白光干涉仪如何测量曲面粗糙度特征

白光干涉仪又叫做非接触式光学3D表面轮廓仪，是以白光干涉扫描技术为基础研制而成用于样品表面微观形貌检测的精密仪器。利用光波干涉原理 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，可以轻松测量曲面粗糙度。

白光测量的粗糙度范围从0.1nm到10μm别。面和线粗糙度测量，可确保0.1nm的测量可靠性，不限制材质和形状。在实际测量过程中，被测物体表面的形状可能是比较复杂的曲面，这就需要将曲面分成很多小区域，逐个进行测量来确定表面的整体形状。一般来说，曲面可以由一系列的平面或曲面所组成，每个小区域的表面形状都可以近似看作是一个平面或曲面。

测量过程包括三个主要步骤：

1. 校准

校准是确定测量仪器的基准，校正干涉图像；需要把白光干涉仪与标准平面进行校正。一般情况下，使用平面玻璃作为标准平面，通过调节干涉仪的反射镜和位移镜等参数，使得干涉图像呈现出平直的垂直杆纹。

2. 分区

将被测曲面划分为若干个小区域，每个小区域都可以看成是一个平面或者一个曲面，需要依次进行测量。在分区之确定分区大小，一般情况下根据曲面变化情况确定分区大小，如果曲率变化较大的地方，分区可以设置得更小。

3. 测量

在分区的过程中，需要通过调整白光干涉仪的参数，使得干涉图像呈现出垂直的杆纹，然后测量每个小区域的高度信息。在测量每个小区域时，需要确定参考面，一般可以根据分区的情况选择适当的参考面，可以是标准平面或上一个分区的表面等。

针对叶片类曲面零部件，型号为W5的白光干涉仪能够在空间范围内实现曲面全自动测量功能，解决其形状不规则装夹不便、测量点分布不在同一个面、单次测量效率低的问题。

注意事项

在测量曲面时需要注意以下几点：

1. 测量时需要避免强烈的光线干扰，尽量在较暗的环境中进行测量。

2. 操作时需要小心谨慎，避免干涉仪镜片受到损坏或者误差。

3. 在曲面的分区时需要合理划分大小，尤其是在曲率变化大的地方。

4. 参考面的选择需要合理考虑，避免测量误差。

5. 测量结果需要进行数据处理和修正，避免误差。