OmniSurf
综合性表面轮廓分析软件
OmniSurf：助您理解有难度的表面
针对高要求表面轮廓分析需求而设计，负担得起的软件包。
OmniSurf是为那些想要理解有难度的表面的人准备的。
OmniSurf作为一个表面轮廓分析“工具箱”，涵盖了表面分析方面的前沿发展。使用OmniSurf，您可以：
- 分析从大多数主要制造商的各种仪器收集的数据文件
- 对多个轮廓执行“解放双手”（hands off）的批量处理
- 使用前沿的计量学工具（很多还没有使用在仪器中），包括：
- 先进的滤波方法（新滤波器和带通功能）
- 新的、更多的功能性表面纹理参数（坪（plateaus），适形表面（conformable surfaces）等）
- 将参数结果导出为电子表格文件
- 利用多种图形分析，包括：
- 承载比（Bearing Ratio）
- 真值概率（Material Probability）
- 波长含量（傅里叶）（Wavelength Content (Fourier)）
- 基于区域的轮廓分析
Omni?
Omni来自拉丁语“omnis”，意为“全部”。“全部”的概念贯穿整个OmniSurf包，因为它的目的是为从每一种可能的仪器获得的数据提供每一种可能的数据分析方法。 在这方面，OmniSurf寻求以一个易于使用的软件包为非常广泛的数据集提供非常广泛的分析能力。下面的案例研究可以说明这一点。（注：所有的数据都是直接从OmniSurf获得的，添加了一些解释性文本。）
通过下面的案例研究，OmniSurf的功能不言自明……
案例研究 #1 :: 有坪（分层的）表面
一种相当普遍但关键的表面纹理类型被描述为“有坪的”（plateaued）。这些表面在各种关键的密封应用中被发现，并通过其由相对深谷分隔的平滑高原区域来识别。
除了改进的滤波方法（参考下文的案例研究 #2），OmniSurf还包含了针对ISO 13565-1996 Rk系列参数（Rk，Rpk，Rvk，Mr1，Mr1和Rvo）以及ISO 13565-1998基于概率的Rq参数（Rpq、Rvq和Rmq）的图形和参数输出功能。
案例研究 #2 :: 多孔表面的滤波
表面的很多生产性测量会受到无关峰（碎屑）或谷（坑、孔等）的强烈影响。这些外来特征会导致波纹度轮廓的严重失真，并会破坏许多粗糙度和波纹度参数。OmniSurf包含了ISO 13565-1996中提出的“谷抑制”滤波方法和一种新的“鲁棒滤波”（robust filtering）方法。这种鲁棒滤波技术提供了一个更稳定的功能性的中线（不包含不需要的失真），并因此提供了更有意义的粗糙度和波纹度轮廓和值。
案例研究 #3 :: 滤波器截止值的选择
当报告表面粗糙度或波纹度时，长波长波纹度和短波长粗糙度之间有隐含的区别。这种区别是使用截止波长（或粗糙度截止值）以数学方法形成的。根据ASME Y14.36-1996的描述，"……图纸……应注明粗糙度截止值”。然而，许多产品工程师和设计师在为他们的表面确定合适的截止值时会经历很多挣扎。OmniSurf提供了两种工具来协助对粗糙度截止波长的选择。
第一种工具是简单地显示覆盖在原始轮廓（primary profile）上的波纹度轮廓。该显示使用户能够获取波纹度的图形显示，并能够直观地评估波纹度轮廓相对于表面的基本形状的“适合”程度。关于滤波器截止值选择的第二种工具是叠加了滤波器传输特性的波长含量图。这个独特的图利用了轮廓中的波长范围和它们与滤波器截止波长之间的关系。
案例研究 #4 :: 适形界面（如，垫圈的应用）
许多关键表面在系统中都是与密封物或垫片等适形部件接触的。在这些情况下，适形部件可以适应某些形状，而其他形状可能会导致性能问题，如泄漏。
OmniSurf提供了两种分析方法，用于分析与适形对应物接触的表面。这些功能中的首要功能被称为“带通波纹度”（bandpass waviness）。在这种方法中，可以使用“样条滤波器”（Spline Filter）选项作为“形式去除”（Form Removal）方法，以提取长波长“形式误差”（Form Errors）。该形式去除滤波器的截止波长可以根据适形部件的依从性来选择。对“形式轮廓”（form profile）的峰到谷的评估被报告为“Ft”。类似地，波纹度和粗糙度轮廓也可以通过其他常规参数来表征。
案例分析 #5 :: 非球面形式分析
许多关键光学表面在形式上是非球面的，由一个由圆锥曲线和一个n阶多项式组成的方程定义。 这些复杂的几何图形在重要的光学应用中是必需的，如望远镜、光学仪器、照相机和隐形眼镜等。
OmniSurf包括分析非球面的能力，并提供一个可以配置非球面参考几何图形的直观界面。 OmniSurf非球面配置实用程序支持对非球面的系数进行剪贴板剪切和粘贴，以及对非球面形式进行可缩放的实时预览。 此外，还可以导出弛度表（Sag Table）用于其他应用。
通常，对非球面的分析涉及到测量部件并查看残余形状误差。通常，大部分形状误差都是由部件的基圆半径的误差引起的。要确定实际的（测量的）基圆半径，操作人员需要手动调整标称半径，并重新分析数据，直到残差残余看起来可以接收。
OmniSurf’s的非球面工具具备的非常强大的功能之一是能够根据测量数据自动确定理想（optimal）非球面半径。 只需简单地点击“优化半径”按钮，就可以查看残差轮廓引人注目的变化！
通过这种方法，OmniSurf可以分析测量数据，并确定理想半径——将平方形状误差的量最小化。其结果是，可以对非球面半径进行更加准确的评估，同时分析数据的时间大大减少。
OmniSurf 详情
操作系统与常见功能：
OmniSurf可以在任何32位或64位的Microsoft Windows平台上运行，并包括Microsoft的标准功能，例如：
- 图形部分的剪贴板输出
- 通过拖放加载文件
- 标准的Windows打印机支持
- 标准化的用户界面规范（菜单布局、右键点击、双击等）
数据访问：
OmniSurf支持从大多数常用表面纹理仪器直接加载其中保存的文件，或从中导出文件直接进行加载。支持的文件类型包括：
- SigmaSurf (*.sig)
- Jenoptik/Hommelwerke (*.pro; *.pip; *.asc; *.smd; *.hwp; *.hfm)
- Mitutoyo (*.csv; *.dat; *.mes)
- Form Talysurf (*.prf; *.fts; *.ruf, *.mod)
- Talysurf 10 (*.ten)
- Talysurf 6 (*.six)
- Talyrond (*.str)
- Surtronic 3+ (*.stp)
- Renishaw (*.xls; *.zpx; *.rsf; *.out; *.txt)
- Metrex (*.prf)
- Mahr (*.pcd; *.prf; *.txt; *.pra; *.s2p)
- TSK/Zeiss (*.rst; *.txt; *.tx1; *.tx2; *.nc; *.ynz)
- Federal (*.dir)
- Somicronic (*.pro; *.smd)
- 2Pros (*.hdr)
- BTI (*.csv)
- UBM ASCII (*.pr)
- FRT X-axis Text (*.txt)
- Precision Devices (*.pdi; *.dat; *.nds)
- Standard Data (*.sdf)
- Hexagon Coordinate (*.yz)
- CellView Text (*.txt)
- Jenoptik Evovis XML (*.xml)
- Zygo Profile (*.txt)
- CMM Data (*.out; *.txt)
- OmniSurf Settings (*.ini)
- 2-Column Radius (*.sip)
- Insitutec (*.ist)
- Multi-column SIG (*.sigh)
参数：
OmniSurf提供许多常见的表面纹理参数以及表面计量领域的新鲜进展所产生的参数：
- Ft Pa Pdsm Phsc Pku Pm0 Pm2 Pm4
Pp Ppc Pq Ps Psk Psm Pt Pv PVc - Ra Ra1 Ra1l Ra7 Ra7l Rc Rcl Rdmd Rdmn Rdq
Rdsk Rhsc Rk Rk+vk Rku Rm0 Rm2 Rm4 Rmax
Rmq Rmr1 Rmr2 Rp Rpc Rpk Rpk* Rpk/k Rpk+k Rpm
Rpm/3z Rpm7 Rpm7l Rpq Rq Rs Rsk Rsm
Rt Rtwi Rv RVc Rvk Rvk* Rvk/k Rvm Rvo Rvq
Ry Rz1max RzDIN RzJIS R3z - Wa Wc Wcvx Wcvxl Wcvxm Wdq
Weslp Weslpl Wlslp Wlslpl Wp Wpc Wpl Wpr Wq
Ws Wseg Wsegl Wsm Wt Wtc Wv Wvda Wvdas
Wvdc Wvdd Wvddl Wvdm Wvdmp Wvoid - AR AW R Rx W Wte Wx
- Bearing Ratios (tpa/tpi, Pmr/Rmr): 10 Primary & 10 Roughness
- Htp Values (PHtp/RHtp): 10 Primary & 10 Roughness
滤波器
可提供标准的滤波器截止设置以及各种带通配置。滤波器类型包括：
- 高斯（Gaussian）滤波器
- 基于样条的高斯滤波器（张力可调）
- 谷抑制滤波器（ISO 13565-1 – 1996）
- 鲁棒样条高斯滤波器（Robust Spline-Based Gaussian）（基于稳健回归）
- 形态学闭合滤波器（Morphological Closing Filter）（应用于波纹度轮廓的圆形元素）
- 形态学开启滤波器（Morphological Opening Filter）（应用于波纹度轮廓的圆形元素）
形式去除选项：
- 仪器基准（Instrument reference）（平均抑制）
- 最小二乘直线（Least Squares Line）
- 最小二乘圆弧（Least Squares Arc）
- 固定半径（Fixed Radius）
- 最小二乘多项式（Least Squares Polynomial）（用户指定顺序）
- 样条滤波器（Spline Filter）（使用用户指定的截止值的带通波纹度）
- 非球面（Asphere）（基于可选半径优化的用户定义系数）
- 自由形式（Free Form）（基于可选的预过滤的用户定义坐标）
数据导出
OmniSurf允许将计算的参数导出到逗号分隔值（Comma Separated Values，CSV）电子表格中。随后的分析以行形式附加到电子表格，从而允许对数据组进行分析。此外，OmniSurf还允许导出与数据相关的若干个轮廓和曲线，将被导出为ASCII文件，包括
- 直接（Raw）轮廓
- 形式抑制轮廓（Form Suppressed Profile）
- 原始轮廓（Primary Profile）
- 波纹度轮廓
- 粗糙度轮廓
- 波长内容（Wavelength Content）（光谱）
- 主承载比曲线（Primary Bearing Ratio Curve）
- 主振幅分布（Primary Amplitude Distribution）
- 粗糙度承载比曲线（Roughness Bearing Ratio Curve）
- 粗糙度振幅分布（Roughness Amplitude Distribution）
- 非球面弛度/残差表（Asphere Sag/Residual Table）
- 形态学闭合轮廓（Morphological Closing Profile）
- 形态学开启轮廓（Morphological Opening Profile）
“Hands Off”批量处理
工程师经常需要在生产批次或工艺/产品研究中处理若干个轮廓。OmniSurf具备“批量处理”特性，通过该特性，可以使用当前的分析设置自动处理整个文件夹的数据。OmniSurf将自动加载指定文件夹中的所有文件，并将结果导出为电子表格文件，并能导出轮廓和图形。
