的测头系统 – 仿生学设计的测臂 LP D 系列 • 高效动力来自于加强的刚性与避震性, 以及降低的惯性: 新: - 优化的机械设计 - 创新性的材料选择 • 测臂集成芯片: - 感知与识别测臂 - 核实正确的安装位置 - 测臂直接提供校准数据

表面形貌测量仪器的工作原理表面形貌测量仪器是一种用来测量物体表面粗糙度、曲率等参数的仪器。

表面形貌测量在制造业中是非常重要的，因为它能够帮助制造商确定产品能否符合要求，如机械零件加工、汽车零件制造、电子产品生产等。

常见的表面形貌测量仪器有激光扫描仪、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等。

下面将逐一介绍这三种表面形貌测量仪器的工作原理。

激光扫描仪是基于激光照射的光学原理来测量物体表面高低起伏的。

激光扫描仪包括激光器、光学透镜和检测器等组件。

当激光照射在物体表面时，它就会被散射到各个方向并反射回来。

反射回来的光线被接收器接收并转换成电信号。

接收器会记录下光线经过表面反射的时间和位置信息，根据时间和位置信息，仪器可以计算出物体表面的高度或形状。

这种方法可以通过某些软件来对图像数据进行处理，生成三维模型，使得用户可以更好地了解物体的表面形状。

扫描电子显微镜是根据电子束对物体表面进行扫描来提供表面形貌信息的。

扫描电子显微镜由电子枪、电子光学系统、样品阶段、电子探测器、信号放大器、数字化处理器等组成。

在扫描过程中，电子束被聚焦成一个极小的束，在样品表面反射的电子束被探测器接收，然后由数字化处理器转换成图像信号。

对于不同的扫描形式，扫描电子显微镜可以获得各种不同的表面形貌信息。

这种方式的优点是可以提供高分辨率的表面形态图像，但需要在真空环境下使用，且需要一定的技术和经验才能掌握。

原子力显微镜利用一个非常细的针尖来扫描物体表面，将针尖的位置和移动距离转换为电子信号，通过电信号来测量表面形貌。

在原子力显微镜中，针尖和物体之间的距离很短，不到一纳米，因此原子力显微镜可以获得非常高的分辨率。

原子力显微镜由样品台、精密仪器和计算机系统组成。

在仪器的操作中，针尖轻轻地接触物体表面，扫描过程中通过显微镜观察表面的形态，可以在纳米级别上实现表面形貌测量。

综上所述，表面形貌测量仪器可以通过各种各样的原理进行测量。

美国NANOVEA公司的三维非接触式表面形貌仪一、 产品简介美国NANOVEA公司是一家全球公认的在微纳米尺度上的光学表面轮廓测量技术的领导者，生产的三维非接触式表面形貌仪是目前国际上用在科学研究和工业领域最先进表面轮廓测量设备，采用目前国际最前端的白光轴向色差原理（性能优于白光干涉轮廓仪与激光干涉轮廓仪）对样品表面进行快速、重复性高、高分辨率的三维表面形貌、关键尺寸测量、磨损面积、磨损体积、粗糙度等参数的测量。

二、产品分类该公司的三维非接触式表面形貌仪主要有4款：JR25、PS50、ST400与HS1000（区别见技术参数）：JR25便携式三维表面轮廓仪：野外操作或不可拆卸部件的理想选择·便携式表面形貌仪·结构紧凑，性价比高·替代探针式轮廓仪和干涉式轮廓仪·应用范围广·测量范围：25mm×25mmPS50表面轮廓仪：科研单位与资金不足企业的最佳选择·性价比高·结构紧凑·替代探针式轮廓仪和干涉式轮廓仪·应用范围广·测量范围：50mm×50mmST400表面轮廓仪：·应用范围广·适合大样品的测试·测量范围：150mm×150mm·360O旋转工作台·带彩色摄像机（测量前可自动识别特征区域）HS1000表面轮廓仪：·适用于高速超快自动测量场合·超高的扫描速度（可达1m/s，数据采集频率可达31KHz，最高可达324KHz）·能保证超高平整度和稳定性（花岗石平台）三、测量原理简介：Nanovea 公司的三维非接触式表面形貌测量仪采用的是国际最前端的白光轴向色差技术技术实现先进的高分辨率的三维图像扫描与表面形貌测量。

•利用白光点光源，光线经过透镜后产生色差，不同波长的光分开后入射到被测样品上。

• 位于白光光源的对称位置上的超灵敏探测器系统用来接收经被测样品漫反射后的光。

光学精密工程OPTICS　AND　PRECISION　ENGINEERING1999年　第7卷　第3期　Vol.7　No.3　1999微结构表面形貌的测量周明宝　林大键郭履容　郭永康 摘　要　总结了现有各种微结构表面形貌测量方法,概述了这些方法的原理、特性及发展现状,并对各种方法的优越性、存在问题以及应用范围进行了比较。

关键词　微结构　表面形貌　测量Measurement of Microstructures TopographyZHOU Ming-Bao,LIN Da-Jian（State Lab of Optical Technologies on Microfabrication, Institute of Optics & Electronics,Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209)GUO Lü-Rong,GUO Yong-Kang(Physics Department, Sichuan University, Chengdu 610041)Abstract The existing various methods used to measure the surface topography of micro-structures are described. The principle, property and present situation of these methods are analyzed. Comparison for superiority, the existing problems and the applied range of these methods are given. Key words：Microstructures, Surface topography, Measurement1　引 言 微结构是随着微细加工技术的出现才出现的,是随着微细加工技术的发展逐步丰富和精细的。

ST400三维表面形貌仪（美国NANOVEA
产品介绍：
ST400型三维表面形貌仪是一款多功能的三维形貌仪，采用国际领先的白光共聚焦技术，可实现对材料表面从纳米到毫米量级的粗糙度测试，具有测量精度高，速度快，重复性好的优点，该仪器可用于测量大尺寸样品，并具有多种选项，包含360°旋转工作台，原子力显微镜模块，光学显微镜，特征区域定位等多种功能模块。

·应用范围广
·适合大样品的测试
·测量范围：150mm×150mm
·360O旋转工作台
·带彩色摄像机（测量前可自动识别特征区域）
1355/ 2027/ 062 云
产品特性:
1，采用白光共聚焦色差技术，可获得纳米级的分辨率
2，测量具有非破坏性，测量速度快，精确度高
3，测量范围广，可测透明、金属材料，半透明、高漫反射，低反射率、抛光、粗糙材料(金属、玻璃、木头、合成材料、光学材料、塑料、涂层、涂料、漆、纸、皮肤、头发、牙齿…)；
4，尤其适合测量高坡度高曲折度的材料表面
5，不受样品反射率的影响
6，不受环境光的影响
7，测量简单，样品无需特殊处理
8，Z方向,测量范围大：为27mm
主要技术参数：
1，扫描范围：150mm×150mm(最大可选600mm*600mm)
2，扫描步长：0.1μm
3，扫描速度：20mm/s
4， Z方向测量范围：27mm
4， Z方向测量分辨率：2nm
产品应用：
MEMS、半导体材料、太阳能电池、医疗工程、制药、生物材料，光学元件、陶瓷和先进材料的研发。

激光平整度仪的检测指标
激光平整度仪是一种用于测量工件、钢板及其他坯料表面形貌的检测工具，包括检测仪本身和配备的激光传感器，其主要用于测量材料和表面形貌变化所形成的凹凸或疙瘩的大小，从而评价材料的表面质量和外观状态。

激光平整度仪的检测指标主要有以下几点：
一、表面凹凸度。

一般来说，凹凸表面的解析度或颠簸度对材料的表面质量起着至关重要的作用，特别是在装饰表面和触摸感上。

激光平整度仪可以测量工件、钢板及其他坯料表面形貌的凹凸度和颠簸度，以及凹凸与距离之间的关系，从而评估凹凸的大小，从而可以控制生产工艺及质量标准，以实现产品和检测的准确性要求。

二、对位误差。

激光平整度仪通过测量激光线的多次返回位置，可以测量材料的平面位置，也可以检测材料的对位误差，以检测成品加工后材料的精度情况，确保加工制程中材料的尺寸和形位控制达到设计要求。

三、计数器和空间尺寸。

激光平整度仪可以测量材料表面缺陷计数，如金属材料中缺陷的破损和气孔，也可以测量扩散性样品中缺陷处的尺寸和位置，进而可以检测出零件的三坐标，进而确定零件的拷贝精度和圆角精度问题。

四、表面粗糙度。

激光平整度仪可以测量零件的表面粗糙度，从而可以获得表面粗糙度的大小和类型，这对于评估零件的抛光效果和维护表面的安全质量十分重要，也是检测和探测缺陷的基础。

五、最小高度差。

激光平整度仪可以测量零件表面的最小高度差，这可以用于衡量表面形态变化的细微程度，根据不同应用环境决定材料的表面质量和精度。

而随着技术的不断发展，激光平整度仪在检测指标的多元化也将愈发丰富，可以有助于材料的不断改善和提升。

研磨加工中的研磨表面形貌分析研磨加工是现代制造业中不可或缺的一部分。

它利用研磨工具对工件进行磨削，以达到优化工件表面形貌的目的。

研磨加工广泛应用于许多工业领域，例如汽车制造、医疗器械制造、航空航天制造等。

在研磨加工中，研磨表面形貌是一个重要的性能指标。

研磨表面形貌直接影响到工件的功能和质量。

因此，对研磨表面形貌进行分析和评价是非常必要的。

研磨表面形貌分析的方法主要有两类：一是直接观察和测量研磨表面形貌，二是利用计算机辅助分析研磨表面形貌。

直接观察和测量研磨表面形貌的方法是最为直接和简单的方法。

其中最常用的测量方法是利用表面形貌测试仪。

表面形貌测试仪能够直接对工件表面形貌进行测量和分析，并提供各种表面形貌参数。

其中常用的表面形貌参数有Ra、Rz、Rt等。

这些参数可以用于描述工件表面的粗糙度、平整度、平面度等指标，从而评估研磨表面的质量。

在利用计算机辅助分析研磨表面形貌方面，主要应用的技术是数字图像处理技术和三维测量技术。

数字图像处理技术可以用于提取研磨表面的轮廓信息和纹理信息。

三维测量技术可以用于获取研磨表面的三维形貌信息。

数字图像处理技术中，常用的方法有灰度变换、边缘检测、纹理分析等。

其中，边缘检测是最为常用的技术之一。

边缘检测能够检测出图像中的边缘和轮廓线，从而提取出研磨表面的轮廓信息。

同时，纹理分析也是一个重要的技术。

纹理分析可以用于提取研磨表面的纹理特征，例如灰度变化、纹理方向和频率分布等。

三维测量技术中，常用的方法有激光三维测量、光学三维测量和机械式三维测量等。

其中，激光三维测量是最常用的技术之一。

激光三维测量能够对研磨表面进行快速、高精度的三维测量，并提供表面形貌参数和三维形貌数据。

除了上述方法之外，还有一些新的技术正在被应用于研磨表面形貌分析领域。

例如，人工智能和机器学习技术可以帮助快速、准确的判断研磨表面的质量。

其中，深度学习是目前应用最广泛的机器学习技术之一。

深度学习能够学习大量数据样本，从而获得对研磨表面的合理判断。

实验六薄膜表面形貌的测量——原子力显微镜一、实验目的1、学习和了解AFM的结构和原理。

2、掌握AFM的操作和调试过程，并以之来观察样品表面的形貌。

3、学习用计算机软件来处理原始数据图像。

二、实验原理分析1. AFM基本原理原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端，微悬臂的另一端固定，当探针在样品表面扫描时，探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形，这样，微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。

一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器，可以精确测量微悬臂的微小变形，这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。

在原子力显微镜的系统中，可分成三个部分：力检测部分、位置检测部分、反馈系统。

如图一显示。

（1）力检测部分在原子力显微镜系统中，所要检测的力是原子与原子之间的范德华力。

使用微悬臂来检测原子之间力的变化量。

如图2所示，微悬臂通常由一个一般100～500μm 长和大约500nm～5μm厚的硅片或氮化硅片制成。

微悬臂顶端有一个尖锐针尖，用来检测样品－针尖间的相互作用力。

（2）位置检测部分在原子力显微镜系统中，当针尖与样品之间有了作用之后，会使得悬臂摆动，所以当激光照射在微悬臂的末端时，其反射光的位置也会因为悬臂摆动而有所改变，这就造成偏移量的产生。

在整个系统中是依靠激光光斑位置检测器将偏移量记录下并转换成电的信号，以供SPM控制器作信号处理。

聚焦到微悬臂上面的激光反射到激光位置检测器，通过对落在检测器四个象限的光强进行计算，可以得到由于表面形貌引起的微悬臂形变量大小，从而得到样品表面的不同信息。

（3）反馈系统在原子力显微镜系统中，将信号经由激光检测器取入之后，在反馈系统中会将此信号当作反馈信号，作为内部的调整信号，并驱使通常由压电陶瓷制作的扫描器做适当的移动，以保持样品与针尖保持一定的作用力。

2.AFM 有三种不同的工作模式: 接触模式( contact mode) 、非接触模式(noncontact mode) 和共振模式或轻敲模式(Tapping Mode) 。

重庆大学 硕士学位论文 表面微观形貌的测量及其表征 姓名：李志强 申请学位级别：硕士 专业：机械制造及其自动化 指导教师：陈小安 20060501
重庆大学硕士学位论文
中文摘要
摘
要
一个制件表面的微观几何形貌特性在很大程度上影响着它的许多技术性能 和使用功能， 而近年来科技的发展对各种纳米器件表面精度提出了越来越高要求， 如对半导体掩膜、磁盘等均已提出粗糙度的均方根小于 1nm 的表面要求，这给 科研人员提出了纳米级表面的测量和表征的问题。扫描隧道显微镜（STM）作为 一种基于量子隧道效益的新型高分辨率显微镜，是纳米测量学的基本工具，其在 表面形貌研究、生命科学及纳米制造等领域都有较广的应用。扫描隧道显微镜为 人们在纳米尺度上去研究表面提供了有力的工具。因此，研究扫描隧道显微镜在 表面形貌检测上的应用以及表面形貌的表征的研究具有重大的意义。 本文以 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜为测量工具，对其在微观表面形貌 检测上的应用进行了研究并开发了相应的程序。对表面形貌评价表征理论进行了 研究，对 motif 形貌表征方法进行了研究探讨。本文的主要研究内容如下： （1）对扫描隧道显微镜原理进行了分析，分析其优缺点及其应用领域。分析 了 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜各主要部分的性能，对其采集的数据格式进 行了分析，并针对不同的数据格式提出了针对粗糙度分析的不同数据处理方法。 同时针对 STM IPC-205B 型扫描隧道显微镜的特点，提出在进行粗糙度分析之前 对采集的表面新貌数据进行一定的滤波处理，以减少噪声的影响。 （2） 阐述了传统的基于轮廓中线的粗糙度提取理论， 并研究了基于形貌中面 的三维粗糙度评价理论。并利用所编写的程序对扫描隧道显微镜采集的数据进行 二、三维的粗糙度分析，得到的结果显示从统计学看，三维粗糙度评价更具有稳 健性。 （3）对二维 motif 方法进行了阐述，并对目前三维 motif 方法的发展进行了 研究。 对 Barre´ 的基于分水岭算法的三维 motif 方法进行了研究， 并提出了的三维 motif 合并的具体方法和准则。对三维 motif 方法的进行了实例应用，展示了其独 到之处。 （4）采用 Visual C++6.0 为编程软件，开发针对 STM IPC-205B 型机的粗糙 度分析软件，包含基于轮廓中线二维粗糙度评价、基于形貌中面的三维粗糙度评 价、二维及三维 motif 方法，以及数据处理功能。 关键词：扫描隧道显微镜，表面形貌，粗糙度，波纹度，motif 方法

产品几何技术规范（GPS）表面结构区域法第600部分：区域形貌测量方法的计量特性1 范围本文件规定了用于表面形貌测量的区域法测量仪器的计量特性。

由于表面轮廓可以从表面形貌图像中提取，因此本文件中大多数术语也可以应用于轮廓法测量。

2 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。

3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

区域形貌测量方法3.1.1区域基准 areal reference仪器的一个组成部分，它确定一个基准表面用于表面形貌测量。

3.1.2仪器坐标系 coordinate system of the instrument（x, y, z）坐标轴构成的右手定则直角坐标系，其中：—z轴方向名义上平行于z扫描轴（对于有z扫描的光学系统），光轴（对于非扫描光学系统）或者触针轨迹（对于触针或扫描探针仪器）；—（x, y）平面垂直于z轴。

注1：见图1。

注2：通常，x轴是扫描轴，y轴是步进轴。

（适用于在水平面内扫描的仪器。

）注3：亦可见“规范坐标系”[ISO 25178-2:2021，3.1.4]和“测量坐标系”[ISO 25178-6:2010, 3.1.1]。

注4：某些类型的光学仪器不具有实际的区域导向。

注5：z轴有时被称为垂直轴，x轴和y轴有时被称为水平轴。

3.1.3z扫描轴 z-scan axis<测量仪器>仪器轴在z方向扫描以测量表面形貌。

注：z扫描轴名义上平行于仪器坐标系的z轴，但不是必须。

3.1.4测量区域 measurement area由表面形貌测量仪器测量的区域。

注1：对于点测量光学传感器和触针方法，测量区域通常是横向移动平台的扫描区域。

对于形貌测量显微镜，测量区域可以是由物镜确定的单一视场，也可以是通过拼接得到的更大区域，或者由操作者指定的部分视场。

注2：对于相关概念，评价区域，见ISO 25178-2:2021, 3.1.11。

标引序号说明：1——仪器坐标系；2——测量回路；3——z扫描轴。

一、概述在流体动力学领域，afm（原子力显微镜）被广泛应用于研究表面的形貌和力学性质。

其核心参数之一就是z-range参数，它对于测量和理解表面性质至关重要。

本文将深入探讨afm中的z-range参数的概念、作用以及调节方法。

二、z-range参数的定义z-range参数在afm中指的是在采集3D图像时，z轴方向的范围。

也就是在垂直方向上，探针可以移动的距离。

z-range参数往往与扫描范围、采样率等参数有关，是afm测量中至关重要的一个指标。

三、z-range参数的作用1. 影响测量的垂直范围z-range参数决定了afm测量在z轴方向上的灵敏度和范围。

一个合适的z-range参数能够确保在测量表面形貌、力学性质时，能够获取到足够的信息，而不至于超出探针的有效范围。

2. 影响测量的精度不同的样品表面形貌特征尺寸不同，有些可能在垂直方向上变化较大，而有些则较小。

z-range参数需要根据实际的样品特性来合理设置，以保证afm能够准确地测量出样品表面的形貌特征，并保证测量的精度。

3. 影响图像的质量合适的z-range参数还能够保证测得的3D表面图像质量。

如果z-range参数设置不当，可能会导致图像失真、信息不全或者无法获取到所需的表面特征信息。

四、z-range参数的调节方法1. 根据样品表面特性需要根据样品表面的特性来确定合适的z-range参数。

如果样品表面的高低起伏较大，z-range参数需要设置得更大一些，以适应更大的z 轴方向范围。

相反，如果样品表面比较平坦，则可以适当减小z-range参数。

2. 根据测量需求还需要根据具体的测量需求来调节z-range参数。

如果需要测量的表面特征尺寸较大，需要较大的z-range参数；如果需要测量的特征尺寸较小，则可以缩小z-range参数。

3. 根据仪器性能还需要考虑afm仪器本身的性能。

不同型号的afm仪器可能在z轴方向上的灵敏度和范围有所差异，因此需要根据具体的仪器性能来调节z-range参数，以充分发挥仪器的测量能力。

安捷伦 Nano Indenter G200主要测试功能一、主要模块测量功能及技术参数标准配置Standard indentation of Nano Indenter G200 1、准静态纳米压痕测试，可以获得：载荷、压痕深度、时间、硬度、弹性模量、断裂韧性、蠕变测量；2、划痕测试：表面形貌仪（台阶仪功能）、薄膜与基底的临界附着力等；载荷分辨率：50nN最大压痕或划痕载荷：>500mN位移分辨率：0.01nm最大压痕或划痕深度：>500µm仪器框架刚度：≥5x106N/m压头更换所需时间: ≤60s连续刚度测量CSM option (动态测试) 压入过程中实时显示硬度曲线、弹性模量曲线、加载曲线、接触刚度曲线、接触面积曲线等硬度－压痕深度连续曲线；弹性模量－压痕深度连续曲线；接触刚度－压痕深度连续曲线；压痕载荷－压痕深度连续曲线压入深度－时间曲线（蠕变测量）蠕变特性（蠕变应力指数）贮存模量，损耗模量，阻尼该部分对于薄膜，涂层，表面改性材料中的不同相和不同晶粒的力学性能测量和研究极为重要，因为它能使得基底效应或周边效应问题迎韧而解。

简谐力频率: 1 to 300 Hz简谐力振幅： 0.1 uN to 4.5 mN纳米力学显微镜选件(Nano Vision Nanomechanical Microscope Option)主要功能可分为两大部分，一是原位扫描成象；二是超高精度定位压痕实验（定位精度在几个nm）。

第一部分与AFM类似，可以直接对试样表面进行压、划痕前后的表面形貌进行扫描成象，直接获取表面的3D形貌、残余深度、凸起高度、划痕宽度和深度等，与AFM相比它的更大优势就是“原位成象”，即纳米压、划痕测量与3D扫描成象是用同一个金刚石头，整个实验都是自动进行，不必像AFM那样为找到压痕在哪而困扰，同AFM相比另一个优点就是它的工作范围都比AFM大很多；还有一点就是纳米力学显微镜获得的图像可以对图像上的尺度进行定量测量；而AFM只能进行定性测量。

截面积计算
三维轮廓显示
表面轮廓粗糙度测量仪
3
Proscan 2100
表面轮廓粗糙度测量仪
技术规范 扫描仪最大尺寸（长*宽*高） 扫描仪最大重量 电控部分尺寸 电控部分重量 计算机显示器 照明与定位摄像头（可选） 扫面平台尺寸 X 和 Y 轴行程 Z 轴行程 电源 使用环境 X 及 Y 轴扫描点最小间隔距离 X 及 Y 轴扫描点最大间隔距离 标准配置扫描样品最大重量 数据采集最大速度（取决于传感器及设定） 最大扫描速度（取决于传感器及设定） 回程速度 最大扫描点数
扫描前的产品原貌 7
Proscan 2100
表面轮廓粗糙度测量仪
扫描后的分析图 对板材类、纸张类产品的表面进行纹理和形貌特征分析，自动计算各种表面分析的参数，如Ra、Rz、Rmax、 Rvm、Rpm、Sm和材料比等，测量速度快，结果准确，操作简单。
8
产品介绍 英国 Scantron Industrial Products Ltd 公司生产的 Proscan 2000 光学表面粗糙度轮廓仪，采用非接触式传
感器扫描技术，用于对各种产品和部件的表面形貌特征进行测量和分析，它比传统的探针式轮廓仪操作更 方便，测量精度更高。由于采用非接触无损的测量方式，避免了对被测物体造成划痕和磨损，尤其适用于 各种柔软材料、易腐蚀材料和传统方式无法检测的表面形态测量和分析。
各种可选项 * 照明与定位摄像头，用于小型部件的定位和缺陷检查； * 其他各种传感器； * 仿制材料，用于对不容易进入的区域和对表面测量有困难的场合； * 比标准的 X 和 Y 行程范围更大的测量平台。
技术 原理 白光色差技术 白光色差技术 白光色差技术 白光色差技术 白光色差技术 白光色差技术 三角测量技术 三角测量技术 三角测量技术 三角测量技术

•最后将采集的数据交给专业的三维处理软件进行各种表面参数的分析。•软件能够自动获取用户关心的表面形貌参数。
四、产品技术优势
1．采用国际最前端的白光轴向色像差技术，可获得最小2nm的分辨率
2．测量具有非破坏性，测量速度快，精确度高
3．测量范围广，可测透明、金属材料，半透明、高漫反射，低反射率、抛光、粗糙材料(金属、玻璃、木头、合成材料、光学材料、塑料、涂层、涂料、漆、纸、皮肤、头发、牙齿…；
6、具有精确定位功能，可以从已经扫描的区域中重新精确扫描任意特定区域。
6.2专业3D
分析软件功能：
1、创建2D，3D图像；
2、自动得到样品的线粗糙度参数（Ra,Rp,Rv,Rz,Rc,Rt,Rq,Rsk,Rku），面粗糙度（Sa,Sp,Sq,Sv,Sz,Ssk,Sku），平整度，波纹度等参数；
3、自动校准功能，例如粗糙度，一般情况下对于曲面样品，首先展平，然后自动给出粗糙度的参数；
六、测试软件：
NANOVEA软件包含两个软件：NANOVEA 3D数据采集软件与专业的3D分析软件。
6.1 3D
数据采集软件功能：
1、可采集每一个测量点的XYZ三维坐标；
2、线扫描与面扫描两种模式可供选择；
3、可设置测量范围、测量步长、扫描速度等参数；
4、实时显示测量所需时间；
5、实时显示样品的2D图像与3D图像
·超高的扫描速度（可达1m/s，数据采集频率可达
31KHz，最高可达
324KHz）
·能保证超高平整度和稳定性（花岗石平台）
三、测量原理简介：
Nanovea公司的三维非接触式表面形貌测量仪采用的是国际最前端的白光轴向色差技术技术实现先进的高分辨率的三维图像扫描与表面形貌测量。

铣削加工中的表面形貌测量铣削加工是制造业中非常重要的一种加工方式，其能通过去除工件表面上的材料使其形状和尺寸得到精确控制。

表面形貌是对工件表面质量以及特定要求的关键因素之一，对其进行测量和评估，可确保工件满足需要的功能和用途。

表面形貌测量也可用于确定铣削加工质量，并为其质量控制提供可靠的依据，从而确保工件的使用寿命和耐用性。

表面形貌的基本知识表面形貌测量是理解工件质量的重要因素之一，它涉及许多不同的参数，如表面光滑度、平整度、平面度、垂直度、切削深度，等等。

表面轮廓位于工件表面和无限大的参考平面之间。

表面轮廓是表面形状和平面度的基础。

表面轮廓含有两个主要元素，即曲线形状和表面粗糙度。

曲线形状是类似于山丘和山谷的区域，而表面粗糙度还包括底部到顶部的高度和高度之间的距离。

表面粗糙度是由微观坑洞、凸起和崩缩等特征所组成的。

表面轮廓的基本形状分为波浪形、波形、纹状和数据点。

其中，波状和纹状数据代表了表面轮廓的形状，而数据点数据代表了特定点的测量结果。

表面质量的重要性工业生产中，表面质量是工件质量的标准之一，直接影响到工件的性能和质量。

特别是对于各种精密加工的工件，例如模具、精密零件等，表面质量更是至关重要。

铣削加工的目的是通过去除工件表面多余的材料，从而形成所需要的完美的表面形状和尺寸。

这要求通过表面形貌测试分析仪进行严格的测量和评估，以确保合格的工件。

表面质量的重要性可以从以下几个方面说明：提高使用寿命和耐久性：工件表面的粗糙度和轮廓误差将直接影响工件的使用寿命和耐用性。

例如，机械零件粗糙度过大会导致部件之间的磨损加剧，降低使用寿命。

因此，以精确的表面质量为设计基础，是确保工件质量和稳定性的重要保障。

提高通量和效率：更好的表面形状和粗糙度参数可以通过减少运行时的摩擦、热量损失和阻力来提高通量和效率。

提高外观和审美价值: 表面形状和质量特征直接影响到工件的外观，如外形美观度、质感等，对于一些高端、奢华类产品，工件表面摩擦等质量问题同样会影响到其商业价值和市场竞争力。

表面粗糙度的评定参数
表面粗糙度是表面形貌的量化指标，是表面质量的重要指标之一。

评定表面粗糙度的主要参数有：
一、表面粗糙度的高斯分布参数
1、测量深度Ra：即表面峰值和谷值间的平均值；
2、由测量深度计算出的标准差S；
3、计算的均方根值Rq；
4、计算的均方根偏差Rt。

二、表面粗糙度的信息熵参数
1、计算表面奇异点Ss；
2、由求表面奇异点计算出的表面信息熵Se；
3、表面测试量M1、M2、M3、M4；
三、表面粗糙度的尖峰特征参数
1、表面尖峰特征量MR1、MR2；
2、表面尖角特征量MRc；
四、表面粗糙度的最大平坦度参数
1、全面积法平坦度Tp；
2、一次谱分析法平坦度Tpr；
3、谱分析-全面积法平坦度Tpz；
4、以及对应的峰值面积比和细节库仑数。

上述参数均为表面粗糙度分析时必不可少的参数，只有熟练掌握这些参数，才能准确分析表面粗糙度水平。

表面粗糙度偏高、偏低或理想大小的不同，会引起产品性能的显著差异，表面粗糙度的精度对于产品的高低质量以及在一定的环境中的使用寿命，都有很大的影响。

因此，表面粗糙度的正确评估很重要，需要充分了解上述参数的特点，理解表面毛糙的原因，并正确采取措施改善。

冠层分析仪可分析测量的指标1.形貌参数：-表面形貌：冠层分析仪可以通过光学或电子显微镜技术，观察和测量样品的表面形貌，如表面的形状、凹凸、纹理等。

-毛细管压入法：冠层分析仪可以通过毛细管压入法测量样品表面的孔隙率、孔径分布、孔隙直径等参数。

-压痕法：冠层分析仪可以通过压痕法测量材料的硬度、弹性模量等参数。

2.膜厚测量：-白光干涉法：冠层分析仪可以使用白光干涉法来非接触测量样品表面的膜厚。

通过测量反射或透射光的干涉色彩，可以计算出膜厚信息。

-X射线荧光测量：冠层分析仪可以使用X射线荧光测量技术来测量样品的膜厚。

通过测量样品上的X射线荧光信号强度，可以计算出膜厚信息。

3.粗糙度测量：-表面粗糙度：冠层分析仪可以通过光学或电子显微镜技术，测量样品表面的粗糙度。

通过分析表面的起伏情况，可以计算出粗糙度的参数，如RMS、Ra等。

-原子力显微镜测量：冠层分析仪可以使用原子力显微镜来观察和测量样品表面的原子或分子高度差异，从而计算出粗糙度的参数。

4.光学性质测量：-透过率：冠层分析仪可以通过测量样品的透过率来分析材料的光学性质，包括透射率、反射率和吸收率等。

-折射率：冠层分析仪可以通过光学技术测量样品的折射率。

通过测量入射光线的入射角和折射角，可以计算出样品的折射率。

5.材料成分分析：-能谱分析：冠层分析仪可以使用光谱仪或能谱仪技术来分析样品的元素组成和含量。

-质谱分析：冠层分析仪可以使用质谱技术来分析样品中的有机物或无机物成分及其含量。

以上仅仅是冠层分析仪可分析测量的一些指标，实际上冠层分析仪的功能和应用非常广泛，不同型号的冠层分析仪可能具有不同的测量指标和功能。

用户可以根据具体需要选择合适的冠层分析仪进行相关测量和分析实验。