Назначение
Профилометры оптические ContourGT-K (далее по тексту - профилометры) предназначены для измерений линейных размеров и проведения бесконтактного неразрушающего анализа рельефа поверхностей объектов.
Описание
Принцип действия профилометров основан на интерференции световых пучков лазерного излучения, отраженного от опорного зеркала и поверхности измеряемого изделия. Интерференционные картины при различных положениях пьезозеркала регистрируются с помощью встроенной цифровой ПЗС-камеры, оцифровываются и поступают в персональный компьютер (ПЭВМ), где производится их автоматическая обработка. В результате обработки восстанавливается оптическая разность хода, соответствующая измеряемому профилю поверхности.
Результаты измерений в виде двумерных профилей исследуемых объектов (графиков сечений), псевдоцветовых карт и текстовой информации отображаются на экране компьютера.
В профилометрах реализовано два метода исследования: интерферометрия фазового контраста и вертикальная сканирующая интерферометрия.
В методе вертикальной сканирующей интерферометрии используется источник оптического излучения с широким спектром (белый светодиод). В основе метода лежит вертикальное перемещение объектива встроенным приводом с одновременной регистрацией изображения камерой. Каждая точка поверхности оказывается в фокусе, модуляция интерферирующих сигналов достигает максимума, после чего спадает по мере выхода объектива из зоны фокуса. Высота каждой точки поверхности определяется системой по положению объектива в области максимальной модуляции.
В методе интерферометрии фазового контраста используется источник оптического излучения с узким спектром (зеленый светодиод). В этом методе во время цикла измерения система прецизионного позиционирования объектива изменяет оптическую длину пути луча. Каждое такое изменение приводит к сдвигу интерференционных полос. Данные сдвиги регистрируются камерой в виде серии интерферограмм, которые с помощью программной обработки преобразуются в топографию поверхности.
В составе профилометра находится три вида тубусных линз (1.0X, 0.55X, 2.0X) и три интерферометрических объектива (5x, 20x, 50x). Используя различные комбинации объективов и тубусных линз, можно получить объективы с различными увеличениями. В основе измерений при использовании объективов с увеличением 2,75x крат, 5x крат, 10x крат лежит оптическая схема интерферометра Майкельсона, при использовании объективов с увеличениями 11x крат, 20x крат, 27,5x крат, 40x крат, 50x крат, 100x крат - интерферометра Миро.
Пломбирование профилометров не предусмотрено.
Программное обеспечение
Профилометры функционируют под управлением специального программного обеспечения (ПО) Vision64, установленного на внешний компьютер. ПО управляет настройками оборудования, анализирует данные и обеспечивает графическое представление результатов. Оно предоставляет возможности полной настройки представления данных и позволяет сохранять результаты анализа в базу данных. Настройки измерений и анализа сохраняются в конфигурационных файлах для дальнейшего использования.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Vision64 |
| Номер версии (идентификационный номер )ПО | 5.41 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - |
Программное обеспечение записано в энергонезависимой памяти персонального компьютера. Установка обновленных версий ПО допускается только представителями предприятия - изготовителя.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Поле зрения объектива по осям X/Y, мкм | |
| 2,75 x | 2409/2048 |
| 5 x | 1220/1060 |
| 10 x | 613/425 |
| 11 x | 316/242 |
| 20 x | 228/173 |
| 27,5 x | 154/118 |
| 40 x | 126/95 |
| 50 x | 126/95 |
| 100 x | 53/45 |
| Предел среднего квадратического отклонения измерений поля зрения для всех объективов по осям X/Y, % | 5 |
| Диапазон показаний линейных размеров по вертикали для всех объективов(ось Z), нм | от 0,1 до 95300000 |
| Диапазон измерений линейных размеров по вертикали для всех объективов(ось Z), нм | от 19,9 до 1800 |
| Пределы допускаемой относительно погрешности измерений | |
| линейных размеров по вертикали (ось Z), % 2,75 x | ±15 |
| 5 x | ±17 |
| 10 x | ±16 |
| 11 x | ±15 |
| 20 x | ±9 |
| 27,5 x | ±14 |
| 40 x | ±11 |
| 50 x | ±12 |
| 100 x | ±9 |
| Диапазон показаний линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), мкм 2,75 x 5 x 10 x 11 x 20 x 27,5 x 40 x 50 x 100 x | от 1 до 2048 от 1 до 1060 от 1 до 500 от 1 до 400 от 0,5 до 300 от 0,5 до 240 от 0,4 до 150 от 0,3 до 120 от 0,2 до 50 |
| Диапазон измерений линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), мкм 2,75 x 5 x 10 x 11 x 20 x 27,5 x 40 x 50 x 100 x | от 100 до 1000 от 100 до 1000 от 100 до 600 от 100 до 600 от 100 до 300 от 3 до 240 от 3 до 150 от 3 до 120 от 3 до 40 |
| Диапазон показаний линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), мкм 2,75 x 5 x 10 x 11 x 20 x 27,5 x 40 x 50 x 100 x | от 1 до 2048 от 1 до 1060 от 1 до 425 от 1 до 242 от 0,5 до 173 от 0,5 до 118 от 0,4 до 95 от 0,3 до 95 от 0,2 до 45 |
| Диапазон измерений линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), мкм 2,75 x 5 x 10 x 11 x 20 x 27,5 x 40 x 50 x 100 x | от 100 до 1000 от 100 до 1000 от 100 до 600 от 100 до 600 от 100 до 300 от 3 до 240 от 3 до 150 от 3 до 120 от 3 до 40 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений | |
| линейных размеров по горизонтали (оси X, Y), % | |
| 2,75 x-20 x | ±15 |
| 27,5 x | ±3 |
| 40 x | ±1 |
| 50 x | ±1 |
| 100 x | ±1 |
| Диапазон показаний шероховатости (высотных параметров | |
| Ra, Rz), мкм | от 0,025 до 953 |
| Диапазон измерений шероховатости (высотных параметров | |
| Ra, Rz), для всех объективов, мкм | от 0,014 до 0,18 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения | |
| шероховатости (высотных параметров Ra, Rz), мкм | |
| 2,75 x | |
| 5 x | |
| 10 x | |
| 11 x | |
| 20 x 27,5 x | ±(0,004 - 0,0011) |
| 40 x | |
| 50 x | |
| 100 x | |
| Вертикальная скорость сканирования, мкм/с, не более | 47 |
| Габаритные размеры (ШхВхД), мм, не более | 492x754x534 |
| Масса, кг, не более | 60 |
| Электропитание осуществляется от сети переменного тока с | |
| напряжением, В | 220 |
| частотой, Гц | 60 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °C | 20±3 |
| - относительная влажность воздуха, %, не более | 80 |
| -атмосферное давление, кПа | 100±4 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на нижнюю панель профилометров методом наклеивания.
Комплектность
Таблица 3
| Наименование и обозначение | Количество, шт. |
| Профилометр оптический ContourGT-K | 1 |
| Слайдер для тубусных линз* | 1 |
| Тубусная линза 1.0X* | 1 |
| Тубусная линза 0.55X* | 1 |
| Тубусная линза 2.0X * | 1 |
| Объектив интерферометрический 5x* | 1 |
| Объектив интерферометрический 20x* | 1 |
| Объектив интерферометрический 50x* | 1 |
| Турель на 5 объективов* | 1 |
| Калибровочный стандарт высоты ступенек (8 мкм) * | 1 |
| Ультра гладкое зеркало* | 1 |
| Виброизоляционный стол размером 30x30 дюймов* | 1 |
| Основание для образцов | 1 |
| Компрессор* | 1 |
| Компьютер* | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Методика поверки МП 043.М1-15 | 1 |
| * определяется опционально по согласованию с заказчиком |
Поверка
осуществляется по документу МП 043.М1-15 «ГСИ. Профилометры оптические ContourGT-К. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 01.08.2015 г.
Основные средства поверки:
1 Объект-микрометр ОМО/ОМП Метрологические характеристики:
Расстояние между соседними штрихами (0,01±0,002) мкм Длина всей шкалы (1±0,003) мкм
2 Мера периода линейная TGZ3 из состава государственного вторичного эталона единицы шероховатости Rmax, Rz в диапазоне значений от 0,001 до 400 мкм, единицы шероховатости Ra в диапазоне значений от 0,001 до 100 мкм по ГОСТ 8.296-2015 (Регистрационный номер в реестре Федерального информационного фонда 2.1.ZZA.0070.2015 от 16.07.2015)
Метрологические характеристики:
Номинальное значение периода структуры меры 3,0 мкм
Допускаемое отклонение от номинального значения шага шаговой структуры не более ± 0,01 мкм
3 Набор мер из состава государственного вторичного эталона единицы длины в области измерения параметров шероховатости Rmax в диапазоне от 0.02 до 1.8 мкм и Ra номинального значения 0,0015 мкм по ГОСТ 8.296-2015 (Регистрационный номер в реестре Федерального информационного фонда 2.1.ZZA.0034.2015)
Метрологические характеристики:
SHS - 180 QC
Номинальное значение периода структуры меры 19,9 нм Доверительные границы результата измерений ±0,8 нм SHS -1800 QC
Номинальное значение периода структуры меры 179,4 нм Доверительные границы результата измерений ±2,0 нм SHS 1,8 QC
Номинальное значение периода структуры меры 1781нм Доверительные границы результата измерений ±11 нм
4 Мера профильная ПРО-10
Основные метрологические характеристики:
Номинальные значения параметра шероховатости Ra от 0,005 до 100 мкм Пределы допускаемого среднеквадратического отклонения параметра Ra, ± 3%
Знак поверки наносится на заднюю панель корпуса профилометров
Нормативные документы
Техническая документация компании «Bruker AXS SAS/Bruker Nano Surfaces Division», США
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
65060-16: Методика поверки МП 043.М1-15Скачать1.2 Мб
6801-78
