Profilometrar

Profilometer Är en speciell anordning för att mäta ytjämnheten hos enskilda delar, mekanismer och element gjorda av material med olika densitet. Det hjälper till att bestämma produktens kvalitet och behovet av ytterligare bearbetning. Användningen, och speciellt valet av apparaten, är viktiga steg i nästan alla produktionsprocesser. Därför, innan du köper och börjar använda mätaren, bör du studera i detalj vilka typer av profilometrar, deras funktionalitet och tekniska egenskaper.

Ytjämnhetsindex - detta är en av de viktigaste tekniska egenskaperna för kvaliteten på en produkt som är utformad för att fungera under tuffa förhållanden, som innebär kraftigt slitage på tillverkningsmaterialet. Nivån på grovhet kommer att avgöra både den övergripande kvaliteten på produktens arbete - dess driftsparametrar och användningstiden. Råhetsindexet är mycket viktigt, till exempel för förbränningsmotorer och andra liknande komponenter och mekanismer med ett stort antal rörliga delar och element.

Under drift sker kontinuerliga processer på arbetsytorna av sådana mekanismer som har en negativ inverkan på materialets struktur och integritet:

• bildandet av spån, sprickor och grader av olika storlekar;

• mekaniskt slitage av materialet;

• erosion av metall, dess partiella krossning.

För att öka produktens tekniska och operativa egenskaper, förbättra kvaliteten på dess arbete, samt förlänga hållbarheten, hjälper ytterligare teknisk bearbetning avsevärt - slipning... Nivån av ytjämnhet kommer att bero på den, vilket mäts av profilometern.

Sådana uppkomna defekter kan ha en ännu större effekt på mekanismens kvalitet än allvarlig överhettning eller stötar, och följaktligen orsaka dess deformation snabbare. Och överhettningen av själva metallen uppstår oftast på grund av överdriven friktion, vars orsak är den överdrivna grovheten på ytan på ett enskilt element.

Därför är det grovheten som till stor del påverkar sådana tekniska indikatorer för material som:

• motstånd mot korrosionsbildning;

• allmän hållbarhet;

• tillåten friktionskoefficient.

Enligt funktionsprincipen är profilometrarna indelade i Kontakt och kontaktlöst enheter. Kontaktdonen är utrustade med en speciell stålpenna med hård spets. Det bestämmer nivån av grovhet, rör sig längs produktens yta och ger avläsningarna till skärmen som är installerad i enhetens kropp.

Beröringsfria eller optiska profilometrar bestämmer delens grovhetsnivå med hjälp av en optisk sensor och en laser, som också, undersöker ytan, visar erhållna data på en speciell miniatyrmonitor. Låt oss överväga mer i detalj båda typerna av profilometrar, funktionerna i deras drift och de viktigaste tekniska egenskaperna.

För ett illustrativt exempel, överväg en av de vanligaste kontaktprofilometrarna - en enhet med en digital avläsning av modell 296. Det är en typisk representant för enheter i denna klass av mätteknik, vars funktion är baserad på induktiv signalomvandling.Denna mätare är endast utformad för att mäta grovhetsnivån på plana ytor. Strukturellt består en kontaktprofilometer av följande element:

• stålpenna med en hård, vanligtvis diamantspets;

• anordning för att flytta sonden;

• omvandlare för grovhetsnivån;

• digital omvandlare och effektsignalförstärkare;

• bildskärm eller miniatyrmonitor;

• backsensorer för att styra sonden, riktningen för dess rörelse;

• mätlägesomkopplare;

• tidsintervallinställningsrelä.

Profileringsmodellen 296, såväl som anordningar med liknande modifikation, till exempel profileringsmodellen 130, anses vara stationär mätutrustning. Dessa anordningar används huvudsakligen för att bestämma ytornas grovhet endast i laboratorie-, verkstadsförhållanden.

Men förutom dem finns det även mobila eller bärbara kontaktprofiler, som har små dimensioner. Till exempel en rysktillverkad mätanordning modell TR-100 med en piezoelektrisk givare.

Justering av avläsningen av utgående kvantitet eller indikering i modell TR-100 utförs på bekostnad av en speciell enhet, dessutom inbyggd i enhetens huvudkrets. Dessutom har profilometern TR-100 ett bredare mätområde - från 0,05 till 50 mikrometer (μm). Dess betydande nackdel i jämförelse med laboratorie- eller verkstadsanordningar är den lägre bestämningsnoggrannheten (skillnaden mellan modellerna är cirka 10-12%).

Till skillnad från kontaktmodeller har kontaktfria profilometrar fler möjligheter. Därför är de idag mycket mer utbredda, används oftare i produktionen. Deras främsta fördelar är möjligheten till fjärrskanning, såväl som funktionen för onlinedataöverföring och automatisk utmatning av information till en datorskärm eller skrivare för efterföljande utskrift. Det tillåtna avståndet eller avståndet från den undersökta ytan beror på den specifika modellen av mätaren. Liksom i fallet med kontaktmodeller finns även kontaktlösa enheter i två huvudtyper - stationära och bärbara.

En beröringsfri stationär profilometer med funktionen att registrera det erhållna resultatet innehåller följande element:

• landningsplatta med speciella spår i vilka testmaterialet eller produkten är fixerad;

• speciellt laserhuvud för ytskanning;

• en optisk enhet med primära mätgivare - en speciell sensor eller sensor;

• styrkanal för vågöverföring - vågledare;

• en datoriserad nod med ett motsvarande användargränssnitt för att styra enheten och ansluta ytterligare inspelningsenheter till den.

Den genomtänkta funktionaliteten hos en beröringsfri optisk profilometer gör att du kan bestämma och visa på monitorn en mycket stor och i de flesta fall en uttömmande mängd nödvändig information. Detaljerade data hjälper till att så exakt som möjligt fastställa nivån av ytjämnhet och behovet av ytterligare bearbetning. Den resulterande informationen inkluderar sådana viktiga indikatorer som:

• skanningsområdesprofil - längsgående och tvärgående;

• maximal tillåten mätnoggrannhet för en specifik yta;

• diskretitet (diskontinuitet) hos anordningens mätsteg;

• läsfel vid tidpunkten för skanning, samt det möjliga totala felet.

Förutom huvudfunktionaliteten ger sådana profilometrar möjligheten registrera de erhållna resultaten på ett speciellt termotryckpapper. Själva inspelningen utförs i form av ett profilogram, så att enheten även kan användas som en fullfjädrad profilograf. Kontrollen och övervakningen av skanningen utförs i ett separat dialogläge, vilket möjliggör ommätning av grovhetsnivån inte på hela produkten, utan bara i de områden som krävs.

Som ett exempel på en bärbar eller mobil beröringsfri profilometer, överväg en av de mest populära modellerna av denna typ av enhet - meter av tysk produktion Mahr MarSurf PS1. I denna kompakta enhet överförs styrsignalen till motsvarande krets med hjälp av en speciell optisk sensor. Slumpmässiga ofrivilliga fluktuationer (periodiska partiella förändringar) av avståndet mellan den undersökta ytan och apparatens avläsningsmottagare kompenseras av ett automatiskt system för kalibrering av mätsteget.

Profilometern är utrustad med en praktisk digital display och en speciell infällbar beröringsfri penna. Ojämnhetsnivåmätningsområde in bärbar modell Mahr MarSurf PS1 sträcker sig från 5 till 15 mikrometer.

Valet av mätare kommer direkt att bero på typen av yta som undersöks och syftet, komplexiteten hos föremålet som testas. Stationära kontakt- och beröringsfria profilometrar ger en mer exakt och detaljerad bedömning av materialets grovhetsnivå. Ojämnheten hos hårda ytor, såsom delar av kolstål, mäts bäst med en diamantpenna. Det är bekvämare att utföra en operativ eller partiell bedömning av kvaliteten på materialbearbetning med en bärbar bärbar enhet.

Optiska beröringsfria mätare är endast utformade för att skanna rengjorda material - damm och smuts kan avsevärt förvränga resultatet.