Назначение
Профилометр оптический WYKO NT9300 (далее - профилометр) предназначен для измерений линейных размеров элементов рельефа вдоль осей X, Y и Z, параметров шероховатости поверхности и трехмерной визуализации поверхности твердотельных объектов с коэффициентом отражения более 1 % оптическим методом.
Описание
Принцип действия профилометра основан на интерференции световых пучков, отраженных от опорного зеркала и поверхности измеряемого объекта, регистрации интерференционной картины с помощью ПЗС-камеры и последующего анализа интерференционной картины для получения количественных данных о параметрах топографии поверхности.
Профилометр может работать в трех основных режимах: режим фазово-сдвигающей интерферометрии (Phase-Shifting Interferometry, PSI), режим вертикальной сканирующей интерферометрии (Vertical Scanning Interferometry, VSI), режим Intensity.
В режиме PSI используется квазимонохроматический свет и осуществляется сбор данных об интенсивности в каждой точке изображения. Анализируются несколько интер-ферограмм (не менее трех), полученных с использованием отражения от референтной оптической поверхности, перемещаемой на дробную часть длины волны пьезоэлектрическим преобразователем. Режим PSI используют только для анализа топографии поверхности с перепадом высот не более 160 нм.
В режиме VSI используется белый свет и определяется положение полосы максимального контраста при перемещении измерительной головки по оси Z. Режим VSI обеспечивает менее точные измерения, чем PSI, но может использоваться на поверхностях с перепадом высот, превышающем 160 нм.
Режимы PSI и VSI используются для определения перепада высот и анализа топографии поверхности.
В режиме Intensity не производится перемещение измерительной головки по оси Z и определение перепада высот. В режиме Intensity используется принцип оптической микроскопии. Он отличается более высокой скоростью исполнения (в т.ч. при «сшивке»), используется для определения линейных размеров вдоль осей X, Y.
Профилометр представляет собой напольную автоматизированную многофункциональную измерительную систему и состоит из основного блока и рабочего места оператора. Основной блок включает: турель с комплектом измерительных головок, антивибрационный стол, на котором укреплен блок электроники и системный блок компьютера, моторизованный стол для перемещения образцов в плоскости XY и панель переключения. Измерительная головка включает: ПЗС камеру для регистрации интерференционных изображений, 2 светодиода белого и зеленого излучения, моторизованный стол для перемещения измерительной головки по оси Z. Рабочее место оператора включает рабочий стол с монитором и клавиатурой.
Для измерений в режиме VSI используется одновременно зеленый и белый светодиоды. Для измерений в режиме PSI используется зеленый светодиод с фильтром.
Общий вид профилометра оптического WYKO NT9300 представлен на рисунке 1. Пломбирование профилометра не предусмотрено. Знак поверки наносится в виде наклейки или оттиска поверительного клейма на свидетельство о поверке.
Программное обеспечение
Управление профилометром и обработка результатов измерений осуществляется с помощью ПЭВМ с использованием специализированного программного обеспечения (ПО) «Vision». ПО «Vision» позволяет проводить измерения параметров топографии поверхности твердотельных материалов. ПО «Vision» не может быть использовано отдельно от профилометра.
Идентификационные данные программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационное наименование ПО | Vision |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 4.20 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Уровень защиты ПО соответствует типу «средний» согласно Р 50.2.077-2014.
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных размеров вдоль оси Z, нм | от 2 до 1 • 10б |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров вдоль оси Z, нм (L - линейный размер по оси Z, нм) | ±( 1+0,02 L) |
| Диапазон измерений линейных размеров в плоскости XY, мкм | от 2 до 200000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений линейных размеров в плоскости XY, % | ±2 |
| Диапазон измерений шероховатости по параметру Ra, мкм | от 0,005 до 1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений шероховатости по параметру Ra, мкм | ±(0,003+0,04-Ra) |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон показаний вдоль оси Z, нм | от 0,1 до 3-106 |
| Разрешение вдоль оси Z, нм | 0,1 |
| Диапазон перемещений моторизованного столика по осям X, Y, мм | от 0 до 205 |
| Диапазон перемещений турели с объективами по оси Z, мм | от 0 до 55 |
| Масса основного блока профилометра, кг, не более | 500 |
| Габаритные размеры основного блока профилометра (ДхШхВ), мм, не более | 853x794x1609 |
| Условия эксплуатации: -температура окружающей среды, °С -относительная влажность воздуха, %, не более | от +18 до +24 80 |
| Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50 Гц, В | от 200 до 240 |
| Потребляемая электрическая мощность, Вт, не более | 300 |
| Давление в магистрали сжатого воздуха, Па | от 2,75 105 до 5,5105 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель профилометра в виде наклейки, и на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Профилометр оптический | WYKO NT9300 | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 экз. |
| Методика поверки | - | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе Профилометр оптический WYKO NT9300. Руководство по эксплуатации, раздел 2.
Нормативные документы
Государственная поверочная схема для средств измерения длины в диапазоне от 10-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденная приказом Росстандарта от 29.12.2018 № 2840.
ГОСТ 8.296-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений параметров шероховатости Rmax, Rz в диапазоне от 0,001 до 3000 мкм и Ra в диапазоне от
0,001 до 750 мкм.
Техническая документация фирмы-изготовителя.
82662-21: Методика поверки МП 80/072-3-2020Скачать5.1 Мб
