Profili: Ierīces Raupjuma Mērīšanai. Kas Tas Ir? Optiskie, Lāzera Un Citi Bezkontakta Modeļi

2024 Autors: Beatrice Philips | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-07 13:53

Profilometrs Ir īpaša ierīce atsevišķu detaļu, mehānismu un elementu virsmas raupjuma mērīšanai, kas izgatavoti no dažāda blīvuma materiāliem. Tas palīdz noteikt produkta kvalitāti un nepieciešamību pēc papildu apstrādes. Aparāta izmantošana un jo īpaši tā izvēle ir svarīgi soļi gandrīz jebkurā ražošanas procesā. Tāpēc pirms skaitītāja iegādes un lietošanas sākšanas jums vajadzētu detalizēti izpētīt, kādi ir profilometru veidi, to funkcionalitāte un tehnoloģiskās īpašības.

Kas tas ir?

Virsmas raupjuma indekss - šī ir viena no galvenajām tehniskajām īpašībām, kas raksturīgas produkta kvalitātei, kas paredzēts darbam skarbos apstākļos, kas saistīti ar ražošanas materiāla nopietnu nodilumu. Raupjuma līmenis noteiks gan produkta darba vispārējo kvalitāti - tā darbības parametrus, gan lietošanas ilgumu. Raupjuma indekss ir ļoti svarīgs, piemēram, iekšdedzes dzinējiem un citiem līdzīgiem komponentiem un mehānismiem ar lielu skaitu kustīgu detaļu un elementu.

Darbības laikā uz šādu mehānismu darba virsmām notiek nepārtraukti procesi, kas negatīvi ietekmē materiāla struktūru un integritāti:

• dažāda lieluma mikroshēmu, plaisu un urbumu veidošanās;
• materiāla mehāniskais nodilums;
• metāla erozija, tā daļēja sasmalcināšana.

Lai palielinātu produkta tehniskās un ekspluatācijas īpašības, uzlabotu tā darba kvalitāti, kā arī pagarinātu glabāšanas laiku, papildu tehnoloģiskā apstrāde ievērojami palīdz - slīpēšana … No tā būs atkarīgs virsmas raupjuma līmenis, ko mēra ar profilometru.

Šādi radušies defekti var vēl vairāk ietekmēt mehānisma kvalitāti nekā spēcīga pārkaršana vai triecieni, un attiecīgi izraisīt tā deformāciju ātrāk. Un paša metāla pārkaršana visbiežāk notiek pārmērīgas berzes dēļ, kuras cēlonis ir atsevišķa elementa virsmas pārmērīga raupjums.

Tāpēc raupjums lielā mērā ietekmē tādus materiālu tehniskos rādītājus kā:

• izturība pret korozijas veidošanos;
• vispārēja izturība;
• pieļaujamais berzes koeficients.

Šī ierīce ļauj precīzi noteikt materiāla virsmas stāvokli un, pats galvenais, nepieciešamību pēc tās turpmākas apstrādes (tīrīšanas vai slīpēšanas).

Skatījumi

Pēc darbības principa profilometri ir sadalīti kontakts un bezkontakta ierīces. Kontakta ierīces ir aprīkotas ar īpašu tērauda irbuli ar cietu galu. Tas nosaka raupjuma līmeni, pārvietojoties gar izstrādājuma virsmu, un sniedz rādījumus ierīces korpusā uzstādītajam ekrānam.

Bezkontakta vai optiskie profilometri nosaka detaļas raupjuma līmeni, izmantojot optisko sensoru un lāzeru, kas arī, pārbaudot virsmu, parāda iegūtos datus īpašā miniatūrā monitorā. Ļaujiet mums sīkāk apsvērt abus profilometru veidus, to darbības iezīmes un galvenās tehniskās īpašības.

Kontaktpersonu profilometri

Ilustratīvam piemēram, aplūkosim vienu no visbiežāk sastopamajiem kontaktprofila mērītājiem - ierīci ar 296. modeļa digitālo nolasījumu. Tas ir tipisks šīs klases mērīšanas tehnoloģiju ierīču pārstāvis, kura darbības pamatā ir induktīvā signāla pārveidošana. Šis skaitītājs ir paredzēts tikai plakanu virsmu raupjuma līmeņa mērīšanai. Strukturāli kontaktu profilometrs sastāv no šādiem elementiem:

• tērauda irbulis ar cietu, parasti dimanta galu;
• ierīce zondes pārvietošanai;
• raupjuma līmeņa devējs;
• digitālais pārveidotājs un jaudas signāla pastiprinātājs;
• displejs vai miniatūrs monitors;
• atpakaļgaitas sensori, lai kontrolētu zondi, tās kustības virzienu;
• mērīšanas režīma slēdzis;
• laika intervāla iestatīšanas relejs.

Profilētāja modelis 296, kā arī līdzīgas modifikācijas ierīces, piemēram, profila 130 modelis, tiek uzskatītas par stacionārām mērīšanas iekārtām. Šīs ierīces galvenokārt izmanto virsmu raupjuma noteikšanai tikai laboratorijas, darbnīcas apstākļos.

Bet bez tiem ir arī mobili vai pārnēsājami kontaktu profili ar maziem izmēriem. Piemēram, Krievijā ražotas mērierīces modelis TR-100 ar pjezoelektrisko devēju.

Neskatoties uz to, ka šis profilometrs darbojas pēc tāda paša principa kā iepriekšējie modeļi, tā funkcionalitāte ļauj noteikt raupjuma līmeni ne tikai uz līdzenām, bet arī uz izliektām un ieliektām virsmām.

Izvades daudzuma rādījuma vai indikācijas noregulēšana modelis TR-100 tiek veikta uz īpašas vienības rēķina, papildus iebūvēta ierīces galvenajā darbības ķēdē. Turklāt TR -100 profilometram ir plašāks mērījumu diapazons - no 0,05 līdz 50 mikrometriem (μm). Tā būtiskais trūkums salīdzinājumā ar laboratorijas vai darbnīcas ierīcēm ir zemākā noteikšanas precizitāte (atšķirība starp modeļiem ir aptuveni 10-12%).

Bezkontakta profilometri

Atšķirībā no kontaktu modeļiem bezkontakta profilometriem ir vairāk iespēju. Tāpēc šodien tie ir daudz plašāk izplatīti, biežāk tiek izmantoti ražošanā. To galvenās priekšrocības ir attālinātas skenēšanas iespēja, kā arī tiešsaistes datu pārsūtīšanas funkcija un automātiska informācijas izvadīšana uz datora monitoru vai printeri turpmākai drukāšanai . Pieļaujamais attālums vai attālums no pētāmās virsmas būs atkarīgs no konkrētā skaitītāja modeļa. Tāpat kā kontaktu modeļos, bezkontakta ierīcēm ir arī divi galvenie veidi - stacionāras un pārnēsājamas.

Bezkontakta stacionārais profilometrs ar iegūto rezultātu reģistrēšanas funkciju ietver šādus elementus:

• nosēšanās plāksne ar īpašām rievām, kurās ir nostiprināts testa materiāls vai produkts;
• īpaša lāzera galva virsmas skenēšanai;
• optiska ierīce ar primārajiem mērīšanas devējiem - īpašs sensors vai sensors;
• vadošais kanāls viļņu pārraidei - viļņvads;
• datorizēts mezgls ar atbilstošu lietotāja interfeisu, lai kontrolētu ierīci un pievienotu tai papildu ierakstīšanas ierīces.

Bezkontakta optiskā profilometra labi pārdomātā funkcionalitāte ļauj noteikt un parādīt monitorā ļoti lielu un vairumā gadījumu izsmeļošu nepieciešamo informāciju. Detalizēti dati palīdz pēc iespējas precīzāk noteikt virsmas raupjuma līmeni un nepieciešamību pēc turpmākas apstrādes. Iegūtā informācija ietver tādus svarīgus rādītājus kā:

• skenēšanas apgabala profils - garenisks un šķērsvirziena;
• maksimālā pieļaujamā mērījumu precizitāte konkrētai virsmai;
• ierīces mērīšanas soļa diskrētums (pārtraukums);
• lasīšanas kļūda skenēšanas laikā, kā arī iespējamā kopējā kopējā kļūda.

Papildus galvenajai funkcionalitātei šādi profilometri nodrošina iespēju ierakstiet iegūtos rezultātus uz īpaša termopapīra ruļļpapīra . Ieraksts pats tiek veikts profilogrammas veidā, lai ierīci varētu izmantot arī kā pilnvērtīgu profilogrāfu. Skenēšanas kontrole un uzraudzība tiek veikta atsevišķā dialoga režīmā, tas ļauj atkārtoti izmērīt raupjuma līmeni nevis visam produktam, bet tikai vajadzīgajās vietās.

Kā portatīvā vai mobilā bezkontakta profilometra piemēru, apsveriet vienu no populārākajiem šāda veida ierīču modeļiem - metrs vācu produkcijas Mahr MarSurf PS1 . Šajā kompaktajā ierīcē vadības signāls tiek pārsūtīts uz atbilstošo ķēdi, izmantojot īpašu optisko sensoru. Nejaušas nejaušas svārstības (periodiskas daļējas izmaiņas) attālumā starp pētāmo virsmu un ierīces nolasīšanas uztvērēju tiek kompensētas ar automātisku mērīšanas soļa kalibrēšanas sistēmu.

Profilometrs ir aprīkots ar ērtu digitālo displeju un īpašu ievelkamu bezkontakta irbuli. Raupjuma līmeņa mērīšanas diapazons pārnēsājams modelis Mahr MarSurf PS1 svārstās no 5 līdz 15 mikrometriem.

Tāpat kā visi mūsdienu mobilie profilometri, ierīce darbojas ne tikai no elektrotīkla, bet arī no iebūvētām baterijām. Ir arī modeļi ar noņemamām baterijām.

Kā izvēlēties?

Skaitītāja izvēle būs tieši atkarīga no pārbaudāmās virsmas veida un mērķa, pārbaudāmā priekšmeta sarežģītības. Stacionārie un bezkontakta profilometri nodrošina precīzāku un detalizētāku materiāla raupjuma līmeņa novērtējumu . Cieto virsmu raupjumu, piemēram, detaļas ar augstu oglekļa saturu, vislabāk var izmērīt ar dimanta irbuli. Ērtāk ir veikt operatīvu vai daļēju materiālu apstrādes kvalitātes novērtēšanu ar portatīvo pārnēsājama ierīce.

Optiskie bezkontakta skaitītāji ir paredzēti tikai tīrītu materiālu skenēšanai - putekļi un netīrumi var ievērojami izkropļot rezultātu.

Īpašos ražošanas apstākļos šādu virsmu pārbaudei ieteicams izmantot kontakta profilometrus ar cietiem dimanta galiem, pretējā gadījumā raupjuma vērtība būs nepareiza.