Profilometre

Profilometer Er en speciel enhed til måling af overfladeruheden af ​​individuelle dele, mekanismer og elementer lavet af materialer med forskellig tæthed. Det hjælper med at bestemme kvaliteten af ​​produktet og behovet for yderligere forarbejdning. Brugen, og især udvælgelsen af ​​apparatet, er vigtige trin i næsten enhver produktionsproces. Derfor, før du køber og begynder at betjene måleren, bør du studere i detaljer, hvilke typer profilometre, deres funktionalitet og teknologiske funktioner.

Overfladeruhedsindeks - dette er en af ​​de vigtigste tekniske egenskaber ved kvaliteten af ​​et produkt, der er designet til at fungere under barske forhold, som involverer alvorligt slid på fremstillingsmaterialet. Graden af ​​ruhed vil bestemme både den overordnede kvalitet af produktets arbejde - dets operationelle parametre og varigheden af ​​brugen. Ruhedsindekset er meget vigtigt, for eksempel for forbrændingsmotorer og andre lignende komponenter og mekanismer med et stort antal bevægelige dele og elementer.

Under drift forekommer kontinuerlige processer på arbejdsflader af sådanne mekanismer, der har en negativ indvirkning på materialets struktur og integritet:

• dannelse af spåner, revner og grater af forskellige størrelser;

• mekanisk slid på materialet;

• erosion af metal, dets delvise knusning.

For at øge produktets tekniske og operationelle egenskaber, for at forbedre kvaliteten af ​​dets arbejde, samt for at forlænge holdbarheden, hjælper yderligere teknologisk forarbejdning betydeligt - slibning... Niveauet af overfladeruhed vil afhænge af det, som måles af profilometeret.

Sådanne opståede defekter kan have en endnu større effekt på mekanismens kvalitet end alvorlig overophedning eller stød, og følgelig forårsage dens deformation hurtigere. Og overophedningen af ​​selve metallet opstår oftest på grund af overdreven friktion, hvis årsag er den overdrevne ruhed af overfladen af ​​et individuelt element.

Derfor er det ruheden, der i høj grad påvirker sådanne tekniske indikatorer for materialer som:

• modstand mod korrosionsdannelse;

• generel holdbarhed;

• tilladt friktionskoefficient.

Efter driftsprincippet er profilometrene opdelt i kontakt og kontaktløs enheder. Kontaktenhederne er udstyret med en speciel stålpen med en hård spids. Det bestemmer niveauet af ruhed, bevæger sig langs overfladen af ​​produktet og giver aflæsningerne til en skærm, der er installeret i enhedens krop.

Berøringsfrie eller optiske profilometre bestemmer graden af ​​ruhed af delen ved hjælp af en optisk sensor og en laser, som også, ved at undersøge overfladen, viser de opnåede data på en speciel miniaturemonitor. Lad os overveje mere detaljeret begge typer profilometre, funktionerne i deres drift og de vigtigste tekniske egenskaber.

For et illustrativt eksempel kan du overveje et af de mest almindelige kontaktprofilometre - en enhed med en digital udlæsning af model 296. Det er en typisk repræsentant for enheder i denne klasse af måleteknologi, hvis drift er baseret på induktiv signalkonvertering.Denne måler er kun designet til at måle ruhedsniveauet på flade overflader. Strukturelt består et kontaktprofilometer af følgende elementer:

• stål stylus med en hård, normalt diamant spids;

• anordning til at flytte sonden;

• ruhedsniveau transducer;

• digital konverter og effektsignalforstærker;

• skærm eller miniatureskærm;

• omvendte sensorer til at styre sonden, retningen af ​​dens bevægelse;

• måling mode switch;

• tidsinterval indstillingsrelæ.

Profileringsmodellen 296 såvel som anordninger med en lignende modifikation, for eksempel profileringsmodellen 130, betragtes som stationært måleudstyr. Disse enheder bruges hovedsageligt til at bestemme ruheden af ​​overflader kun i laboratorie-, værkstedsforhold.

Men udover dem er der også mobile eller bærbare kontaktprofiler, som har små dimensioner. For eksempel en russisk-fremstillet måleenhed model TR-100 med en piezoelektrisk transducer.

Justering af udlæsning af udgangsmængde eller indikation i model TR-100 udføres på bekostning af en speciel enhed, der desuden er indbygget i enhedens hoveddriftskredsløb. Derudover har TR-100 profilometer et bredere måleområde - fra 0,05 til 50 mikrometer (μm). Dens betydelige ulempe sammenlignet med laboratorie- eller værkstedsudstyr er den lavere bestemmelsesnøjagtighed (forskellen mellem modellerne er omkring 10-12%).

I modsætning til kontaktmodeller har kontaktløse profilometre flere muligheder. Derfor er de i dag meget mere udbredte, bruges oftere i produktionen. Deres vigtigste fordele er muligheden for fjernscanning samt funktionen af ​​online dataoverførsel og automatisk output af information til en computerskærm eller printer til efterfølgende udskrivning. Den tilladte afstand eller afstand fra den undersøgte overflade vil afhænge af den specifikke model af måleren. Som i tilfældet med kontaktmodeller, kommer kontaktløse enheder også i to hovedtyper - stationære og bærbare.

Et berøringsløst stationært profilometer med funktionen til at registrere det opnåede resultat inkluderer følgende elementer:

• landingsplade med specielle riller, hvori testmaterialet eller produktet er fastgjort;

• specielt laserhoved til overfladescanning;

• en optisk enhed med primære måletransducere - en speciel sensor eller sensor;

• ledekanal til bølgetransmission - bølgeleder;

• en computerstyret node med en passende brugergrænseflade til styring af enheden og tilslutning af yderligere optageenheder til den.

Den velgennemtænkte funktionalitet af et berøringsfrit optisk profilometer giver dig mulighed for at bestemme og vise en meget stor og i de fleste tilfælde en udtømmende mængde nødvendig information på skærmen. Detaljerede data hjælper med at fastslå så nøjagtigt som muligt niveauet af overfladeruhed og behovet for yderligere bearbejdning. Den resulterende information omfatter så vigtige indikatorer som:

• scanningsområdeprofil - langsgående og tværgående;

• maksimal tilladelig målenøjagtighed for en bestemt overflade;

• diskrethed (diskontinuitet) af måletrinnet af enheden;

• læsefejl på scanningstidspunktet, samt den mulige totale fejl.

Ud over hovedfunktionaliteten giver sådanne profilometre muligheden registrere de opnåede resultater på en speciel termoprintrulle. Selve optagelsen udføres i form af et profilogram, så apparatet også kan bruges som en fuldgyldig profilograf. Kontrol og overvågning af scanning udføres i en separat dialogtilstand, dette tillader genmåling af ruhedsniveauet ikke på hele produktet, men kun i de nødvendige områder.

Som et eksempel på et bærbart eller mobilt ikke-kontakt profilometer, overvej en af ​​de mest populære modeller af denne type enhed - meter af tysk produktion Mahr MarSurf PS1. I denne kompakte enhed sendes styresignalet til det tilsvarende kredsløb ved hjælp af en speciel optisk sensor. Tilfældige ufrivillige fluktuationer (periodiske partielle ændringer) af afstanden mellem den undersøgte overflade og apparatets læsemodtager kompenseres for af et automatisk system til kalibrering af måletrinnet.

Profilometeret er udstyret med et praktisk digitalt display og en speciel udtrækkelig berøringsfri stylus. Ruhedsniveau måleområde i bærbar model Mahr MarSurf PS1 spænder fra 5 til 15 mikrometer.

Valget af måler vil direkte afhænge af typen af ​​overflade, der undersøges, og formålet, kompleksiteten af ​​det emne, der testes. Stationære kontakt- og berøringsfri profilometre giver en mere nøjagtig og detaljeret vurdering af materialets ruhedsniveau. Ruheden af ​​hårde overflader, såsom dele med højt kulstofstål, måles bedst med en diamantpen. Det er mere bekvemt at udføre en operationel eller delvis vurdering af kvaliteten af ​​materialebehandling med en bærbar bærbar enhed.

Optiske berøringsfri målere er kun designet til scanning af rengjorte materialer - støv og snavs kan forvrænge resultatet betydeligt.