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目前国内外对表面粗糙度(Ra)的测量可以分为两种:接触法和非接触法.接触法,容易划伤被测表面,且对复杂表面难以测量.传统的非接触测量方法测量效率低,不适于车间使用,也难以实现在线快速检测.该文提出利用光散射特征值法进行非接触间接测量,这一方法理论先进,测量结果稳定,可靠,尤其适用于测量一些复杂形状表面,具有经济实用的特点.火炮炮管内膛表面粗糙度是火炮的一个重要质量指标,它直接影响炮弹的弹着点,必须严格进行检测.但由于受空间尺寸限制,现有的各种接触式粗糙度测量仪都不能测量炮膛表面粗糙度,工人只能凭经验估计,无法定量检测,保证其精度.本设计以光散射理论为基础,利用光散射特征值测量火炮内膛表面粗糙度.该测量系统由机械系统,光学系统,光电转换及放大电路系统和微型计算机系统组成.由半导体激光器发出的激光经过光学系统准直、聚焦后入射到火炮内膛被测表面,经内膛表面反射,散射后用线阵CCD接收,CCD将光强分布信号转换成电信号,通过放大电路将其放大为可用的电信号,作A/D转换,通过高速数据采集系统进入计算机,用作统计运算.也就是说,首先对已知Ra的粗糙度标准样块作光散射特征值测量、计算、并描出Ra-SN曲线,然后用曲线拟合法建立Ra和SN之间的函数关系.这样,在对未知Ra的工件进行测量时,只要得到SN值,就可以用解方程式或查找曲线的方法求出Ra值.实验证明该文所设计的表面粗糙度测量仪的示值的分散性,准确性等主要技术指标均符合设计要求,测量仪精度高,结构简单,操作方便.我们所设计的表面粗糙度测量仪还适用于测轴承滚道、钢球、大型叶轮表面等一些复杂形状表面粗糙度,从而解决生产实际问题,有很强的实用性.