Προφίλ: συσκευές για τη μέτρηση της τραχύτητας. Τι είναι? Οπτικά, λέιζερ και άλλα μοντέλα χωρίς επαφή

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 05:33

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

Τι είναι?

Δείκτης τραχύτητας επιφάνειας - αυτό είναι ένα από τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά της ποιότητας ενός προϊόντος που έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε δύσκολες συνθήκες, οι οποίες συνεπάγονται σοβαρή φθορά του υλικού κατασκευής. Το επίπεδο τραχύτητας θα καθορίσει τόσο τη συνολική ποιότητα της εργασίας του προϊόντος - τις παραμέτρους λειτουργίας του 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 διαδικασίες στις επιφάνειες εργασίας τέτοιων μηχανισμών που έχουν αρνητικό αντίκτυπο στη δομή και την ακεραιότητα του υλικού:

• ο σχηματισμός τσιπς, ρωγμών και φρεατίων διαφόρων μεγεθών.
• μηχανική φθορά του υλικού ·
• διάβρωση μετάλλου, μερική θρυμματισμός του.

Για να αυξηθούν τα τεχνικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά του προϊόντος, να βελτιωθεί η ποιότητα της εργασίας του, καθώς και να παραταθεί η διάρκεια ζωής, η πρόσθετη τεχνολογική επεξεργασία βοηθά σημαντικά - άλεση … Το επίπεδο τραχύτητας της επιφάνειας θα εξαρτηθεί από αυτό, το οποίο μετριέται με το προφίλμετρο.

Τέτοια ελαττώματα που προκύπτουν μπορεί να έχουν ακόμη μεγαλύτερη επίδραση στην ποιότητα του μηχανισμού από τη σοβαρή υπερθέρμανση ή τις προσκρούσεις και, κατά συνέπεια, να προκαλέσουν γρηγορότερη παραμόρφωση. 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 τεχνικούς δείκτες υλικών όπως:

• αντοχή στον σχηματισμό διάβρωσης.
• γενική αντοχή?
• επιτρεπτός συντελεστής τριβής.

Αυτή η συσκευή σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την ακριβή κατάσταση της επιφάνειας του υλικού και το πιο σημαντικό, την ανάγκη για περαιτέρω επεξεργασία του (καθαρισμός ή λείανση).

Προβολές

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, τα προφίλμετρα χωρίζονται σε Επικοινωνία και ανέπαφη συσκευές. Οι συσκευές επαφής είναι εξοπλισμένες με ειδική χαλύβδινη 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 τα οπτικά προφίλμετρα καθορίζουν το επίπεδο τραχύτητας του τμήματος χρησιμοποιώντας έναν οπτικό αισθητήρα και ένα λέιζερ, το οποίο επίσης, εξετάζοντας την επιφάνεια, εμφανίζει τα ληφθέντα δεδομένα σε μια ειδική μικρογραφία οθόνης. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα και τους δύο τύπους προφίλμετρων, τα χαρακτηριστικά της λειτουργίας τους και τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά.

Προφίλμετρα επαφής

Για ένα ενδεικτικό παράδειγμα, ας εξετάσουμε ένα από τα πιο κοινά προφίλμετρα επαφής - μια συσκευή με ψηφιακή ανάγνωση του μοντέλου 296. Είναι ένας τυπικός εκπρόσωπος συσκευών αυτής της κατηγορίας τεχνολογίας μέτρησης, η λειτουργία των οποίων βασίζεται στη μετατροπή επαγωγικού σήματος. Αυτός ο μετρητής έχει σχεδιαστεί για να μετρά το επίπεδο τραχύτητας μόνο των επίπεδων επιφανειών. Δομικά, ένα προφίλμετρο επαφής αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• χαλύβδινη γραφίδα με σκληρό, συνήθως διαμαντένιο άκρο.
• συσκευή για τη μετακίνηση του αισθητήρα.
• μορφοτροπέα επιπέδου τραχύτητας?
• ψηφιακός μετατροπέας και ενισχυτής σήματος ισχύος.
• οθόνη ή μικρογραφία οθόνης.
• αντίστροφοι αισθητήρες για τον έλεγχο του αισθητήρα, την κατεύθυνση της κίνησής του.
• διακόπτης λειτουργίας μέτρησης.
• ρελέ ρύθμισης χρονικού διαστήματος.

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

Αλλά, εκτός από αυτά, υπάρχουν επίσης κινητά ή φορητά προφίλ επαφών με μικρές διαστάσεις. Για παράδειγμα, μια ρωσικής κατασκευής συσκευή μέτρησης μοντέλο TR-100 με πιεζοηλεκτρικό μορφοτροπέα.

Παρά το γεγονός ότι αυτό το προφίλμετρο λειτουργεί με την ίδια αρχή με τα προηγούμενα μοντέλα, η λειτουργικότητά του σας επιτρέπει να προσδιορίσετε το επίπεδο τραχύτητας όχι μόνο σε επίπεδες, αλλά και σε κυρτές και κοίλες επιφάνειες.

Ρύθμιση της ανάγνωσης της ποσότητας εξόδου ή της ένδειξης στο μοντέλο TR-100 πραγματοποιείται με έξοδα μιας ειδικής μονάδας, επιπλέον ενσωματωμένης στο κύριο κύκλωμα λειτουργίας της συσκευής. Επιπλέον, το προφίλμετρο 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%).

Προφίλμετρα χωρίς επαφή

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

Ένα στατικό προφίλμετρο χωρίς επαφή με τη λειτουργία καταγραφής του ληφθέντος αποτελέσματος περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

• πλάκα προσγείωσης με ειδικές αυλακώσεις στις οποίες είναι στερεωμένο το υλικό δοκιμής ή το προϊόν ·
• ειδική κεφαλή λέιζερ για σάρωση επιφάνειας.
• μια οπτική συσκευή με κύριους μετατροπείς μέτρησης - έναν ειδικό αισθητήρα ή αισθητήρα.
• κανάλι καθοδήγησης για μετάδοση κύματος - κυματοδηγός.
• έναν μηχανογραφικό κόμβο με κατάλληλο περιβάλλον εργασίας χρήστη για τον έλεγχο της συσκευής και τη σύνδεση πρόσθετων συσκευών εγγραφής σε αυτήν.

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

• προφίλ περιοχής σάρωσης - διαμήκης και εγκάρσιος.
• μέγιστη επιτρεπόμενη ακρίβεια μέτρησης για μια συγκεκριμένη επιφάνεια ·
• διακριτικότητα (ασυνέχεια) του σταδίου μέτρησης της συσκευής ·
• σφάλμα ανάγνωσης κατά τη σάρωση, καθώς και το πιθανό συνολικό σφάλμα.

Εκτός από την κύρια λειτουργικότητα, τέτοια προφίλμετρα παρέχουν τη δυνατότητα καταγράψτε τα αποτελέσματα που λαμβάνονται σε ειδικό θερμικό χαρτί ρολό εκτύπωσης . Η ίδια η ηχογράφηση εκτελείται με τη μορφή προφίλγραμμα, έτσι ώστε η συσκευή να μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πλήρες προφίλγραφο. 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 φορητού ή κινητού προφίλμετρου χωρίς επαφή, σκεφτείτε ένα από τα πιο δημοφιλή μοντέλα αυτού του τύπου συσκευής - μετρητής γερμανικής παραγωγής Mahr MarSurf PS1 . Σε αυτήν τη συμπαγή συσκευή, το σήμα ελέγχου μεταδίδεται στο αντίστοιχο κύκλωμα χρησιμοποιώντας έναν ειδικό οπτικό αισθητήρα. Οι τυχαίες ακούσιες διακυμάνσεις (περιοδικές τμηματικές αλλαγές) της απόστασης μεταξύ της εξεταζόμενης επιφάνειας και του δέκτη ανάγνωσης της συσκευής αντισταθμίζονται από ένα αυτόματο σύστημα για τη βαθμονόμηση του σταδίου μέτρησης.

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

Όπως όλα τα σύγχρονα κινητά προφίλμετρα, η συσκευή λειτουργεί όχι μόνο από το ηλεκτρικό δίκτυο, αλλά και από ενσωματωμένες μπαταρίες. Υπάρχουν επίσης μοντέλα με αφαιρούμενες μπαταρίες.

Πώς να επιλέξετε

Η επιλογή του μετρητή θα εξαρτηθεί άμεσα από τον τύπο της επιφάνειας που εξετάζεται και τον σκοπό, την πολυπλοκότητα του αντικειμένου που δοκιμάζεται. Τα σταθερά προφίλμετρα 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 πραγματοποιηθεί μια λειτουργική ή μερική αξιολόγηση της ποιότητας της επεξεργασίας υλικού με ένα φορητό φορητή συσκευή.

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

Σε συγκεκριμένες συνθήκες παραγωγής, συνιστάται η χρήση προφίλ μετρητών επαφής με άκρο με διαμάντι για τον έλεγχο τέτοιων επιφανειών, διαφορετικά η τιμή τραχύτητας θα είναι λανθασμένη.