ISO 13473-3:2002
(Main)Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 3: Specification and classification of profilometers
Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 3: Specification and classification of profilometers
ISO 13473-3:2002 specifies requirements for profilometers used in pavement engineering in order to give meaningful and accurate measurement of micro-, macro- and megatexture characteristics of paved road and airfield surfaces. It also includes schemes for the classification of such profilometers with respect to their use and overall accuracy. The profilometers may be of any operational type. The scope of ISO 13473-3:2002 does not include profile analysis of machined surfaces. Also excluded from the scope is the profile analysis of road unevenness.
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la surface — Partie 3: Spécification et classification des appareils de mesure de profil
La présente partie de l'ISO 13473 spécifie les exigences relatives aux appareils de mesure de profil utilisés dans des études routières pour fournir des résultats significatifs et précis des caractéristiques de micro-, macro- et mégatexture des surfaces de chaussée et d'aérodrome revetues. Elle comprend également des éléments permettant de classer ces appareils en fonction de leur utilisation et de leur précision. Les appareils de mesure de profil peuvent être de types différents. Le domaine d'application de la présente norme ne comprend pas l'analyse des profils de surfaces obtenues à partir d'usinage mécanique. Sont également exclues de ce domaine d'application les analyses de profils réalisées pour caractériser les défauts d'uni d'une chaussée.
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13473-3
First edition
2002-11-01
Characterization of pavement texture by use
of surface profiles —
Part 3:
Specification and classification of
profilometers
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de
relevés de profils de la surface —
Partie 3: Spécification et classification des appareils de mesure de profil
Reference number
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ii ISO 2002 – All rights reserved
Contents Page
1 Scope . 1
2 Normative reference . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General classes of profilometers for texture measurement . 1
5 Types of measurements . 3
6 Specific performance requirements . 3
7 Calibration . 9
8 Reporting of specifications . 10
Annex
A Calibration surfaces . 11
Bibliography. 12
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ISO 2002 – All rights reserved iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 13473 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 13473-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 43, Acoustics, Subcommittee
SC 1, Noise.
ISO 13473 consists of the following parts, under the general title Characterization of pavement texture by use of
surface profiles:
— Part 1: Determination of Mean Profile Depth
— Part 2: Terminology and basic requirements related to pavement texture profile analysis
— Part 3: Specification and classification of profilometers
Annex A of this part of ISO 13473 is for information only.
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iv ISO 2002 – All rights reserved
Introduction
Profilometers have been used in research on surface characteristics of pavements on roads and airfields since the
60's and have recently also been applied to general pavement surveys. Although most of the designs have been
based on laser sensor technology, the principles of operation, measurement and analyses have been and are very
different. This part of ISO 13473 is an attempt to facilitate the comparison of different profilometers and to specify
requirements needed when they are applied to pavement engineering.
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ISO 2002 – All rights reserved v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13473-3:2002(E)
Characterization of pavement texture by use of surface profiles —
Part 3:
Specification and classification of profilometers
1 Scope
This part of ISO 13473 specifies requirements for profilometers used in pavement engineering in order to give
meaningful and accurate measurement of pavement micro-, macro- and megatexture characteristics of paved road
and airfield surfaces. It also includes schemes for the classification of such profilometers with respect to their use and
overall accuracy. The profilometers may be of any operational type.
The scope of this part of ISO 13473 does not include profile analysis of machined surfaces. Also excluded from the
scope is the profile analysis of road unevenness.
NOTE 1 Profile analysis of machined surfaces is dealt with in other standards, for example ISO 3274, ISO 4287, ISO 4288,
ISO 5436-1, ISO 5436-2 and ISO 12085.
NOTE 2 Profile analysis of road unevenness is dealt with in ISO 8608.
NOTE 3 Throughout this part of ISO 13473, the use of the term “pavement” means “paved road or airfield surface”.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 13473. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, this publication do not
apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 13473 are encouraged to investigate the possibility
of applying the most recent edition of the normative document indicated below. For undated references, the latest
edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of currently valid
International Standards.
ISO 13473-2:2002, Characterization of pavement texture by use of surface profiles — Part 2: Terminology and basic
requirements related to pavement texture profile analysis
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 13473, the terms and definitions given in ISO 13473-2 apply.
4 General classes of profilometers for texture measurement
4.1 Mobility
The classes of profilometers with respect to mobility are as follows (see also Table 1).
a) Mobile, high speed: Profilometers of this class are mounted on a vehicle and used at a driving speed of 60 km/h
or more. Such profilometers do not normally disturb other traffic.
b) Mobile, low speed: Profilometers of this class are mounted on a vehicle and used at a driving speed of less than
60 km/h. Although such profilometers are truly mobile, on high-speed roads they are often a nuisance to other
traffic.
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ISO 2002 – All rights reserved 1
c) Stationary, fast: Profilometers of this class are placed on the pavement each time a measurement is carried out,
but are able to move fast enough in order not to require that the pavement section be closed for a short time. An
example is a profilometer mounted on a trailer or other vehicle which must be stopped during measurement but
which, after some seconds, can move on to the next measuring location. Another example is a profilometer
operating at walking speed.
d) Stationary, slow: Profilometers of this class are placed on the pavement each time a measurement is carried
out, but operate so slowly that the pavement section must be closed to other traffic.
Table 1 — Classes of profilometers with respect to mobility
Fast Slow
Mobile operating speed: � 60 km/h operating speed: < 60 km/h
Stationary time on lane per single measurement: < 1 min time on lane per single measurement: � 1 min
4.2 Texture wavelength range
The classes of profilometers with respect to wavelength range classes are given in Table 2. The wavelengths are
expressed as one-third-octave-band centre wavelengths and the performance shall pertain to the entire band in
question.
Table 2 — Classes according to texture wavelength range
Values in millimetres
Wavelength range class
AB C D E F
Texture wavelength
0,05 to 0,16 0,20 to 0,50 0,63 to 2,0 2,5 to 50 63 to 200 250 to 500
range covered
2,5; 3,15; 4; 5;
One-third-octave bands 0,05; 0,063; 0,20; 0,25;
0,63; 0,80; 1,0; 6,3; 8; 10; 12,5; 63; 80; 100; 125; 250; 315; 400;
covered (centre 0,08; 0,10; 0,315; 0,40;
1,25; 1,6; 2,0 16; 20; 25; 31,5; 160; 200 500
wavelengths) 0,125; 0,16 0,50
40; 50
NOTE If, for example, a profilometer covers the range 0,3 mm to 100 mm, the range specification is written as wavelength range
class CD; if it covers the range 0,2 mm to 500 mm, it is a wavelength range class BF profilometer.
4.3 Pavement contact
Profilometers may be of two types depending on whether or not the sensor contacts the pavement.
a) Contact devices: The sensor makes contact with the measured surface.
b) Contactless devices: The sensor makes no contact with the measured surface.
4.4 Principle of operation
Profilometers may be based on different principles of operation, mainly pertaining to the type of sensor. The following
list may not be complete, but it indicates the preferred terms for the most common principles in current use.
a) Laser profilometer: A device utilizing an electro-optical sensor in which a laser beam is reflected against the
pavement, the spot of which is projected via optical lenses on a position-sensitive semiconductor transducer. The
sensor is moved along the surface to be measured, resulting in an electrical output signal proportional to the
height (elevation) of the laser spot on the surface as a function of distance.
b) Light-sectioning profilometer: A device utilizing either a narrow or an extended beam of light, creating on the
pavement a thin line or an intensively illuminated band with sharp light edges. The light may be flashed with a
very short exposure time or may shine continuously. A video camera monitors this light line or light edge from an
angle in relation to the light beam. In the xy- output of the camera sensor, the profile is distinguishable as the
transition between the light edges and the background. This device must not be moved during the time when the
profile is sampled, because the profile trace will then be blurred.
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2 ISO 2002 – All rights reserved
c) Stylus profilometer: A device using a stylus (needle) which touches the pavement and which is mechanically
connected to a displacement transducer. The latter may be of many different principles, but linear potentiometers
or linear variable differential transformers (LVDT) are the most common. The sensor is moved or stepped along
the surface to be measured, resulting in an electrical output signal proportional to the height (elevation) of the
contact spot on the surface as a function of distance.
d) Ultrasonic profilometer: A device utilizing an electro-acoustical sensor in which a beam of ultrasonic sound is
transmitted to the pavement and reflected from it. A microphone picks up the reflected sound, and the time
between the transmitted and received ultrasound is calculated and transformed into a corresponding distance.
The sensor is moved along the surface to be measured, resulting in an electrical output signal proportional to the
height (elevation) of the ultrasound-exposed spot on the surface as a function of distance.
5 Types of measurements
Examples of the most common types of measurements and analyses that are made with profilometers are the
following.
a) General recording of profile curves: This can be made for simple illustration purposes or for qualitative
assessment of the texture.
b) Measurement of mean profile depth (MPD): A method for the measurement of MPD is described in
ISO 13473-1. The MPD is used to assess the skid resistance speed gradient characteristics (see reference [1] in
the Bibliography).
c) Measurement of profile amplitude distributions: See ISO 13473-2 for definitions.
d) Other amplitude-related measurements from profile curves: Some profilometers provide r.m.s. values as an
output. It is also possible to present skewness and kurtosis. See ISO 13473-2 for definitions.
e) Texture spectrum measurement: Profile curves are often analysed in terms of their spectral content; this is
most often expressed as octave or one-third-octave band texture spectra. See ISO 13473-2 for definitions.
This part of ISO 13473 does not specify how measurements with profilometers shall be used or applied in special
cases. However, the above list gives some guidelines for further study. In particular, ISO 13473-2 specifies and
harmonizes terms and measures useful in pavement engineering.
6 Specific performance requirements
6.1 General
A profilometer system which produces an electrical signal that is proportional to the distance between a sensor
reference plane and the surface spot in question shall be
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13473-3
Première édition
2002-11-01
Caractérisation de la texture d'un
revêtement de chaussée à partir de relevés
de profils de la surface —
Partie 3:
Spécification et classification des appareils
de mesure de profil
Characterization of pavement texture by use of surface profiles —
Part 3: Specification and classification of profilometers
Numéro de référence
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Imprimé en Suisse
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ii ISO 2002 – Tous droits réservés
Sommaire Page
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principales classes d'appareils de mesure de profil utilisés pour évaluer la texture . 2
5 Types de mesurages . 3
6 Exigences particulières en matière de performances des appareils . 4
7 Étalonnage . 10
8 Caractéristiques à consigner . 11
Annexe
A Surfaces étalon . 12
Bibliographie. 14
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ISO 2002 – Tous droits réservés iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison
avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 13473 peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas
avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
La Norme internationale ISO 13473-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 43, Acoustique, sous-comité
SC 1, Bruit.
L'ISO 13473 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Caractérisation de la texture d'un
revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la surface:
— Partie 1: Détermination de la profondeur moyenne du profil
— Partie 2: Terminologie et exigences de base relatives à l'analyse de profils de texture d'une surface de chaussée
— Partie 3: Spécification et classification des appareils de mesure de profil
L'annexe A de la présente partie de l'ISO 13473 est donnée uniquement à titre d'information.
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iv ISO 2002 – Tous droits réservés
Introduction
Les appareils de mesure de profil ont été utilisés pour la recherche des caractéristiques de surface des revêtements
des routes et aérodromes depuis les années 60 et ont été aussi récemment appliqués aux études des revêtements
de chaussée en général. Bien que la plupart des appareils reposent sur la technologie du capteur laser, les principes
de fonctionnement, mesurage et d'analyses ont été et restent très différents. La présente partie de l'ISO 13473 vise
à faciliter la comparaison des divers appareils de mesure de profil et à spécifier les exigences nécessaires lorsque
ces appareils sont utilisés pour caractériser les revêtements de chaussée.
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ISO 2002 – Tous droits réservés v
NORME INTERNATIONALE ISO 13473-3:2002(F)
Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir
de relevés de profils de la surface —
Partie 3:
Spécification et classification des appareils de mesure de profil
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13473 spécifie les exigences relatives aux appareils de mesure de profil utilisés dans des
études routières pour fournir des résultats significatifs et précis des caractéristiques de micro-, macro- et
mégatexture des surfaces de chaussée et d’aérodrome revêtues. Elle comprend également des éléments
permettant de classer ces appareils en fonction de leur utilisation et de leur précision. Les appareils de mesure de
profil peuvent être de types différents.
Le domaine d'application de la présente partie de l'ISO 13473 ne comprend pas l'analyse des profils de surfaces
obtenues à partir d'usinage mécanique. Sont également exclues de ce domaine d'application les analyses de profils
réalisées pour caractériser les défauts d'uni d'une chaussée.
NOTE 1 L’analyse des profils de surfaces obtenues à partir d’usinage mécanique est traitée par d'autres normes, par exemple
ISO 3274, ISO 4287, ISO 4288, ISO 5436-1, ISO 5436-2 et ISO 12085.
NOTE 2 Les analyses de profils réalisées pour caractériser les défauts d’uni d’une chaussée sont traitées dans l'ISO 8608.
NOTE 3 Le terme «revêtement» dans la présente partie de l'ISO 13473 signifie la «surface de chaussée ou d’aérodrome
revêtue».
2Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 13473. Pour les références datées, les amendements ultérieurs
ou les révisions de cette publication ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés sur la
présente partie de l'ISO 13473 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus récente du
document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document normatif en
référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes internationales en
vigueur.
ISO 13473-2:2002, Caractérisation de la texture d'un revêtement de chaussée à partir de relevés de profils de la
surface — Partie 2: Terminologie et exigences de base relatives à l'analyse de profils de texture d'une surface de
chaussée
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 13473, les termes et définitions donnés dans l'ISO 13473-2
s'appliquent.
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ISO 2002 – Tous droits réservés 1
4 Principales classes d'appareils de mesure de profil utilisés pour évaluer la texture
4.1 Mobilité
Les classes des appareils de mesure de profil en fonction de leur mobilité sont les suivantes (voir également
Tableau 1).
a) Mobile, vitesse élevée: Les appareils de cette classe équipent un véhicule et sont utilisés à une vitesse d'au
moins 60 km/h. Normalement, ces appareils ne perturbent pas le trafic.
b) Mobile, vitesse faible: Les appareils de cette classe équipent un véhicule et sont utilisés à une vitesse
inférieure à 60 km/h. Bien que ces appareils soient réellement mobiles, ils constituent souvent une perturbation
pour le trafic sur des routes à vitesse de circulation élevée.
c) Stationnaire, sous trafic: Les appareils de cette classe sont positionnés sur le revêtement à chaque fois qu'une
mesure est réalisée, mais peuvent se déplacer suffisamment rapidement pour ne pas rendre nécessaire une
fermeture de la section de route concernée. Par exemple un appareil monté sur une remorque ou sur un véhicule
qui doit être arrêté pendant la mesure, mais qui après quelques secondes peut se déplacer vers la position de
mesure suivante, fait partie de cette classe. Un appareil fonctionnant à la vitesse de la marche en est un autre
exemple.
d) Stationnaire, hors trafic: Les appareils de cette classe sont placés sur le revêtement pour chaque mesurage
mais fonctionnent si lentement que la section de chaussée explorée doit être fermée à tout trafic.
Tableau 1 — Classes d'appareils de mesure de profil en fonction de leur mobilité
Sous trafic Hors trafic
Mobile vitesse de régime: � 60 km/h vitesse de régime: < 60 km/h
temps passé sur la voie pour un seul mesurage: temps passé sur la voie pour un seul mesurage:
Stationnaire
< 1 min � 1 min
4.2 Domaine de longueur d'onde de texture
Les classes des appareils de mesure de profil en fonction des classes de longueur d'onde sont données dans le
Tableau 2. Les longueurs d'ondes sont exprimées en longueurs d'ondes centrales de bandes de tiers d'octave et les
performances de l'appareil doivent se rattacher à la totalité de la bande indiquée.
Tableau 2 — Classes correspondant au domaine de longueur d'onde de la texture
Valeurs en millimètres
Classe du domaine de longueur d'onde
AB C D E F
Étendue de longueur
d'onde de la texture 0,05 à 0,16 0,20 à 0,50 0,63 à 2,0 2,5 à 50 63 à 200 250 à 500
couverte
2,5; 3,15; 4; 5;
Bandes de tiers d'octave 0,05; 0,063; 0,20; 0,25;
0,63; 0,80; 1,0; 6,3; 8; 10; 12,5; 63; 80; 100; 125; 250; 315; 400;
couvertes (longueurs 0,08; 0,10; 0,315; 0,40;
1,25; 1,6; 2,0 16; 20; 25; 31,5; 160; 200 500
d'ondes centrales) 0,125; 0,16 0,50
40; 50
NOTE Si, par exemple, un appareil couvre le domaine compris entre 0,3 mm et 100 mm, la caractéristique du domaine de
longueur d'onde couvert appartient à la classe CD; si cet appareil couvre le domaine compris entre 0,2 mm et 500 mm, c'est un
appareil qui appartient à la classe BF.
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2 ISO 2002 – Tous droits réservés
4.3 Liaison avec la surface
Les appareils de mesure de profil peuvent être de deux types selon que le capteur est en contact ou non avec le
revêtement.
a) Appareils avec contact: Le capteur reste en contact avec la surface mesurée.
b) Appareils sans contact: Le capteur n'est pas en contact direct avec la surface mesurée.
4.4 Principe de fonctionnement
Les appareils de mesure de profil peuvent fonctionner suivant différents principes dépendant, la plupart du temps, du
type de capteur utilisé. La liste suivante peut ne pas être exhaustive, mais elle indique les termes à utiliser pour les
systèmes opérationnels les plus courants.
a) Appareil à laser: Cet appareil utilise un capteur électro-optique dans lequel un rayon laser se reflète sur la
surface du revêtement. Le point de contact de ce rayon sur cette surface est projeté à travers une lentille optique
sur une surface photo-sensible à semi-conducteur. Le capteur, déplacé le long de la surface à mesurer, fournit un
signal électrique, proportionnel à la hauteur (élévation) du point de contact du rayon laser avec la surface de la
chaussée, en fonction de la distance horizontale parcourue par le capteur.
b) Appareil générant une discontinuité lumineuse: Appareil utilisant un pinceau de lumière étroit ou étendu,
créant sur le revêtement une ligne fine ou une bande très éclairée avec des bords lumineux nettement découpés.
Cette lumière peut-être soit projetée pendant un temps très court soit diffusée en continu. Une caméra vidéo
enregistre cette ligne ou ces bords lumineux suivant un certain angle par rapport à l'éclairage incident. Dans la
sortie xy- fournie par la caméra, le profil apparaît comme la limite entre les bords lumineux et l'arrière-plan. Cet
appareil ne doit pas être déplacé pendant l'échantillonnage du profil sous peine de rendre flou ce dernier.
c) Appareil à stylet: Appareil utilisant un stylet (aiguille) en contact avec la surface et lié mécaniquement avec un
capteur de déplacement. Ce dernier peut fonctionner suivant différents principes mais les potentiomètres
linéaires ou les transformateurs différentiels à variation linéaire (LVDT) sont les plus utilisés. Le capteur, déplacé
le long de la surface à mesurer, fournit en fonction de la distance, un signal électrique proportionnel à la hauteur
(élévation) du point de contact sur la surface.
d) Appareil à ultrasons: Appareil utilisant un capteur électro-acoustique transmettant un pincea
...
Questions, Comments and Discussion
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