Profilometre

Profilometer Er en spesiell enhet for å måle overflateruheten til individuelle deler, mekanismer og elementer laget av materialer med forskjellige tettheter. Det bidrar til å bestemme kvaliteten på produktet og behovet for ytterligere behandling. Bruken, og spesielt valg av apparatur, er viktige steg i nesten enhver produksjonsprosess. Derfor, før du kjøper og begynner å betjene måleren, bør du studere i detalj hvilke typer profilometre, deres funksjonalitet og teknologiske funksjoner.

Overflateruhetsindeks - dette er en av de viktigste tekniske egenskapene til kvaliteten på et produkt designet for å fungere under tøffe forhold, som involverer alvorlig slitasje på produksjonsmaterialet. Nivået av ruhet vil bestemme både den generelle kvaliteten på produktets arbeid - dets operasjonelle parametere, og varigheten av bruken. Ruhetsindeksen er svært viktig, for eksempel for forbrenningsmotorer og andre lignende komponenter og mekanismer med et stort antall bevegelige deler og elementer.

Under drift skjer det kontinuerlige prosesser på arbeidsflatene til slike mekanismer som har en negativ innvirkning på materialets struktur og integritet:

• dannelse av flis, sprekker og grader av forskjellige størrelser;

• mekanisk slitasje av materialet;

• erosjon av metall, dets delvis knusing.

For å øke de tekniske og operasjonelle egenskapene til produktet, for å forbedre kvaliteten på arbeidet, samt forlenge holdbarheten, hjelper ytterligere teknologisk behandling betydelig - sliping... Nivået av overflateruhet vil avhenge av det, som måles av profilometeret.

Slike oppståtte defekter kan ha en enda større effekt på mekanismens kvalitet enn alvorlig overoppheting eller støt, og følgelig forårsake deformering raskere. Og overoppheting av selve metallet oppstår oftest på grunn av overdreven friksjon, årsaken til dette er overdreven ruhet av overflaten til et individuelt element.

Derfor er det grovheten som i stor grad påvirker slike tekniske indikatorer for materialer som:

• motstand mot korrosjonsdannelse;

• generell holdbarhet;

• tillatt friksjonskoeffisient.

I henhold til operasjonsprinsippet er profilometrene delt inn i kontakt og kontaktløs enheter. Kontaktenhetene er utstyrt med en spesiell stålpenn med hard spiss. Den bestemmer nivået av ruhet, beveger seg langs overflaten av produktet, og gir avlesningene til en skjerm installert i enhetens kropp.

Berøringsfrie eller optiske profilometre bestemmer graden av ruhet til delen ved hjelp av en optisk sensor og en laser, som også, undersøker overflaten, viser de oppnådde dataene på en spesiell miniatyrmonitor. La oss vurdere mer detaljert begge typer profilometre, funksjonene til deres drift og de viktigste tekniske egenskapene.

For et illustrerende eksempel, la oss vurdere en av de vanligste kontaktprofilometrene - en enhet med digital avlesning av modell 296. Det er en typisk representant for enheter i denne klassen av måleteknologi, hvis drift er basert på induktiv signalkonvertering.Denne måleren er kun designet for å måle ruhetsnivået på flate overflater. Strukturelt sett består et kontaktprofilometer av følgende elementer:

• stålpenn med en hard, vanligvis diamantspiss;

• enhet for å flytte sonden;

• grovhetsnivå svinger;

• digital omformer og effektsignalforsterker;

• skjerm eller miniatyrmonitor;

• reverssensorer for å kontrollere sonden, bevegelsesretningen;

• måling modus bytte;

• tidsintervallinnstillingsrelé.

Profileringsmodellen 296, samt enheter med lignende modifikasjon, for eksempel profileringsmodellen 130, regnes som stasjonært måleutstyr. Disse enhetene brukes hovedsakelig til å bestemme ruheten til overflater kun i laboratorie-, verkstedforhold.

Men i tillegg til dem er det også mobile eller bærbare kontaktprofiler, som har små dimensjoner. For eksempel en russiskprodusert måleenhet modell TR-100 med en piezoelektrisk transduser.

Justering av avlesningen av utgangsmengden eller indikasjonen i modell TR-100 utføres på bekostning av en spesiell enhet, i tillegg innebygd i hoveddriftskretsen til enheten. I tillegg har profilometeret TR-100 et bredere måleområde - fra 0,05 til 50 mikrometer (μm). Dens betydelige ulempe sammenlignet med laboratorie- eller verkstedenheter er den lavere bestemmelsesnøyaktigheten (forskjellen mellom modellene er omtrent 10-12%).

I motsetning til kontaktmodeller har kontaktløse profilometre flere muligheter. Derfor er de i dag mye mer utbredt, brukes oftere i produksjonen. Deres viktigste fordeler er muligheten for ekstern skanning, samt funksjonen til online dataoverføring og automatisk utdata av informasjon til en dataskjerm eller skriver for påfølgende utskrift. Den tillatte avstanden eller avstanden fra den undersøkte overflaten vil avhenge av den spesifikke modellen av måleren. Som i tilfellet med kontaktmodeller, kommer kontaktløse enheter også i to hovedtyper - stasjonære og bærbare.

Et kontaktløst stasjonært profilometer med funksjonen til å registrere det oppnådde resultatet inkluderer følgende elementer:

• en landingsplate med spesielle spor der materialet eller produktet som undersøkes er festet;

• spesielt laserhode for overflateskanning;

• en optisk enhet med primære måletransdusere - en spesiell sensor eller sensor;

• ledekanal for bølgeoverføring - bølgeleder;

• en datastyrt node med et tilsvarende brukergrensesnitt for å kontrollere enheten og koble ytterligere opptaksenheter til den.

Den gjennomtenkte funksjonaliteten til et berøringsfritt optisk profilometer lar deg bestemme og vise på skjermen en veldig stor, og i de fleste tilfeller, en uttømmende mengde nødvendig informasjon. Detaljerte data bidrar til å fastslå så nøyaktig som mulig nivået av overflateruhet og behovet for videre bearbeiding. Den resulterende informasjonen inkluderer slike viktige indikatorer som:

• skanneområdeprofil - langsgående og tverrgående;

• maksimal tillatt målenøyaktighet for en bestemt overflate;

• diskretitet (diskontinuitet) av måletrinnet til enheten;

• lesefeil på tidspunktet for skanning, samt mulig total feil.

I tillegg til hovedfunksjonaliteten gir slike profilometre muligheten registrere resultatene oppnådd på en spesiell termisk utskriftsrullepapir. Selve opptaket utføres i form av et profilogram, slik at enheten også kan brukes som en fullverdig profilograf. Kontroll og overvåking av skanning utføres i en egen dialogmodus, dette tillater ny måling av ruhetsnivået ikke på hele produktet, men bare i de nødvendige områdene.

Som et eksempel på et bærbart eller mobilt kontaktfritt profilometer, vurder en av de mest populære modellene av denne typen enhet - meter av tysk produksjon Mahr MarSurf PS1. I denne kompakte enheten blir kontrollsignalet overført til den tilsvarende kretsen ved hjelp av en spesiell optisk sensor. Tilfeldige ufrivillige fluktuasjoner (periodiske delvise endringer) av avstanden mellom den undersøkte overflaten og avlesningsmottakeren til apparatet kompenseres for av et automatisk system for kalibrering av måletrinnet.

Profilometeret er utstyrt med et praktisk digitalt display og en spesiell uttrekkbar, berøringsfri pekepenn. Måleområde for grovhetsnivå i bærbar modell Mahr MarSurf PS1 varierer fra 5 til 15 mikrometer.

Valget av måler vil direkte avhenge av typen overflate som undersøkes og formålet, kompleksiteten til gjenstanden som testes. Stasjonære kontakt- og kontaktfrie profilometre gir en mer nøyaktig og detaljert vurdering av materialets ruhetsnivå. Ruheten til harde overflater, som deler av høykarbonstål, måles best med en diamantpenn. Det er mer praktisk å utføre en operasjonell eller delvis vurdering av kvaliteten på materialbehandling med en bærbar bærbar enhet.

Optiske berøringsfrie målere er kun designet for skanning av rengjorte materialer - støv og smuss kan forvrenge resultatet betydelig.