Pinna või keha väliskuju määrab muuhulgas nii põhikuju kui ka lainelisus ja karedus. Lainelisus ja karedus kirjeldavad pinna suhteliselt väikeseid kõrvalekaldeid vastava kujundi etteantud ideaalsetest piirjoontest. Karedus ei mõjuta mitte ainult pindade välimust, vaid ka toodete sobivust kasutamiseks. Karedad pinnad on teatud rakenduste jaoks üsna soovitavad, näiteks libisemise vältimiseks. Sel põhjusel kasutatakse jää- või lumise korral teekatetel liiva ning kareda pinnaga põrandakatteid piirkondades, kus on oodata suurenenud libisemisohtu. Määratud kareduse saavutamiseks töödeldakse komponente sageli spetsiaalselt, nt lihvitakse, poleeritakse, söövitatakse või pinnatakse. Sel viisil saab karedust konkreetselt vähendada või suurendada.

Pinna kareduse kirjeldamise ja mõõtmise standardid

Tehniliste komponentide kahemõõtmeline pinnaviimistlus on kirjeldatud muuhulgas järgmistes standardites:

Komponentide pindade kolmemõõtmelise tekstuuri kohta esitatud väidete jaoks saab kasutada standardit ISO 25178 (2016) “Geomeetriline tootespetsifikatsioon (GPS) – Pinna tekstuur: tasane”. Samuti on tööstusharusid, mis töötavad ANSI B 46.1 või JIS B 0601 standarditega.

Iseloomulikud väärtused piki joont mõõdetud kareduse kirjeldamiseks
Pinna karedust ei kirjeldata tavaliselt ühe tunnusväärtusega, vaid mitmega. Millised iseloomulikud väärtused on teie rakenduse jaoks olulised, sõltub enamikul juhtudel pinnaviimistlusest ja testitava profiili kasutusotstarbest.

R _a Keskmine karedus, aritmeetiline keskmine karedus
Keskmine karedus on mõõdetud lõigu absoluutsete individuaalsete väärtuste arvutatud keskmine, mis kaldub ideaalsest profiilijoonest üles või alla. Ainuüksi selle väärtuse põhjal ei saa teha järeldusi maksimaalsete väärtuste ning kõrguste ja sügavuste jaotuse kohta katsetaval pinnal. Keskmist karedust mõõdetakse näiteks liivapritsiga või poleeritud pindadel.

R _q Ruutkeskmise kareduse väärtus
Ruutkeskmise kareduse väärtus määratakse üksikväärtuste ruudus liitmise teel, jagades üksikväärtuste arvuga ja võttes tulemusest ruutjuure. Seda väärtust nimetatakse ka ruutkeskmiseks (RMS) või individuaalse mõõdetud vahemaa standardhälbeks.

R _z keskmine kareduse sügavus
Karedussügavus on kaugus üksiku mõõtmise lõigu kõrgeima tipu ja madalaima oru vahel. Keskmine kareduse sügavus määratakse viie üksiku karedussügavuse individuaalsete väärtuste põhjal, mis määratakse järjestikku joonel. Selleks liidetakse viis väärtust ja jagatakse need viiega.

R _z1max maksimaalne kareduse sügavus (tipu ja oru kõrgus)
Viiest üksikust mõõdetud lõigust koosneva koguliini maksimaalne kõrgus kõrgusest oruni on suurim individuaalselt määratud tipu ja oru kõrgustest.

R _t karedusprofiili kogukõrgus
Karedusprofiili kogukõrgus on vertikaalne kaugus kogu mõõteosa ülemise ja alumise äärmusliku väärtuse vahel. Madalaim org ja kõrgeim tipp võivad paikneda erinevates üksikutes mõõtmislõikudes.

Kareduse mõõtmiseks võib kasutada optilisi või kombatavaid meetodeid. Optiline kareduse mõõtmise seade skaneerib valgusega komponendi pinda. Pinna seisukord määratakse peegeldunud valguskiirte hindamisega. Kombatavatel mõõtmistel liigutatakse koonusekujulist sondi ots piki joont üle uuritava pinna. Sondi otsa raadius ja koonuse nurk mõjutavad seda, kui sondi ots on tippude ja orgude jaoks üles- või allapoole painutatud. See tähendab, et sondi otsa tüüp määrab ka selle, kui üksikasjalikult suudab puutetundliku kareduse mõõtmise seade piike ja orusid tuvastada. Nii optiliste kui ka puutetundlike mõõtmiste puhul teostab kareduse tester paljusid arvutusi, et määrata kindlaks erinevad kareduse parameetrid.

Standard ISO 3274 (1998) “Geomeetriline tootespetsifikatsioon (GPS) – Pinna tekstuur: profiilimeetod – Kontaktpliiatsinstrumentide nimiomadused” töötati välja puutetundlike mõõtevahendite ühtseks iseloomustamiseks. See standard määratleb nende seadmete nimiväärtused ja põhiomadused ning võimaldab hinnata teatud seadme spetsifikatsioonide mõju mõõtmistulemustele.

Mõõteparameetrid ja vahemikud Olenevalt sellest, milliseid kareduse parameetreid mõõta, on valida rohkem või vähem instrumendimudeleid. Järgmine oluline spetsifikatsioon on mõõtepiirkond, milles kareduse mõõteseade saab vastavat parameetrit määrata. Paljud seadmetüübid suudavad määrata parameetreid Rz, Rt, Ra, Rq. Näiteks üksikute seadmete mõõtevahemikud võivad oluliselt erineda

Saadaval on ka mudelid, mis näitavad parameetreid Rsm, Rsk, Rp, Rv ja Rc. ja need, mille mõõtmiste puhul on iseloomulikud väärtused:

– Rmax, R3z, R3zmax, Rz1max, Rmr(c), Rdc ja Rmr
– Ry(JIS) /Rz(JIS),
– Rp(ASME), Rpm(ASME), Rv(ASME)

või mõned teised, näiteks Rku, Mr1 ja Mr2 saab määrata.

Skaneerimisnõela kuju
Skaneerimisnõela kuju on üks tegureid, mis määrab, kui detailsed on mõõtmistulemused. Üldised mõõtmed on:

Skaneerimisotsa raadius: 2 μm / 5 μm / 10 μm
Koonuse otsa nurk: 60 ° / 90 °

Mõõtekaugus, mõõtefilter karedusmõõturil
Paljude seadmete jaoks saab valida üksiku mõõteosa pikkuseks 0,25 mm, 0,8 mm või 2,5 mm. Kogu mõõtekauguse jaoks saab valida teguri neli, kolm, kaks või üks, mis erinevad standardis ette nähtud viiekordsest individuaalsest vahemaast. Mõnede seadmete puhul on kogu tuvastuskaugus, sealhulgas eel- ja järelkäik, piiratud 6 mm-ga, mistõttu ei ole nende seadmetega võimalik mõõta viis korda 2,5 mm.

Mõõdetud väärtuste filtreerimist, mille eesmärk on eristada lainelisust ja karedust, saab läbi viia erinevate meetoditega. Nõudlike mõõtmisülesannete jaoks mõeldud kareduse mõõtmise seadmes peaks olema võimalik seadistada vajalik filter. Mõned seadmed pakuvad erinevaid filtrimeetodeid, näiteks Gaussi filter, RC filter, PC-RC filter ja DP filter.

Täpsus
Nagu iga mõõteseadme puhul, tuleks tähelepanu pöörata ka kareduse mõõtmise seadme mõõtmistäpsusele. Paljude seadmete mõõtmistäpsus on 10 protsenti või 15 protsenti, reprodutseeritavus aga näiteks 6, 10 või 12 protsenti. Täpsust saab kontrollida kalibreerimisega, st teadaoleva karedusega toorikute mõõtmisega kindlaksmääratud tingimustes.

Ekraan ja juhtpaneel
Erinevate mudelite vahel on märkimisväärsed erinevused nii kuvari kui ka juhtpaneeli osas. Valik ulatub mõne klahvi ja ainult iseloomulikku väärtust ja mõningast lisateavet näitava ekraaniga seadmest kuni mõõdetud pinnaprofiili graafilise kuvaga puuteekraanini. Samuti on oluline jälgida, et kareduse mõõtmise seadet oleks laboris või tootmises valitsevates tingimustes lihtne käsitseda ja seda oleks lihtne lugeda.

Mälu, liidesed ja tarkvara
Paljude rakenduste puhul on abiks, kui mõõteandmeid saab salvestada kareduse mõõtmise seadmesse või edastada otse teise seadmesse. Pakutavate andmeliideste hulka kuuluvad RS232, mikro-USB ja Bluetooth. Mõne mudeli jaoks on olemas spetsiaalne tarkvara, mis lihtsustab oluliselt mõõtmisandmete hindamist ja salvestamist.

Bluetoothi ​​eelised kareduse mõõtmise seadmes
Kui kareduse mõõtmise seade on varustatud Bluetooth-liidesega, saab mõõdetud väärtused edastada otse mobiilseadmesse ning äpi abil mugavalt hinnata, salvestada ja vajadusel sellesse seadmesse edastada. Puutetundlikus karedusmõõturis on osade mõõtmiste puhul soodne ka see, et parameetreid saab määrata vastava äpi kaudu ja mõõtmist isegi äpi kaudu alustada. See tagab, et skaneerimisnõel ei nihkuks lähtepunktist ega kaldu rakendatud vibratsiooni tõttu kõrvale.

Puutetundliku kareduse mõõturi kalibreerimine
ISO 12179 (2000) “Geomeetriline toote spetsifikatsioon (GPS) – Pinna tekstuur: puutetundliku kareduse mõõtmise meetod – puutetundliku kareduse mõõturi kalibreerimine” kirjeldab, kuidas kontrollida näidikute täpsust. Paljusid seadmeid ei saa mitte ainult kalibreerida, vaid kui kalibreerimisel leitud kõrvalekalded on liiga suured, saab neid ka reguleerida. Veenduge, et karedusmõõtur, mida soovite kasutada, pakub sellist funktsiooni. Mõne mudeli puhul on karedusmõõtur juba varustatud karedusstandardi ja sobiva kalibreerimispadjaga, et kasutaja saaks seda vajadusel ise kalibreerida .