Wpływ warunków otoczenia i sposobu akwizycji chmury punktów z wykorzystaniem optycznych systemów pomiarowych na wartości parametrów SGP *

STRESZCZENIE: Cyfrowa obróbka chmury punktów zarejestrowanej na współcześnie wytworzonej powierzchni daje operatorowi duże możliwości kreowania schematów postępowania metrologicznego oraz pewną swobodę w końcowej ocenie stanu struktury geometrycznej powierzchni (dalej: SGP). Wartości parametrów SGP wyznaczone w specjalnych (niestandardowych) warunkach mogą być trudne do walidacji. Brak powtarzalności wyników pomiarów często bywa przyczyną eskalacji problemów dotyczących jakości we współczesnym przemyśle, a w przypadku prac naukowych budzi wątpliwości co do rzetelności badań. Autorzy przedstawili w artykule wyniki badań wpływu warunków otoczenia oraz wybranych parametrów nastawczych w trakcie pomiarów SGP przeprowadzonych z użyciem aparatury opartej na chromatycznej mikroskopii konfokalnej. Za pomocą analizy wariancji ANOVA określono istotność oddziaływania wybranych parametrów w trakcie akwizycji i cyfrowej obróbki chmury punktów, co w praktyce przekłada się na powtarzalność i odtwarzalność wartości parametrów najczęściej wykorzystywanych w ocenie stanu SGP.

SŁOWA KLUCZOWE: topografia powierzchni, mikroskopia konfokalna, wpływ parametrów nastawczych na pomiar, analiza wariancji (ANOVA)

ABSTRACT: Digital processing of a point cloud as measured on a concurrently produced surface would offer many opportunities for the operator to plan metrological process and to give more freedom to assess geometric structure (SGP) of the surface. SGP parameters when estimated in specific (non-standard) conditions could be difficult to validate. Non-repeatability of measurement results can often be the reason for escalation of quality problems in today's industry and can arise doubts about reliability of scientific research work. Presented by the authors in the article are the results of studies on how the SGP measurements, when carried out by means of devices based on chromatic confocal microscopy, could be distorted by ambient conditions and by the selected parameter settings. It was ANOVA analysis of variance used to determine effect of interaction of the selected parameters during acquisition and digital processing of the measured cloud of points. Which in practice is related to the repeatability and reproducibility of the parameters values as most frequently used in the assessment of SGP status.

KEYWORDS: surface topography, confocal microscopy, influence of setting parameters on measurement, analysis of variance (ANOVA)

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Miller T., Adamczak S., Świderski J., Wieczorowski M., Łętocha A., Gapiński B. “Influence of temperature gradient on surface texture measurements with the use of profilometry”. Bulletin of the Polish Academy of Sciences – Technical Sciences. 65 (2017): s. 53–61.
• Wieczorowski M., Gapiński B., Grochalski K., Miller T. „Teoretyczne aspekty analizy wybranych źródeł błędów w profilowych pomiarach nierówności powierzchni”. Mechanik. 4 (2017): s. 335–338. DOI: 10.17814/mechanik.2017.4.53.
• Miller T. „Źródła niewiarygodności pomiarów topografii powierzchni”. Mechanik. 11 (2016): s. 1722–1723. DOI: 10.17814/mechanik.2016.11.509.
• PN-EN ISO 25178-603:2013-12. Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Struktura geometryczna powierzchni: Przestrzenna – Część 603. Charakterystyki nominalne przyrządów bezstykowych (mikroskopów interferometrycznych z korekcją fazy).
• PN-EN ISO 25178-602:2010. Specyfikacje geometrii wyrobów. Struktura geometryczna powierzchni: Przestrzenna – Część 602. Charakterystyki nominalne przyrządów bezstykowych (z czujnikiem chromatycznym konfokalnym).
• Wieczorowski M. „Metrologia nierówności powierzchni – metody i systemy”. Szczecin: ZAPOL Sobczyk Sp.J., 2013.
• Pawlus P., Wieczorowski M., Mathia T. “The errors of stylus methods in surface topography measurments”. Szczecin: ZAPOL Sobczyk Sp.J., 2014.
• PN-EN ISO 25178-2:2012. Specyfikacje geometrii wyrobów (GPS). Struktura geometryczna powierzchni: Przestrzenna – Część 2. Terminy, definicje i parametry struktury geometrycznej powierzchni.
• ISO 25178-1:2016(en). Geometrical product specifications (GPS). Surface texture: Areal – Part 1. Indication of surface texture.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.8-9.108