Таблица 2
7.1.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера воспроизводит синусоидальную форму профиля вдоль одного направления. Форма определяется периодом p и амплитудой d (см. рисунок 1).
![]() Рисунок 1 - Синусоидальный профиль
Примечания
1 В соответствии с ИСО 5436-1 эта материальная мера относится к типу B2 или C1 в зависимости от периода (см. приложение B).
2 Частные случаи материальных мер PPS, обычно называемых чипами, имеют увеличенный или уменьшенный периоды. Они позволяют оценить ширину полосы пропускания прибора или латеральное разрешение.
7.1.2 Измеряемые параметры
См. таблицу 3.
Таблица 3
Измеряемые параметры материальных мер - Тип PPS
Примечания
1 Параметр RSm равен периоду синусоиды.
2 Параметры Ra и Rq можно рассчитать по формулам (1) и (2), предполагая, что влияние фильтров
и
3 Наибольший наклон профиля этих материальных мер определяется соотношением
4 Для определения "среднее значение PSm" см. приложение C.
7.2.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера воспроизводит треугольный профиль вдоль одного направления. Форма профиля определяется периодом p, глубиной d и углом
![]() Примечание - В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 2 иллюстрирует материальную меру типа B2 или C2 в зависимости от периода (см. приложение B).
7.2.2 Измеряемые параметры
См. таблицу 4.
Таблица 4
Измеряемые параметры материальных мер - Тип PPT
Примечания
1 Параметр RSm равен периоду p для треугольного профиля.
2 Параметры Ra или Rq могут быть вычислены по формулам (3) и (4), предполагая, что влияние фильтров
и
3 Для определения параметра "Среднее значение PSm" см. приложение C.
7.3.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера воспроизводит периодический прямоугольный профиль вдоль одного направления. Форма профиля определяется шириной канавки w, периодом p и глубиной канавки d (см. рисунок 3).
![]() Рисунок 3 - Прямоугольный профиль
7.3.2 Измеряемые параметры
См. таблицу 5.
Таблица 5
Измеряемые параметры материальных мер - Тип PPR
Примечания
1 Параметр RSm равен периоду p для прямоугольного профиля.
2 Параметры Ra или Rq могут быть вычислены по формулам (5) и (6), предполагая, что влияние фильтров
(5)и
3 Для определения параметра "Среднее значение PSm" см приложение C.
7.4.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера воспроизводит дугообразный профиль вдоль одного направления. Форма профиля определяется периодом p и радиусом арки r или периодом p и глубиной арки d (см. рисунок 4).
![]() Рисунок 4 - Профиль в виде дуги
7.4.2 Измеряемые параметры
См. таблицу 6.
Таблица 6
Измеряемые параметры материальных мер - Тип PPA
Примечания
1 Параметр RSm равен периоду дуг.
2 Для определения параметра "Среднее значение PSm" см. приложение C.
7.5.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера имеет широкую канавку с плоским дном или несколько отдельных канавок с равной или увеличивающейся глубиной, каждая канавка должна иметь достаточную ширину, чтобы быть нечувствительной к разрешению прибора в латеральном направлении (например, для радиуса щупа).
Каждая канавка характеризуется шириной w и глубиной d (см. рисунок 5).
![]() В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 5 иллюстрирует материальную меру типа A1 (см. приложение B).
7.5.2 Измеряемые параметры
Измеряемым параметром является глубина d.
Она может быть вычислена по следующей формуле
,где
![]() Используются участки A, B, C
Чтобы избежать влияния закруглений углов, на верхней поверхности с каждой стороны канавки следует отступить на длину, равную одной трети ширины канавки. Плоскость на дне канавки оценивается только по центральной трети ее ширины. Части, которые будут использоваться при оценке параметров, показаны как участки A, B и C на рисунке 6.
7.6.1 Конструктивные характеристики
Эти материальные меры подобны типу PGR, за исключением того, что канавки имеют закругленное дно достаточного радиуса, чтобы быть нечувствительными к латеральному разрешению прибора. Эта материальная мера характеризуется радиусом r и глубиной d (см. рисунок 7).
![]() В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 7 иллюстрирует материальную меру типа A2 (см. приложение B).
7.6.2 Измеряемые параметры
Средняя линия, проведенная по методу наименьших квадратов, принимается за верхний уровень. Окружность, построенная по методу наименьших квадратов, проводится через центральную треть ширины канавки. Глубина канавки оценивается от верхнего уровня до нижней точки построенной окружности (см. рисунок 8).
![]() Используются участки A, B, C
Рисунок 8 - Оценка параметров меры типа PGC
7.7.1 Конструктивные характеристики
Эти материальные меры имеют нерегулярные профили (например, полученные шлифованием) в направлении ощупывания (см. рисунок 9).
Для некоторых мер типа PRO нерегулярный профиль повторяется на длине
Материальные меры имитируют детали, имеющие широкий диапазон шагов между вершинами неровностей, что уменьшает необходимое количество участков измерений, необходимых для получения адекватного среднего значения. Эти меры обеспечивают, для надежности, общую проверку настройки прибора.
![]() Примечание - В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 9 иллюстрирует меры типа D1 (см. приложение B).
7.7.2 Измеряемые параметры
Измеряемые параметры Ra и Rz.
7.8.1 Конструктивные характеристики
Эти круговые меры имеют нерегулярные профили в радиальном направлении, но приблизительно постоянное поперечное сечение вдоль окружности. Эти материальные меры имеют нерегулярные профили, которые повторяются каждые
![]() Примечание - В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 10 иллюстрирует меры типа D2 (см. приложение B).
7.8.2 Измеряемые параметры
Измеряемые параметры мер Ra и Rz.
7.9.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера представляет собой призму с поперечным сечением в виде трапеции. Основание трапеции - самая длинная из параллельных поверхностей. Верхняя поверхность и две поверхности, образуемые сторонами трапеции, являются измерительными поверхностями. Углы наклона боковых измерительных поверхностей рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить диапазон действия щупа и максимальный наклон, который может измерять щуп (см. рисунок 11).
![]() Примечание - В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 11 иллюстрирует меры типа E2 (см. приложение B).
7.9.2 Измеряемые параметры
Эти материальные меры характеризуются:
- углами между поверхностями;
- параметром Pz на каждой поверхности.
7.10.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера имеет очень узкую кромку. Мера в основном предназначена для оценки радиуса щупа контактного прибора. Например, бритвенные лезвия без покрытия имеют ширину кромки примерно 0,1 мкм или меньше.
Примечание - В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 12 иллюстрирует меры типа B3 (см. приложение B).
![]() 1 - щуп; 2 - лезвие бритвы; 3 - записанный профиль
Примечания
1 Схематическая диаграмма построения профиля наконечника щупа при определении его радиуса.
2 Полученный профиль по существу представляет собой форму наконечника щупа, если радиус и угол вершины лезвия бритвы существенно меньше.
7.10.2 Измеряемые параметры
Состояние щупа можно измерить, ощупав острое лезвие, например лезвие бритвы, как показано на рисунке 12. Если r1 - радиус щупа, а r2 - радиус кромки лезвия бритвы, то записанный профиль имеет радиус r = r1 + r2. Если, кроме того, r2 намного меньше r1, то записанный радиус примерно равен радиусу самого наконечника щупа. Этот метод может быть использован только для приборов, позволяющих записывать профиль с очень низкой скоростью.
7.11.1 Конструктивные характеристики
Меры представляют собой моделируемые синусоидальные волны, включающие треугольные профили с закругленными или усеченными вершинами и впадинами, общее среднеквадратичное (r.m.s.) содержание гармоник которых, не должно превышать 10% от среднеквадратичного значения основной величины.
![]() Примечание - В соответствии с ИСО 5436-1 рисунок 13 иллюстрирует меры типа C3 (см. приложение B).
7.11.2 Измеряемые параметры
Измеряемые параметры RSm и Ra
7.12.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера имеет профиль, включающий различные геометрические фигуры (см. рисунок 14):
- не менее двух дуг окружности (1 выпуклая, 1 вогнутая);
- не менее двух треугольников (1 выпуклый, 1 вогнутый).
![]() P - общая зона референтной плоскости с 5 артефактами;
rf - радиус дна канавки;
клиновидных элементов/треугольников; li - расстояния,
измеренные в направлении, параллельном плоскости P,
между центрами окружностей и/или вершинами треугольников
относительно референтной плоскости; hi - высоты,
измеренные в направлении, перпендикулярном к плоскости P
между центрами окружностей и/или пересечениями
боковых сторон треугольников
7.12.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются
ri - радиус дуг окружности;
li - расстояния, измеренные в направлении, параллельном плоскости P, между центрами окружностей и/или вершинами треугольников относительно референтной плоскости;
hi - высоты, измеренные перпендикулярно к плоскости P между центрами окружностей и/или пересечениями боковых сторон треугольников.
7.13.1 Конструктивные характеристики
Эти материальные меры имеют две параллельные канавки (см. рисунок 15)
![]() d - глубина канавки; l - расстояние между канавками;
P - референтная плоскость; rf - радиус дна канавки
Рисунок 15 - Мера с двойными канавками
7.13.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
l - шаг канавок;
d - глубина канавок.
8.1.1 Конструктивные характеристики
Эти материальные меры представляют собой четыре канавки, образующие прямоугольник (см. рисунок 16).
![]() d - глубина канавок; l1, l2 - шаги канавок;
1, 2 - линии симметрии параллельных канавок;
rf - радиус закругления дна канавки
перпендикулярными канавками
8.1.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
l1, l2 - два шага между каждой парой канавок;
d - глубина канавок;
8.2.1 Конструктивные характеристики
Меры имеют круговые канавки (см. рисунок 17)
![]() d - глубина канавки; Df - диаметр канавки;
P - референтная плоскость; rf - радиус дна канавки
Рисунок 17 - Мера с круговыми канавками
8.2.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
Df - диаметр канавки, определяемый как диаметр окружности, пересекающей канавку дважды;
d - глубина канавки.
8.3.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера представляет собой полусферу
![]() Радиус сферы должен обеспечивать правильное измерение с помощью щупа, охватывая при этом весь диапазон измерений щупа:
- в контакте должна быть только сферическая часть наконечника щупа (а не какая-либо другая часть щупа);
- оптический щуп должен оставаться в пределах допустимого наклона.
Примечания
1 В соответствии с ИСО 5436-1 на рисунке 18 показана материальная мера типа E1 (см. приложение B).
2 Горизонтальная плоскость вокруг сферы не относится к материальной мере.
8.3.2 Измеряемые величины
Измеряемой величиной является радиус сферы (или полусферы).
8.4.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера состоит из части сферы S и плоскости P (см. рисунок 19).
![]() d - расстояние от вершины сферы до плоскости P;
S - часть сферы; Rs - радиус сферы; Di - диаметр пересечения
сферы с плоскостью P; P - референтная плоскость
8.4.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
d - наибольшее расстояние от точки на сфере до плоскости P;
Rs - радиус сферы;
Di - диаметр окружности, полученный пересечением сферы S и плоскости P (см. рисунок 19), являющийся функцией высоты d и радиуса Rs сферы; оценивается следующим образом
, (7)где Dx, Dy - диаметры вдоль направлений X и Y соответственно, используются для расчета коэффициентов увеличения вдоль осей X и Y.
Примечание - Перпендикулярность осей X и Y можно оценить по форме линии пересечения сферы и плоскости.
8.5.1 Конструктивные характеристики
Материальная мера имеет двумерный массивный узор, который может состоять из рельефных линий, канавок или точек (см. рисунок 20). На мере должны быть помечены для идентификации оси X и Y. Рабочая зона меры должна быть обозначена реперными метками на мере либо в сертификате о калибровке меры.
![]() lx - шаг по оси X; ly - шаг по оси Y;
Рисунок 20 - Мера - перекрестная решетка
Примечание - Некоторые решетки не имеют нормированной глубины и используются только для калибровок в латеральном направлении, таких параметров как расстояние и шаг.
8.5.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
lx, ly - средние шаги по осям X и Y в пределах заданной рабочей зоны меры;
lix, liy - отдельные шаги по осям X и Y, используемые для расчета отклонений от прямолинейности;
D - средняя глубина канавок с плоским дном, определяемая Y в пределах заданной рабочей зоны меры.
8.6.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера образуется сложением синусоидальной волны, идущей вдоль оси X, определяемой периодом px и амплитудой ax, с синусоидальной волной вдоль оси Y, определяемой ее периодом py и амплитудой ay (см. рисунок 21).
![]() Рисунок 21 - Мера - пересекающиеся синусоиды
8.6.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
Sa - средняя арифметическая высота поверхности;
Sq - средняя квадратическая высота поверхности.
8.7.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера образована радиальной синусоидальной волной (то есть поперечное сечение в любом направлении от центра представляет собой линейную синусоидальную волну), определяемой ее периодом p и амплитудой d (см. рисунок 22).
![]() Рисунок 22 - Мера радиально-синусоидальная
8.7.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
Sa - средняя арифметическая высота поверхности;
Sq - средняя квадратическая высота поверхности.
8.8.1 Конструктивные характеристики
Мера состоит из ряда канавок треугольного профиля в плоскости X-Y относительно азимутальной ориентации. Мера в основном используется для проверки латерального разрешения прибора.
Канавки расходятся от общего центра и становятся шире по мере удаления от него (см. рисунок 23). Канавки имеют плоское дно в плоскости X-Y и вертикальные боковые стенки, ортогональные плоскости X-Y. Углы между двумя последовательными радиально ориентированными боковыми стенками равны.
![]() Рисунок 23 - Мера с звездообразными канавками,
где темные участки чередуются со светлыми
8.8.2 Измеряемые параметры
Измеряемый параметр - глубина профиля d как функция PSm.
Примечание - Измеряемый параметр определяется на круговых профилях, расположенных концентрически относительно вершины рисунка.
По мере того как круговые профили измеряются ближе к вершине, PSm будет меняться. Когда PSm приблизится к удвоенному значению разрешения прибора, глубина профиля изменится.
8.9.1 Конструктивные характеристики
Топография поверхности материальной меры содержит ограниченный диапазон длин волн. Следует определить период или величину единичной базовой площади. На материальной мере должна быть отмечены оси X и Y, чтобы соотнести их с системой координат прибора.
Необходимо задать рабочую зону. Единичная базовая площадь должна содержать аналогичные значения высот неровностей независимо от расположения единичной базовой площади в пределах рабочей зоны (см. рисунок 24). Топография поверхности должна быть изотропной, оцениваются следующие параметры текстуры поверхности Sq (или Sa), Sz, Ssk и Sku.
Примечание - Материальные меры с нерегулярной топографией могут быть реализованы с помощью стохастического процесса производства или путем управления производственным процессом с помощью авторегрессионной модели (см. приложение D).
![]() с пространственной нерегулярной текстурой
8.9.2 Измеряемые параметры
Измеряемыми параметрами являются:
Sa - средняя арифметическая высота поверхности;
Sq - средняя квадратическая высота поверхности;
Sz - максимальная высота поверхности;
Ssk - асимметрия поверхности;
Sku - эксцесс поверхности.
8.10.1 Конструктивные характеристики
Эта материальная мера представляет собой плоскую пластину с незначительным отклонением формы и шероховатости. Обычно она сделана из полированного стекла.
8.10.2 Измеряемые параметры
См. таблицу 7.
Таблица 7
Измеряемые параметры материальных мер - Тип AFL
Примечание - На сканирующем приборе плоская пластина также может использоваться вертикально для оценки отклонений от прямолинейности вдоль оси X относительно оси Y или отклонений от прямолинейности вдоль оси Y относительно оси X (см. ИСО 10012).
8.11.1 Конструктивные характеристики
У этого типа материальных мер изменяется не высота, а цвет. Мера предназначена для оценки определенных характеристик оптических приборов.
Можно использовать и генерировать большое разнообразие узоров. Например, на рисунке 25 показан узор шахматной доски, состоящий из черных и белых (или прозрачных) квадратов размером d.
![]() Рисунок 25 - Узор шахматной доски
Эти материальные меры предназначены для оценки интенсивности отражения.
8.11.2 Измеряемые параметры
Измеряемые параметры зависят от рисунка, нанесенного на материальную меру. Пользователи должны обратиться к сертификату, чтобы узнать, какой используется измеряемый параметр.
Если требуется сертификат на материальные меры, он должен содержать, по крайней мере, минимальные требования к информации о материальных мерах, определенными в стандартах ИСО 10012, ИСО/МЭК 17025, и, где это применимо, следующей информацией:
a) конфигурацией калибровочного оборудования;
b) сведениями о процедуре калибровки, включая процедуру оценки, количество проведенных измерений; расположение участков измерений, фильтры и т.д.;
c) для каждой измеряемой величины - среднее значение с соответствующими неопределенностями (см. ИСО 14253-1 и Руководство ИСО/МЭК 98-3).
Видимые дефекты, которые могут повлиять на результат измерения, должны быть исключены.
(обязательное)
A.1 Выбор участка измерения
Поверхность материальной меры должна быть визуально осмотрена перед измерением, и выбран чистый участок, свободный от дефектов. Локальные дефекты или загрязнения могут существенно влиять на оценку измеряемых параметров и вносить погрешности при калибровке или регулировке метрологических характеристик приборов.
После измерения профиль или поверхность должны быть проверены на предмет обнаружения дефектов в результатах измерений, хотя они не были видны глазом.
A.2 Количество измерений
Чтобы уменьшить неопределенность измеряемых величин, рекомендуется сделать серию измерений (например, пять измерений) и вычислить среднее арифметическое значение измеряемой величины.
Экстремальные значения, существенно отличающиеся от номинального значения, должны быть проанализированы для определения причины и отброшены, если они вызваны дефектами поверхности или другими случайными ошибками измерений.
(справочное)
Некоторые из материальных мер, описанных в этом стандарте, были также описаны в действующих стандартах, таких как ИСО 5436-1 и ИСО 25178-701. Для них изменены обозначения в соответствии с таблицей B.1, которая обеспечивает эквивалентность между новыми обозначениями и предыдущими, используемыми в действующих стандартах.
Таблица B.1
Эквивалентность обозначений
(справочное)
ИЗМЕРЯЮЩИХ ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ТЕКСТУРУ
C.1 Введение
Измерение профиля мер требует оценки расстояний между канавками для поверки или калибровки коэффициента латерального увеличения. При измерении этих материальных мер прибором, который воспроизводит топографическое изображение поверхности непосредственно без сканирования профилей (например, визуализирующими конфокальными микроскопами), оценка измеряемого расстояния должна проводиться с использованием одного из методов, описанных ниже.
C.2 Среднее значение PSm
Для исходного профиля:
a) получить профиль на каждом участке;
b) вычислить одно значение параметра PSm на полной длине каждого профиля;
c) вычислить среднее арифметическое значение величин.
C.3 Доминирующая длина волны
Фурье-спектр поверхности меры с периодической структурой покажет пики с длиной волны, соответствующей расстоянию между этими структурами (см. рисунок C.1).
![]() Рисунок C.1 - Спектр материальных мер типа PPS
Длины волн спектра вычисляют вдоль осей X и Y:
, (C.1)где Nx и Ny - число точек, взятых в спектре;
x и y - индексы при соответствующих длинах волн спектра.
Когда выравнивание не является идеальным, пик распределяется по небольшой области вокруг максимальной точки.
Поэтому рекомендуется вычислить точное положение (
Затем средний шаг вычисляют по формуле
(C.2)C.4 Шаги между выделенными структурами
Возможным методом оценки является обнаружение линейных объектов (см. рисунок C.2), например по гребню каждой периодической структуры, и вычисление их среднего значения в перпендикулярном направлении.
Линии могут быть обнаружены путем нахождения максимальной точки (с интерполяцией или без нее) или с помощью метода сегментации, такого как описано в ИСО 25178-2.
![]() и расчет их шагов (справа)
C.5 Проверка выравнивания
Этот метод чувствителен к выравниванию материальной меры.
Материальная мера должна быть выровнена таким образом, чтобы периодические структуры были перпендикулярны к осям X или Y системы координат прибора.
Проверка этого выравнивания может быть проведена путем вычисления параметра Std, определенного в ИСО 25178-2.
(справочное)
D.1 Введение
Эти эталонные меры могут быть сгенерированы математически уравнениями с контролируемыми параметрами. Они могут быть использованы в качестве виртуальных мер (см. ИСО 25178-71) или могут быть получены механической обработкой при создании материальных мер.
D.2 Авторегрессионная модель
Пространственная авторегрессионная модель (AR) может быть использована для генерации данных топографии поверхности следующих двух типов для единичной базовой поверхности:
a) данные периодической (циклической) нерегулярной топографии поверхности при замкнутом граничном условии;
b) топография поверхности, имеющая заданный индекс признака.
Пространственная модель AR выражается формулой (D.1) и формулой (D.2).
(D.1)с
![]() где z(x,y) - высота с координатами x и y;
- случайный шум;D - площадь линейного суммирования по весам;
m и n - значения AR в направлениях x и y.
Таким образом, z(x,y) связана с общими данными в направлениях по осям.
Существует шесть параметров, необходимых для генерации величин нерегулярной топографии поверхности с использованием модели пространственных параметров AR:
- корреляционные длины (
- индекс мощности w;
- среднеквадратичная высота Sq;
- асимметрия Ssk;
- эксцесс Sku;
Если
D.3 Примеры
Рисунки D.1 и D.2 иллюстрируют различные типы обработанной поверхности.
![]() Рисунок D.1 - Результат обработки
сфокусированным ионным пучком
![]() ![]() (справочное)
E.1 Общие положения
Для получения более подробной информации о модели матрицы GPS см. ИСО/ТО 14638.
Матричная модель ИСО/GPS, представленная в ИСО 14638, дает обзор системы ИСО/GPS, частью которой является данный стандарт. Основные правила ИСО/GPS, приведенные в ИСО 8015, применяются к этой части ИСО 10360, а правила принятия решений по умолчанию, приведенные в ИСО 14253-1, относятся к требованиям, установленным в соответствии с этой частью ИСО 10360, если не указано иное.
E.2 Информация о настоящем стандарте и его использовании
Настоящий стандарт определяет характеристики материальных мер для приборов, измеряющих пространственную текстуру поверхности.
E.3 Положение в матричной модели GPS
Этот стандарт является общим стандартом GPS, который влияет на звено 6 цепи стандартов на текстуру поверхности, профиль шероховатости, профиль волнистости и первичный профиль в общей матрице GPS, как графически показано в таблице E.1.
Таблица E.1
E.4 Связанные международные стандарты
Связанные стандарты - это звенья цепочки стандартов, приведенные в таблице E.1.
(справочное)
НАЦИОНАЛЬНЫМ И МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫМ СТАНДАРТАМ
Таблица ДА.1
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/16/gost_75732.html
На правах рекламы:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||