ניתן לבדוק חספוס פני השטח בשיטות מגע או ללא מגע.
איור של שיטות מגע או ללא מגע
פרופילומטר ליצירת קשר
קצה החרט נוגע ישירות במשטח המדגם.
החרט מותקן על החלק העליון של הגלאי ועוקב אחר משטח הדגימה. הוא נע למעלה ולמטה לזיהוי אלקטרוני.
האות האלקטרוני מוקלט לאחר הגברה והמרה דיגיטלית.
כדי למדוד בצורה מדויקת צורות עדינות וחספוס באמצעות מד חספוס משטח מגע, לחץ המגע חייב להיות קטן ורדיוס קצה החרט חייב להיות קטן ככל האפשר. הסטיילוס עשוי ספיר או יהלום. רדיוס הקצה הוא בדרך כלל פחות מ-10 אום. הצורה האידיאלית של החרט היא טורואיד עם קצה כדורי.
רדיוס טיפ: rtip=2um.5 um, 10um
זווית חרוט: 60 מעלות, 90 מעלות
* אלא אם צוין אחרת, זווית החרוט האידיאלית עבור מכשירי מדידה כלליים היא 60 מעלות.
בודק חספוס משטח נייד
עקרון העבודה של מד פרופיל מגע הוא למדוד את תזוזה Z של חרט יהלום כשהוא נע על פני השטח של חלק מיוצר. כאשר החרט נע לאורך פני השטח של המוצר, בדרך כלל בטווח של עד 25 מ"מ, תזוזה זו מומרת לערך דיגיטלי המוצג על מסך הפרופילומטר. לאחר התצוגה, מעצב המוצר או היצרן מנתח את תוצאות המדידה ויכול לקבל הבנה מעמיקה יותר של תכונות המוצר. דיאגרמת זיהוי מגע חספוס
במכשיר מגע חספוס, קצה החרט נמצא במגע ישיר עם משטח המדגם. קצה הגלאי מצויד בחרט העוקב אחר פני הדגימה. התנועה האנכית של החרט מתועדת על ידי אות חשמלי המוגבר ומומר דיגיטלית על ידי חיישן תזוזה כגון LVDT.
חסרונות של מדידת מגע
מכיוון שהעט עלול לפגוע במשטח המוצר כאשר הוא בא במגע עם המשטח במהלך המדידה, ולגרום לשינויים בחספוס פני השטח. הוא גם איטי יותר מטכנולוגיה ללא מגע, והמדידה מוגבלת ברדיוס של קצה החרט, כך שאם יאומץ בתהליכי ייצור בקנה מידה גדול, הוא עשוי להאט את תהליך ההרכבה. בנוסף, טכנולוגיית מגע מתקשה באיתור וזיהוי נקודות מדידה עדינות, ויש לחתוך ולעבד את המדגם לבדיקה.
2. פרופילומטר ללא מגע
ניתן למדוד פרופילמטרים ללא מגע באמצעות מגוון טכניקות, כולל טריאנגולציה בלייזר, מיקרוסקופיה קונפוקלית והולוגרפיה דיגיטלית. הפרופילומטר הנפוץ ביותר ללא מגע הוא פרופילומטר אופטי, המשתמש באור במקום בבדיקה פיזית.
לחור החריר קוטר של כמה עשרות מיקרומטרים בלבד, ותפקידו לנתק את האור המוחזר כשהוא לא בפוקוס. כאשר "בפוקוס", האור המוחזר הן של המערכת האופטית הרגילה והן של המערכת האופטית הקונפוקלית של הלייזר נכנס לאלמנט קולט האור. בעת התבוננות "לא בפוקוס", האור המוחזר של המערכת האופטית הרגילה (אור מחוץ לפוקוס) נכנס לאלמנט קולט האור, אך האור המוחזר של המערכת האופטית הקונפוקלית של הלייזר (אור מחוץ לפוקוס) מנותק על ידי חריר . כלומר, האור המוחזר נכנס לאלמנט קולט האור רק כשהוא בפוקוס, וזהו הבסיס ליצירת מערכת אופטית קונפוקלית.
בטכנולוגיית מדידה אופטית, האור מופנה אל פני השטח של המוצר. על ידי השתקפות ממראה התייחסות ממוקמת היטב, מצלמה יכולה לזהות את פני השטח בתלת מימד.
השוואה בין מדידת מגע לבין מדידה ללא מגע
מדי פרופיל ללא מגע הם אמינים מאוד, מסוגלים למדוד שינויים פני השטח בתוך מיקרונים, ויכולים לחשב את חספוס פני השטח הרבה יותר מהר. בנוסף, כלי מדידת משטח ללא מגע יכולים למדוד שטחים גדולים יותר מכיוון שהם אינם מוגבלים על ידי גודל קצה החרט.