1.一種粗糙度測量裝置,其特征在于,所述粗糙度測量裝置包括:不透光箱體、激光源、光強(qiáng)檢測單元、動力機(jī)構(gòu)和信號處理單元;
所述不透光箱體的底板用于放置待測物體,所述激光源設(shè)置在所述箱體內(nèi),且所述激光源的出光方向與所述底板垂直,所述光強(qiáng)檢測單元與所述動力機(jī)構(gòu)相連,在所述動力機(jī)構(gòu)帶動下沿預(yù)定軌道運動,所述預(yù)定軌道為半圓形,所述半圓形處在垂直于所述底板的平面內(nèi),所述半圓形的圓心為所述激光源發(fā)出的激光照射在所述待測物體上的光斑的中心;
所述信號處理單元用于獲取所述光強(qiáng)檢測單元的檢測信號,所述檢測信號包括所述光強(qiáng)檢測單元在不同角度處檢測的光強(qiáng),所述角度為所述光斑的中心與所述光強(qiáng)檢測單元的連線與所述激光間的夾角;根據(jù)所述光強(qiáng)檢測單元在不同角度處檢測的光強(qiáng)確定所述待測物體表面的粗糙度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述信號處理單元用于采用如下公式計算所述待測物體表面的粗糙度:
其中,
σ為所述待測物體表面的粗糙度,N為所述光斑內(nèi)微平面數(shù)量,所述光斑內(nèi)微平面分為n組,第i組微平面的法線角為θi,第i組微平面中微平面的數(shù)量為ni;
I=SUM{I1,I2,…,In},Ii為第i組微平面對應(yīng)的散射光強(qiáng),i=1,2,……n。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述動力機(jī)構(gòu)包括搖臂和電機(jī),所述電機(jī)設(shè)置在所述底板上,所述搖臂的一端垂直連接在所述電機(jī)的輸出軸的側(cè)壁上,所述搖臂的另一端上設(shè)有所述光強(qiáng)檢測單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述搖臂包括第一連接臂和第二連接臂,所述第一連接臂的一端垂直連接在所述電機(jī)的輸出軸的側(cè)壁上,所述第一連接臂的另一端與所述第二連接臂的一端垂直連接,所述第二連接臂上設(shè)置有所述光強(qiáng)檢測單元,所述第二連接臂平行于所述底板;
或者,所述搖臂為一弧形搖臂。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述不透光箱體還包括頂板和側(cè)壁,所述側(cè)壁與所述頂板為一體化設(shè)計,所述側(cè)壁可拆卸安裝在所述底板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述底板、頂板和側(cè)壁均采用黑色材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粗糙度測量裝置,其特征在于,所述信號處理單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元和處理子單元,所述模數(shù)轉(zhuǎn)換子單元分別與所述光強(qiáng)檢測單元及所述處理子單元連接。
9.一種粗糙度測量方法,其特征在于,所述方法基于權(quán)利要求1提供的粗糙度測量裝置實現(xiàn),所述方法包括:
獲取所述光強(qiáng)檢測單元的檢測信號,所述檢測信號包括所述光強(qiáng)檢測單元在不同角度處檢測的光強(qiáng),所述角度為所述光斑的中心與所述光強(qiáng)檢測單元的連線與所述激光間的夾角;
根據(jù)所述光強(qiáng)檢測單元在不同角度處檢測的光強(qiáng)確定所述待測物體表面的粗糙度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)所述光強(qiáng)檢測單元在不同角度處檢測的光強(qiáng)確定所述待測物體表面的粗糙度,包括:
采用如下公式計算所述待測物體表面的粗糙度:
其中,
σ為所述待測物體表面的粗糙度,N為所述光斑內(nèi)微平面數(shù)量,所述光斑內(nèi)微平面分為n組,第i組微平面的法線角為θi,第i組微平面中微平面的數(shù)量為ni;
I=SUM{I1,I2,…,In},Ii為第i組微平面對應(yīng)的散射光強(qiáng),i=1,2,……n。