泰勒霍普森轮廓仪

轮廓仪选型报告
供应商：英国泰勒霍普森公司
关于供应商
⏹泰勒·霍普森有限公司（Taylor Hobson）成立于1886年，是一家著名英国高科技
公司。

我们的主营业务是为客户提供最高精度表面粗糙度和圆度的测量解决方案。

凭借百年名企的深厚底蕴和强大的技术优势，在精密测量领域中始终处于领先地位的泰勒霍普森有限公司，已将业务拓展至全球所有的主要经济体。

关于供应商
⏹1941年，发明世界上第一台表面粗糙度测量仪。

⏹1949年，发明世界上第一台圆度仪。

⏹泰勒·霍普森非常重视产品的更新换代，对产品精度和质量不懈的努力和追求，使
其始终处于领导者的地位。

⏹泰勒·霍普森积极参与各种国际标准的制订。

许多雇员是国际上知名的专家。

⏹在125年间，泰勒·霍普森已成为质量和精密的代名词。

供应商技术力量
⏹在质量上丰富的经验：始创于125年前，Taylor Hobson是世界上公认的高质量精
密检测仪器、超精机床和摄影镜头的领导者。

⏹对全球质量做贡献：许多Taylor Hobson的雇员均是计量和超精加工领域的专家，
在一些国际团体如国际标准化组织(ISO)、欧洲标准化委员会(CEN)和英国标准化研究所(BSI)的标准制定上发挥重要作用。

⏹上海维修站和上海演示中心：Taylor Hobson在上海设有维修站和上海演示中心。

上海维修站成立于1986年，有专职维修人员10余名，均具有丰富的计量知识和维修经验，均多次赴英国总部接收培训。

可及时、快速的响应用户的维修问题、使用问题和技术支持。

有保税库可储存常用的维修备件。

另在上海设有演示中心，可为用户提供演示、培训和演示工件的测量服务。

PGI轮廓仪
⏹超精密加工机器，比如单点金刚石车床，使得对公差要求极小的非球面镜头的加
工成为可能，波前相差也降低到微不足道的数值。

为了获得这种高水平的精度，必须有相应水准的计量。

⏹Form Talysurf PGI 840具有所需要的各种功能，该测量系统的测量结果可直接输
入到机床中，进而形成“反馈循环”。

系统的低噪音（RMS 仅为2nm）为市场提供了领先的光学表面的测量能力。

PGI840技术协议
一.Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪功能描述
Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪是一台英国泰勒霍普森公司生产的专门用于各种光学零部件表面的形状误差测量和粗糙度分析，包括：平面、球面、非球面以及衍射光学表面轮廓测量。

其主要功能如下：
(1) 形状误差测量，包括非球面形状误差测量、直线形状误差(直线度) 和
圆弧。

(2) 轮廓测量，包括半径和角度分析；
(3) 表面粗糙度测量。

该系统具有与大多数光学加工设备接口能力，可以将测量数据应用于加工设备的优化处理。

二.Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪结构说明
Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪有一200mm水平行程的驱动箱，该驱动箱可沿立柱在450mm范围内垂直移动，以适应不同高度工件的测量。

驱动箱内带有很高直线度精度的水平基准，以保证测量精度。

驱动箱下带有PGI型传感器，该传感器具有大的量程和极高的分辨率。

传感器上带有测针，测量时，测针在工件表面接触并水平方向移动，测针的上下摆动量通过传感器传入电箱和计算机，由计算机软件进行分析，并将结果通过打印机进行打印。

仪器各轴的移动可通过操纵杆或计算机控制。

三.Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪特点介绍
Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪的特点如下：
(1) 世界上目前性能最好的传感器，具有8mm的粗糙度测量范围和0.8nm
的分辨率；
(2) 水平方向200mm行程；
(3) 先进的非球面分析软件；
(4) 专利的球标定技术；
(5) 极高的水平直线度精度给仪器的测量精度提供了保证。

四.Form Talysurf PGI 840型粗糙度轮廓仪技术指标
1. 扫描箱
(1) 测量行程：0.1mm-200mm
(2) 驱动：可使用操纵杆或计算机驱动
(3) 移动/测量速度：0.1/0.25/0.5/1.0/10.0mm/秒
(4) 数据采样间隔(X)：0.1-15mm测量长度时0.125µm
15-30mm测量长度时0.25µm
30-200mm测量长度时1µm
(5) 直线度：0.11µm/200mm
2. 机动立柱
(1) 材料：环氧花岗岩
(2) 扫描箱移动高度：450mm
(3) 驱动：可使用操纵杆或计算机驱动
(4) 垂直移动速度：0.3/0.5/1.0/2.0/5.0/10.0mm/秒
3. 基座、支架和防震支撑
(1) 工作台材料：环氧花岗岩
(2)工作台尺寸：760×500×120mm
(3) 充气防震支承，不要求有外接气源。

工作台台面上有两个T型槽
4. 传感器
(1) 类型：位相光栅干涉(PGI)
(2) 测量量程(Z)：8mm (使用60mm长测杆)
(3) 分辨率：8mm量程时0.8nm
(4) 量程与分辨率之比：10,000,000:1
(5) 测量力：使用60mm长2µm锥形金刚石测头时为1mN
5. 工业计算机
High Grade PC (Processor, Memory, Hard drive, CD / DVD) 高级工业控制PC
Intel Pentium Processor (2.0 GHz, 1MB L2 Cache, 800MHz FSB)
2GB RAM
160GB Hard Drive (SATA 3Gb/s)
16x DVD R/W
6. 标定球(112/2028)
(1) 半径：80mm半径
(2) 标定内容：可检查测针针尖的尺寸和形状，标定传感器的全
量程和线性度，修正测针弧形运动而产生的误差等7. 软件- 基于WindowsXP环境的Ultra软件, 基本功能如下：
(1) 粗糙度参数：R3y、R3z、Ra、Rc、Rda、Rdc、Rdq、RHSC、Rku、
Rln、Rlo、Rlq、Rmr、Rmr(c)、Rp、RPc、Rq、RS、Rsk、RSm、Rt、
Rv、Rvo、Rz、Rz(JIS)
(2) 波纹度参数：Wa、Wc、Wda、Wdc、Wdq、WHSc、Wku、Wln、
WLo、Wlq、Wlq、Wmr、Wmr(c)、Wp、WPc、Wq、WS、Wsk、
WSm、Wt、Wv、Wvo、Wz
(3) 未滤波参数：Pa、Pc、Pda、Pdc、Pdq、PHSC、Pku、Pln、PLo、
Plq、Pmr(c)、Pp、PPc、Pq、PS、Psk、PSm、Pt、Pv、PVo、Pz、
Pz(JIS)
(4) R&W参数：Ar、Aw、Pt、R、Rx、Sar、Saw、Sr、Sw、W、Wte、
Wx
(5) Rk参数：A1、A2、Mr1、Mr2、Rk、Rpk、Rvk
(6) 形状分析：采用拟合法可评定形状误差、圆弧半径、两圆心中心距、
角度及简单的尺寸分析
(7) 滤波器：ISO 2CR滤波器, 2CR PC滤波器和Gaussian(高斯)滤波
(8) 取样长度：0.08、0.25、0.8、2.5、8.0、25mm
(9) 自学习编程：根据操作者的测量和分析步骤，自动产生程序。

该程序可用于今后相同或类似零件的测量和分析。

(10) 保护功能：如传感器过度接触工件而超过其量程，软件将出
现提示信息并锁定各轴的移动。

(11) 文件管理：测量数据文件可存盘、删除、输入或输出。

(12) 结果打印：喷墨打印机打印。

用户也可编排自己的结果版式
(13) 帮助菜单：操作者可通过帮助菜单即时查看有关仪器操作的
内容。

(14) 数据选择：一次测量，操作者可选择数据图形上的不同段分
别进行分析，不需要多次测量。

(15) 自动接触：测头与工件可自动接触，并停留在传感器量程的
中间位置附近。

(16) 圆弧拐点：自动寻找圆弧的最高或最低点，并使测头停留在
该位置。

8. 非球面分析软件
用户输入以多项式形式表达的理论设计数据，该软件评定实际测量数据与理论数据之间的形状误差。

9. 新的非球面分析功能
(1) SAG表：用标准的光学格式显示图形数据
(2) Astigmatism(对称性)分析：使用自动测量和分析步骤检查非球面的回转对称性。

(3) 参数存储：存储工件参数、分析设置和报告格式，以减少误操作和提高效率。

10. 输出文件格式
Ultra软件的测量原始数据可以.prf格式输出。

泰勒提供可将.prf格式文件转换为ASCII或二进制格式文件的软件。

ASCII文件的测量数据为两维数据格式, 两维数据格式具体为：X轴每间隔
0.125µm(当测量长度为0.1-15mm时)或0.25µm(当测量长度为15-30mm时)或1µm(当测量长度为
30-120mm时)的Z轴传感器数据。

仪器的测量结果文件通过软盘等形式传送到加工设备。

11. 精度
(1) 球标定后仪器的不确定度[形状误差(Pt)]：一般小于0.1µm，最大0.15µm
(2) 系统噪声(Rq)：1nm
(3) 半径测量的不确定度：0.1-80mm半径时，名义值的1-0.0005％
80-1000mm半径时，名义值的0.0005-0.1％
1000-2000mm半径时，名义值的0.1％
(4) 角度测量的不确定度：最大0.5分(±35°范围时)，与测量长度及表面粗糙度有关
12. 外部条件
(1) 电源：交流，单相，接地(三线制)；200-260V，47-63Hz；功率500VA
(2) 瞬态电压宽度：不小于2微秒，不大于20微秒
(3) 操作温度：18℃-22℃
(4) 存储温度：5℃-40℃
(5) 温度梯度：<2℃/小时
(6) 湿度：45％-75％相对，无结露
(7) 震动要求： 2.5um/s 在频率≤50 Hz；5.0um/s 在频率≥50 Hz
(8) 气源：气压：6-7公斤；空气排量：40L/min；结露点：-20℃；含油量：25mg/m3；杂质含量5mg/m3
五. Scope of Supply(供货内容)
Item Qty Description
1) 1 M112-4117 Form Talysurf PGI 840 (Optics-Standard) (PGI 840 光学标准)
A fully equipped measurement system for surface and finish
with post processing for large (up to 200mm dia.) aspherics
针对光学非球面表面分析的测量系统
Comprising as standard: 标准配置包括:
System Hardware (系统硬件)
Anti-vibration Support Frame 防震支架
New Form Talysurf Granite Base and Column 大理石立柱平台
New Form Talysurf Traverse unit 驱动箱
High Precision PGI Gauge 高精度PGI测头
System Control & Analysis (系统控制及分析)
Electronic Control Unit (ECU) 电子控制单元
ECU (S21) Control Software ECU控制软件
Ultra Control & Analysis Software (Ultra控制及分析软件)
Licensed Roughness (VDA 2006) Analysis Software (Ultra) 粗糙度分析软件
Licensed Dual Profile Analysis Software (Ultra) 双剖面分析软件
Licensed Waviness Analysis Software (Ultra) Ultra波纹度分析软件
Licensed Parameter Tolerancing Software (Ultra) Ultra参数公差分析软件
Licensed Aspherics Analysis Software (Ultra) 非球面分析软件
Licensed Conic Section Analysis Software (Ultra) 圆锥截面分析软件
Licensed Form Measurement Software (Ultra) (Ultra) Ultra形状测量软件
Required Options (必需的选项)
Gauge Range 测头范围
112-3371 Range = 8mm (PGI 840) (传感器范围8mm)
Gauge Resolution 测头分辨率
112-3423 Gauge Resolution = 0.8nm (0.8nm分辨率)
Stylus Lift Options 测杆抬举功能
112-3821 Standard Gauge Control with Motorised Lift / Lower (机动升降测杆)
Traverse Length 扫描箱行程
112-3123 200mm Traverse (200mm行程)
Column Height & Tilt 立柱高度及倾斜装置
112-3849 450mm Column with Non-tilting Traverse (450mm立柱无倾斜)
Instrument Platform 仪器基座
112-4177 Pneumatic AV Platform including Desk for PC
带防震气垫的基座以及电脑桌
Linear Y-Stage 线性Y轴台
112-3163 Manual Y-Stage (25mm) (25mm手动Y轴台)
Aspherics Analysis Level 非球面分析等级
112-4241 Enhanced AAU - Level 2 (Level 1 + SAG Table, Astigmatic Analysis & Basic Diffractive)非球面分析软件
Computer 计算机
1 112-4344E High Grade PC (Processor, Memory, Hard drive, CD / DVD)
Intel Pentium Processor (2.0 GHz, 1MB L2 Cache, 800MHz FSB)
2GB RAM
160GB Hard Drive (SATA 3Gb/s)
16x DVD R/W
Monitor
1 112-4120 19" LCD (Hi Res)
Styli (测头)
1 112-3221 60mm Stylus Arm with 2um Radius 90deg Conisphere Diamond Tip
60mm长90度2um半径金刚石测头
1 112-3228 60mm Arm with 1.0mm Diameter (Sapphire)
60mm长1.0mm直径蓝宝石球形测头
1 112-3161 120mm Arm with 1.0mm Diameter (Sapphire)
120mm长1.0mm直径蓝宝石球形测头
Calibration Standards (标定件)
1 112-2028 UC Calibration Standard (80mm Radius) with UKAS (80mm半径标定球及证书)
Datum Correction（数据修正）
1 112-4147 Datum Correction Pack - No Dual Profile Analysis（数据修正套件）
Mains Power (电源)
1 220V 220VAC (+/-10%)
PC Language (语言)
1 LANG-ENG English
Mains Lead (连接)
1 112-2367 Mains Lead (UK)
1 Installation and Training on Customer’s Site (在用户现场的安装和培训)
1 Packing and delivery F.O.B. U.K. Pot/Airport (FOB 英国港口)
1 CIF Shanghai (Air Freight) CIF 上海(空运)
Country of Origin: United Kingdom. (原产地: 英国)
交货期：4个月
六. 保修、安装、培训、维修及验收
1. 验收：验收标准：该仪器验收按泰勒霍普森有限公司的IMS上的有关步骤进行，
所有技术指标满足本协议和IMS的规定后，由甲、乙双方在最终验收报告上签字。

2. 安装与调试：泰勒霍普森有限公司负责设备的现场安装、调试和软、硬件
的操作培训。

3. 质量保证和售后服务：乙方保证提供的仪器设备是全新的、未使用过的。

保修期
为从最终验收合格之日算起12个月。

保修期内，除由于甲方的误操作外，设备的维修将免费进行。

保修期外，泰勒霍普森有限公司成都维修站将长期提供维修服务。

泰勒霍普森有限公司将提供长期的技术咨询服务。

用户在使用过程中如发现设备出现问题，乙方在接到用户通报后8小时内答复，72 小时内派人服务。

要求PGI840
类型(响应) 相位光栅干涉位相光栅传感器（Phase Grating
Interferometer gauge）
测量量程(优于) 4mm(使用60mm测针) 8mm(使用60mm测针) 8mm(使用120mm测针) 16mm(使用120mm测针)
行程
(响应)
200mm/0.1mm 0.1mm-200mm
Z向分辨率0.8nm @8mm range 0.8nm @8mm range
半径测量0.1 - 80mm = 1 - 0.005% of nominal0.1 - 80mm = 1 - 0.005% of nominal
不确定度
(响应)
验收方式
⏹该仪器验收按泰勒 霍普森有限公司的IMS上的有关步骤进行，所有技术指标满
足技术协议和IMS的规定后，且用户操作人员经过培训后能够正常使用仪器，即验收成功并双方签字。

培训项目
⏹调心/调平
工作台复位；调心/调平方法
⏹测量与分析选项
选择工作文件夹；测量和分析设置；测量与分析-一键执行；打印
⏹重新分析&文件处理
查看旧的测量文件；分析旧的测量结果；移动、复制、删除、输入&输出⏹数据选择&进一步分析
选择区域-缩小/放大；拖拽与遮挡区域；选择可见的/选择全部；缩放比例&轴选项
⏹形状拟合去除
形状拟合去除/设置区域
⏹间距，角度及切点
圆弧间距/角度/圆弧与直线切点
⏹用户&数据库设置
数据库备份与恢复；文件夹归档与恢复。