Προφίλμετρα

Προφίλόμετρο Είναι μια ειδική συσκευή για τη μέτρηση της τραχύτητας της επιφάνειας μεμονωμένων μερών, μηχανισμών και στοιχείων κατασκευασμένη από υλικά διαφορετικής πυκνότητας. Βοηθά στον προσδιορισμό της ποιότητας του προϊόντος και της ανάγκης για πρόσθετη επεξεργασία. Η χρήση, και ιδιαίτερα η επιλογή της συσκευής, είναι σημαντικά βήματα σχεδόν σε κάθε παραγωγική διαδικασία. Επομένως, πριν αγοράσετε και ξεκινήσετε τη λειτουργία του μετρητή, θα πρέπει να μελετήσετε λεπτομερώς ποιοι είναι οι τύποι προφίλμετρων, η λειτουργικότητα και τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά τους.

Δείκτης τραχύτητας επιφάνειας - αυτό είναι ένα από τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά της ποιότητας ενός προϊόντος που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε σκληρές συνθήκες, οι οποίες συνεπάγονται σοβαρή φθορά του υλικού κατασκευής. Το επίπεδο τραχύτητας θα καθορίσει τόσο τη συνολική ποιότητα της εργασίας του προϊόντος - τις λειτουργικές του παραμέτρους, όσο και τη διάρκεια χρήσης. Ο δείκτης τραχύτητας είναι πολύ σημαντικός, για παράδειγμα, για κινητήρες εσωτερικής καύσης και άλλα παρόμοια εξαρτήματα και μηχανισμούς με μεγάλο αριθμό κινούμενων μερών και στοιχείων.

Κατά τη λειτουργία, συμβαίνουν συνεχείς διεργασίες στις επιφάνειες εργασίας τέτοιων μηχανισμών που έχουν αρνητικό αντίκτυπο στη δομή και την ακεραιότητα του υλικού:

• ο σχηματισμός τσιπς, ρωγμών και γρεζιών διαφόρων μεγεθών.

• μηχανική φθορά του υλικού.

• διάβρωση του μετάλλου, μερική σύνθλιψή του.

Για την αύξηση των τεχνικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών του προϊόντος, τη βελτίωση της ποιότητας της εργασίας του, καθώς και την παράταση της διάρκειας ζωής, η πρόσθετη τεχνολογική επεξεργασία βοηθά σημαντικά - άλεση... Το επίπεδο τραχύτητας της επιφάνειας θα εξαρτηθεί από αυτό, το οποίο μετράται από το προφιλόμετρο.

Τέτοια προκύπτοντα ελαττώματα μπορούν να έχουν ακόμη μεγαλύτερη επίδραση στην ποιότητα του μηχανισμού από τη σοβαρή υπερθέρμανση ή τις κρούσεις και, κατά συνέπεια, να προκαλέσουν την παραμόρφωσή του πιο γρήγορα. Και η υπερθέρμανση του ίδιου του μετάλλου συμβαίνει συχνότερα λόγω υπερβολικής τριβής, η αιτία της οποίας είναι η υπερβολική τραχύτητα της επιφάνειας ενός μεμονωμένου στοιχείου.

Επομένως, είναι η τραχύτητα που επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τέτοιους τεχνικούς δείκτες υλικών όπως:

• αντοχή στο σχηματισμό διάβρωσης.

• γενική αντοχή?

• επιτρεπόμενος συντελεστής τριβής.

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, τα προφιλόμετρα χωρίζονται σε Επικοινωνία και χωρίς επαφή συσκευές. Οι συσκευές επαφής είναι εξοπλισμένες με ειδική ατσάλινη γραφίδα με σκληρό άκρο. Καθορίζει το επίπεδο τραχύτητας, που κινείται κατά μήκος της επιφάνειας του προϊόντος και δίνει τις ενδείξεις στην οθόνη που είναι εγκατεστημένη στο σώμα της συσκευής.

Τα μη-επαφή ή οπτικά προφίλμετρα καθορίζουν το επίπεδο τραχύτητας του εξαρτήματος χρησιμοποιώντας έναν οπτικό αισθητήρα και ένα λέιζερ, το οποίο επίσης, εξετάζοντας την επιφάνεια, εμφανίζει τα δεδομένα που λαμβάνονται σε μια ειδική μικροσκοπική οθόνη. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα και τους δύο τύπους προφίλμετρων, τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας τους και τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά.

Για ένα ενδεικτικό παράδειγμα, εξετάστε ένα από τα πιο κοινά προφίλμετρα επαφής - μια συσκευή με ψηφιακή ένδειξη του μοντέλου 296. Είναι τυπικός εκπρόσωπος συσκευών αυτής της κατηγορίας τεχνολογίας μέτρησης, η λειτουργία των οποίων βασίζεται στην επαγωγική μετατροπή σήματος.Αυτός ο μετρητής έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση του επιπέδου τραχύτητας μόνο επίπεδων επιφανειών. Δομικά, ένα προφίλόμετρο επαφής αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• ατσάλινη γραφίδα με σκληρή, συνήθως διαμαντένια άκρη.

• συσκευή για τη μετακίνηση του καθετήρα.

• Μετατροπέας επιπέδου τραχύτητας.

• ψηφιακός μετατροπέας και ενισχυτής σήματος ισχύος.

• οθόνη ή μινιατούρα οθόνη?

• αντίστροφοι αισθητήρες για τον έλεγχο του καθετήρα, την κατεύθυνση της κίνησής του.

• διακόπτης λειτουργίας μέτρησης.

• ρελέ ρύθμισης χρονικού διαστήματος.

Το μοντέλο προφίλτρου 296, καθώς και συσκευές παρόμοιας τροποποίησης, για παράδειγμα, το μοντέλο προφίλτρου 130, θεωρούνται σταθερός εξοπλισμός μέτρησης. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται κυρίως για τον προσδιορισμό της τραχύτητας των επιφανειών μόνο σε συνθήκες εργαστηρίου, εργαστηρίου.

Όμως, εκτός από αυτά, υπάρχουν και κινητά ή φορητά προφίλ επαφών, τα οποία έχουν μικρές διαστάσεις. Για παράδειγμα, ένα όργανο μέτρησης ρωσικής κατασκευής μοντέλο TR-100 με πιεζοηλεκτρικό μορφοτροπέα.

Προσαρμογή της ένδειξης της ποσότητας εξόδου ή ένδειξης σε μοντέλο TR-100 πραγματοποιείται με έξοδα μιας ειδικής μονάδας, επιπλέον ενσωματωμένης στο κύριο κύκλωμα λειτουργίας της συσκευής. Επιπλέον, το προφιλόμετρο TR-100 έχει ευρύτερο εύρος μέτρησης - από 0,05 έως 50 μικρόμετρα (μm). Το σημαντικό μειονέκτημά του σε σύγκριση με συσκευές εργαστηρίου ή εργαστηρίου είναι η χαμηλότερη ακρίβεια προσδιορισμού (η διαφορά μεταξύ των μοντέλων είναι περίπου 10-12%).

Σε αντίθεση με τα μοντέλα επαφής, τα προφίλμετρα χωρίς επαφή έχουν περισσότερες δυνατότητες. Ως εκ τούτου, σήμερα είναι πολύ πιο διαδεδομένα, χρησιμοποιούνται πιο συχνά στην παραγωγή. Τα κύρια πλεονεκτήματά τους είναι η δυνατότητα απομακρυσμένης σάρωσης, καθώς και η λειτουργία ηλεκτρονικής μεταφοράς δεδομένων και αυτόματης εξαγωγής πληροφοριών σε οθόνη υπολογιστή ή εκτυπωτή για επακόλουθη εκτύπωση. Η επιτρεπόμενη απόσταση ή απόσταση από την επιφάνεια που ερευνάται θα εξαρτηθεί από το συγκεκριμένο μοντέλο του μετρητή. Όπως και στην περίπτωση των μοντέλων επαφής, οι ανέπαφες συσκευές διατίθενται επίσης σε δύο κύριους τύπους - σταθερές και φορητές.

Ένα σταθερό προφιλόμετρο χωρίς επαφή με τη λειτουργία καταγραφής του ληφθέντος αποτελέσματος περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

• μια πλάκα προσγείωσης με ειδικές αυλακώσεις στις οποίες είναι στερεωμένο το υπό εξέταση υλικό ή προϊόν·

• ειδική κεφαλή λέιζερ για επιφανειακή σάρωση.

• μια οπτική συσκευή με κύριους μορφοτροπείς μέτρησης - ειδικός αισθητήρας ή αισθητήρας.

• κανάλι καθοδήγησης για μετάδοση κυμάτων - κυματοδηγός.

• έναν ηλεκτρονικό κόμβο με αντίστοιχη διεπαφή χρήστη για τον έλεγχο της συσκευής και τη σύνδεση πρόσθετων συσκευών εγγραφής σε αυτήν.

Η καλά μελετημένη λειτουργία ενός οπτικού προφιλόμετρου χωρίς επαφή σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε και να εμφανίσετε στην οθόνη ένα πολύ μεγάλο, και στις περισσότερες περιπτώσεις, μια εξαντλητική ποσότητα απαραίτητων πληροφοριών. Τα λεπτομερή δεδομένα βοηθούν στον καθορισμό όσο το δυνατόν ακριβέστερα του επιπέδου τραχύτητας της επιφάνειας και της ανάγκης για περαιτέρω επεξεργασία. Οι πληροφορίες που λαμβάνονται περιλαμβάνουν σημαντικούς δείκτες όπως:

• προφίλ περιοχής σάρωσης - διαμήκης και εγκάρσια.

• μέγιστη επιτρεπόμενη ακρίβεια μέτρησης για μια συγκεκριμένη επιφάνεια.

• διακριτικότητα (ασυνέχεια) του βήματος μέτρησης της συσκευής.

• σφάλμα ανάγνωσης τη στιγμή της σάρωσης, καθώς και το πιθανό συνολικό συνολικό σφάλμα.

Εκτός από την κύρια λειτουργικότητα, τέτοια προφίλμετρα παρέχουν τη δυνατότητα καταγράψτε τα αποτελέσματα που λαμβάνονται σε ειδικό χαρτί θερμικής εκτύπωσης σε ρολό. Η ίδια η εγγραφή πραγματοποιείται με τη μορφή προφιλογράμματος, έτσι ώστε η συσκευή να μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως πλήρες προφίλ. Ο έλεγχος και η παρακολούθηση της σάρωσης πραγματοποιείται σε ξεχωριστό τρόπο διαλόγου, αυτό επιτρέπει την εκ νέου μέτρηση του επιπέδου τραχύτητας όχι σε ολόκληρο το προϊόν, αλλά μόνο στις απαιτούμενες περιοχές.

Ως παράδειγμα ενός φορητού ή κινητού προφίλ μετρητή χωρίς επαφή, εξετάστε ένα από τα πιο δημοφιλή μοντέλα αυτού του τύπου συσκευής - μετρητής γερμανικής παραγωγής Mahr MarSurf PS1. Σε αυτή τη συμπαγή συσκευή, το σήμα ελέγχου μεταδίδεται στο αντίστοιχο κύκλωμα χρησιμοποιώντας έναν ειδικό οπτικό αισθητήρα. Τυχαίες ακούσιες διακυμάνσεις (περιοδικές μερικές αλλαγές) της απόστασης μεταξύ της ερευνούμενης επιφάνειας και του δέκτη ανάγνωσης της συσκευής αντισταθμίζονται από ένα αυτόματο σύστημα για τη βαθμονόμηση του βήματος μέτρησης.

Το προφίλόμετρο είναι εξοπλισμένο με μια βολική ψηφιακή οθόνη και μια ειδική ανασυρόμενη γραφίδα χωρίς επαφή. Εύρος μέτρησης επιπέδου τραχύτητας σε φορητό μοντέλο Mahr MarSurf PS1 κυμαίνεται από 5 έως 15 μικρόμετρα.

Η επιλογή του μετρητή θα εξαρτηθεί άμεσα από τον τύπο της επιφάνειας που εξετάζεται και τον σκοπό, την πολυπλοκότητα του στοιχείου που δοκιμάζεται. Τα σταθερά προφιλόμετρα επαφής και μη επαφής παρέχουν μια πιο ακριβή και λεπτομερή εκτίμηση του επιπέδου τραχύτητας του υλικού. Η τραχύτητα των σκληρών επιφανειών, όπως τα μέρη από χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, μετριέται καλύτερα με μια διαμαντένια γραφίδα. Είναι πιο βολικό να πραγματοποιήσετε μια λειτουργική ή μερική αξιολόγηση της ποιότητας της επεξεργασίας υλικού με φορητό φορητή συσκευή.

Οι οπτικοί μετρητές χωρίς επαφή έχουν σχεδιαστεί μόνο για σάρωση καθαρισμένων υλικών - η σκόνη και η βρωμιά μπορούν να παραμορφώσουν σημαντικά το αποτέλεσμα.