Digital Metrology : “圆度”是什么意思?

“圆度”是什么意思?

我们大多数从事表面测量工作的人都对滤波器截止概念有一个合理的理解。在表面纹理的情况下，有长波，我们称之为波纹，短波，我们称之为粗糙度。分离这两种状态的波长称为截止波长，并使用滤波器来分离这些剖面。最近，Digital Metrology的OmniRound中，有一个新功能为圆度高斯滤波提供了一些有趣的见解。这让很多人大开眼界，可能会让您大吃一惊。然而，您们中的一些人首先需要一些背景知识...

背景

在圆度的情况下，我们不必像在表面纹理中那样讨论波长，而是讨论频率。圆度是一种低频形式的测量，因此消除了高频粗糙度的影响。我们不是用截止波长来表示要去除多少高频粗糙度，而是用每转一圈或upr的波动来表示截止频率。波动可以看作是波浪。事实上，在较早的文献中，我们看到了术语在每场革命或者cpr中的周期。在当今世界，这个词已经成为upr。

那么我们在圆度测量中包括哪些频率呢?

从历史上看，默认的圆度下限是50 upr。这意味着每转50次以下的物体都被认为是表面的“形状”。如果它发生超过50次，那么它被认为是在粗糙状态，而不是圆度。最近的ISO标准给出了基于波长转换到基于零件周长的截止频率的截止建议。最后，设计者需要考虑感兴趣的频率是哪些，并相应地选择截止频率。ISO和国家标准建议“首选系列”的切断器为5、15、50、150、500、1500等。这样，仪器制造商和用户就有了一个基本的选择集。查看美国四分之一在不同的截止频率(第一行从左到右:5,15，和50 upr。第二行:150和500 upr):

 

 

在四分之一的情况下，默认的50 upr截止(最右边的图在顶部一行)将不包括四分之一的锯齿在圆度评估中。顺便说一下，如果您不想数，这里有119个锯齿。选择一个较小的截止值意味着数据将更平滑。这种平滑是通过高斯滤波器实现的，高斯滤波器是加权的移动平均线，移动平均线的宽度取决于截止值。

 

砖墙与波纹

高斯滤波器在频率分离方面并不是一个理想的滤波器。例如，如果您选择50 upr滤波器。这并不意味着您将得到所有50 upr和50 upr以上的东西。这种能给出100%低频和0%高频的滤波器被称为砖墙滤波器，它有这个特性：

 

 

不幸的是，砖墙滤波器会在圆度数据中添加额外的波纹。这些波纹是由吉布斯效应引起的。为了消除这些额外的波纹，我们需要在一些较低的频率上减少传输，并在一些较高的频率上增加一些传输。当我们这样做时，会使传输不那么锐利。高斯滤波器是一种理想的滤波器，因为它具有最清晰的传输，而不增加任何额外的波纹到剖面。对于您控制的人，您可以认为高斯滤波器是临重要的阻尼器。下面是高斯传输特性如何寻找一些常见的截止点。

 

这可能会让您大吃一惊……

上面的传输图给人的印象是高斯滤波器在传输方面非常清晰。然而，该图通常显示在对数x轴上。OmniRound的最新版本可以让您在测量档案中看到选择的滤波器传输的频率。所以让我们用四分之一(在顶部)和50 upr高斯滤波器过滤(就像我们刚刚看到的)，看看滤波器传输是什么样子的。

 

 

谐波振幅图上的浅蓝色曲线是所选50 upr高斯滤波器的传输特性。这个传输看起来不是很清晰，但事实上，当您测量圆度时高斯滤波器就是这样做的。

(注意:如果您需要一个关于谐波图和这些条形图的快速教程，请点击BrakeView网站查看描述:http://www.BrakeView.com/Harmonics.html)

高斯函数不像对数纸上那样尖锐。事实上，当我们看上面的全景式截图时，我们看到传输是非常长的，它几乎包含了所有到锯齿的频率。如果您觉得这很有趣，看看一个15-50 upr带通高斯滤波器的传输是什么样的：

 

 

在15-50带通的情况下，任何单频的最大传输量大约只有75%。

那么我们该怎么做呢?

这应该是一个60秒的教程，我知道我已经超出了时间限制。但对规格和测量圆度来说，这是一个快速的检查。在理解圆度、谐波、滤波器类型、带通分析以及这些与使部件更好地工作之间的关系方面，我们可以谈论更多。