Mesure d'épaisseur de chaîne d'arc de plaquette pour les systèmes de métrologie

Feb 28, 2020

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Source: mtiinstruments


ASTM F657:

La distance à travers une tranche entre les points correspondants sur la surface avant et arrière. L'épaisseur est exprimée en microns ou mils (millièmes de pouce).

Variation d'épaisseur totale (TTV)

ASTM F657:

Différence entre les valeurs maximales et minimales d'épaisseur rencontrées lors d'un balayage ou d'une série de mesures ponctuelles. Le TTV est exprimé en microns ou mils (millièmes de pouce).

mesure d'épaisseur de tranche

La figure ci-dessus montre une plaquette placée entre deux sondes de mesure sans contact. En surveillant les changements entre la face supérieure de la sonde et la surface supérieure de la plaquette (A) et la face inférieure de la sonde et la surface inférieure de la plaquette (B), l'épaisseur peut être calculée. Le système doit d'abord être calibré avec une plaquette d'épaisseur connue (T w ). La zone d'épaisseur connue est placée entre les sondes et une sonde supérieure à l'espace de tranche (A) et une sonde inférieure à l'espace de tranche (B) est acquise. L'écart total (Gtotal) entre les sondes supérieure et inférieure est ensuite calculé comme suit:

G total = A + B + T w

Le système étant calibré, des tranches d'épaisseur inconnue peuvent maintenant être mesurées. Lorsque la plaquette est placée entre les sondes, une nouvelle valeur de A et B est acquise. L'épaisseur est calculée comme suit:

T w = G total - (A + B)

Lors d'un balayage automatisé de la plaquette, une série de mesures ponctuelles est prise et stockée. Une fois l'analyse terminée, le TTV est calculé comme suit:

TTV = T max - T min

MESURE DE L'ARC SANS CONTACT

ASTM F534 3.1.2:

Déviation du point central de la surface médiane d'une tranche libre non serrée par rapport au plan de référence de la surface médiane établie par trois points également espacés sur un cercle d'un diamètre spécifié inférieur au diamètre nominal de la tranche.

Surface médiane:

Le lieu des points dans la plaquette équidistant entre les surfaces avant et arrière. Lors de la mesure et du calcul de l'arc, il est important de noter que l'emplacement de la surface médiane de la plaquette doit être connu. En mesurant les écarts de la surface médiane, les variations d'épaisseur localisées au point central de la tranche sont supprimées du calcul.

surface médiane de l'arc

Ci-dessus montre la relation de la surface médiane de la plaquette entre les deux faces de la sonde où:

  • D = Distance entre la face supérieure et inférieure de la sonde

  • A = Distance entre la sonde supérieure et la surface supérieure de la plaquette

  • B = Distance entre la sonde inférieure et la surface inférieure de la plaquette

  • Z = Distance entre la surface médiane de la plaquette et le point à mi-chemin entre la sonde supérieure et inférieure (D / 2)

Pour déterminer la valeur de Z à n'importe quel emplacement sur la tranche, il existe deux équations:

Z = D / 2 - A - T / 2 et Z = -D / 2 + B + T / 2

En résolvant les deux équations pour Z, la valeur peut être déterminée simplement par:

Z = (B - A) / 2

Étant donné que l'arc est mesuré au point central de la plaquette uniquement, un plan de référence à trois (3) points autour du bord de la plaquette est calculé. La valeur de l'arc est ensuite calculée en mesurant l'emplacement de la surface médiane au centre de la plaquette et en déterminant sa distance par rapport au plan de référence. Notez que l'arc peut être un nombre positif ou négatif. Positif indique que le point central de la surface médiane est au-dessus du plan de référence à trois points. Négatif indique que le point central de la surface médiane est en dessous du plan de référence à trois points.

arc de plaquette

MESURE DE LA WARP POUR L'INDUSTRIE SOLAIRE

ASTM F1390:

Différences entre les distances maximales et minimales de la surface médiane d'une plaquette libre non serrée par rapport à un endroit de référence. Comme l'arc, la chaîne est une mesure de la différenciation entre la surface médiane d'une plaquette et un plan de référence. La déformation, cependant, utilise toute la surface médiane de la plaquette au lieu de seulement la position au point central. En regardant la totalité de la tranche, la déformation fournit une mesure plus utile de la véritable forme de la tranche. L'emplacement de la surface médiane est calculé exactement comme pour l'arc et illustré ci-dessus. Pour la détermination de la déformation, il existe deux choix pour la construction du plan de référence. L'un est le même plan à trois points autour du bord de la tranche. L'autre consiste à effectuer un calcul d'ajustement des moindres carrés des données de surface médianes acquises pendant le balayage de mesure. La distorsion est ensuite calculée en trouvant l'écart maximal par rapport au plan de référence (RPD max ) et la différenciation minimale par rapport au plan de référence (RPD min ). RPD max est défini comme la plus grande distance au-dessus du plan de référence et est un nombre positif. RPD min est la plus grande distance en dessous du plan de référence et est un nombre négatif.

chaîne gaufrette

La figure ci-dessus est une illustration du calcul de distorsion. Dans cet exemple, RPDmax est de 1,5 et est indiqué comme la distance maximale de la surface médiane au-dessus du plan de référence. RPDmin est de - 1,5 et est indiqué comme la distance maximale de la surface médiane sous le plan de référence. Remarque: la déformation est toujours une valeur positive.

Chaîne = 1,5 - (-1,5) = 3

Il illustre également l'utilité de prendre des lectures d'arc et de chaîne. La surface médiane de la plaquette représentée coupe le plan de référence au centre de la plaquette, par conséquent, la mesure de l'arc serait nulle. La valeur de distorsion calculée est plus utile dans ce cas car elle indique à l'utilisateur que la tranche présente des irrégularités de forme.




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