Profilometrit

Profilometri On erityinen laite yksittäisten osien, mekanismien ja eri tiheydestä valmistettujen elementtien pinnan karheuden mittaamiseen. Se auttaa määrittämään tuotteen laadun ja lisäkäsittelyn tarpeen. Käyttö ja erityisesti laitteen valinta ovat tärkeitä vaiheita lähes kaikissa tuotantoprosesseissa. Siksi ennen mittarin ostamista ja käytön aloittamista sinun tulee tutkia yksityiskohtaisesti, minkä tyyppiset profilometrit ovat, niiden toimivuus ja tekniset ominaisuudet.

Pinnan karheusindeksi - Tämä on yksi tuotteen laadun tärkeimmistä teknisistä ominaisuuksista, jotka on suunniteltu toimimaan ankarissa olosuhteissa, joihin liittyy valmistusmateriaalin voimakasta kulumista. Epätasaisuus määrää sekä tuotteen yleisen työn laadun - sen toimintaparametrit että käytön keston. Karheusindeksi on erittäin tärkeä esimerkiksi polttomoottoreille ja muille vastaaville komponenteille ja mekanismeille, joissa on suuri määrä liikkuvia osia ja elementtejä.

Käytön aikana tällaisten mekanismien työpinnoilla tapahtuu jatkuvia prosesseja, joilla on negatiivinen vaikutus materiaalin rakenteeseen ja eheyteen:

• erikokoisten lastujen, halkeamien ja purseiden muodostuminen;

• materiaalin mekaaninen kuluminen;

• metallin eroosio, sen osittainen murskaus.

Tuotteen teknisten ja toiminnallisten ominaisuuksien parantamiseksi, sen työn laadun parantamiseksi sekä säilyvyyden pidentämiseksi ylimääräinen tekninen käsittely auttaa merkittävästi - hiominen... Pinnan karheuden taso riippuu siitä, mikä mitataan profilometrillä.

Tällaiset syntyvät viat voivat vaikuttaa mekanismin laatuun jopa enemmän kuin voimakas ylikuumeneminen tai iskut, ja vastaavasti aiheuttaa sen nopeampaa muodonmuutosta. Ja itse metallin ylikuumeneminen johtuu useimmiten liiallisesta kitkasta, jonka syynä on yksittäisen elementin pinnan liiallinen karheus.

Siksi karheus vaikuttaa suurelta osin materiaalien teknisiin indikaattoreihin, kuten:

• korroosionkestävyys;

• yleinen kestävyys;

• sallittu kitkakerroin.

Toimintaperiaatteen mukaan profilometrit on jaettu ottaa yhteyttä ja kontaktiton laitteet. Kosketuslaitteet on varustettu erikoisteräksisellä kynällä, jossa on kova kärki. Se määrittää karheuden tason liikkuessaan tuotteen pintaa pitkin ja antaa lukemat laitteen runkoon asennetulle näytölle.

Kosketuksettomat tai optiset profilometrit määrittävät osan karheustason optisella anturilla ja laserilla, joka myös pintaa tutkiessaan näyttää saadut tiedot erityisellä minimonitorilla. Tarkastellaan yksityiskohtaisemmin molempia profilometrejä, niiden toiminnan ominaisuuksia ja tärkeimpiä teknisiä ominaisuuksia.

Havainnollistava esimerkki on yksi yleisimmistä kontaktiprofilometreistä - mallin 296 digitaalisella lukemalla varustettu laite. Se on tyypillinen edustaja tähän mittaustekniikkaluokkaan kuuluvista laitteista, joiden toiminta perustuu induktiiviseen signaalimuunnokseen.Tämä mittari on suunniteltu mittaamaan vain tasaisten pintojen karheutta. Rakenteellisesti kontaktiprofilometri koostuu seuraavista elementeistä:

• teräksinen kynä, jossa on kova, yleensä timanttikärki;

• laite anturin siirtämiseksi;

• karheuden tason anturi;

• digitaalimuunnin ja tehosignaalin vahvistin;

• näyttö tai pienoismonitori;

• peruutusanturit anturin ohjaamiseksi, sen liikkeen suuntaa;

• mittaustilan kytkin;

• aikavälin asetusrele.

Kiinteinä mittauslaitteina pidetään profilointimallia 296, samoin kuin vastaavan muunnelman laitteita, esimerkiksi profilointimallia 130. Näitä laitteita käytetään pääasiassa pintojen karheuden määrittämiseen vain laboratorio-, työpajaolosuhteissa.

Mutta niiden lisäksi on myös liikkuvia tai kannettavia kontaktiprofiileja, joilla on pienet mitat. Esimerkiksi venäläinen mittalaite malli TR-100 pietsosähköisellä muuntimella.

Lähtömäärän lukeman tai merkinnän säätö malli TR-100 suoritetaan erityisyksikön kustannuksella, joka on lisäksi sisäänrakennettu laitteen pääkäyttöpiiriin. Lisäksi TR-100-profiilimittarilla on laajempi mittausalue - 0,05 - 50 mikrometriä (μm). Sen merkittävä haitta laboratorio- tai työpajalaitteisiin verrattuna on alempi määritystarkkuus (mallien välinen ero on noin 10-12 %).

Toisin kuin kosketusmalleissa, kosketuksettomilla profilometreillä on enemmän ominaisuuksia. Siksi ne ovat nykyään paljon yleisempiä, niitä käytetään useammin tuotannossa. Niiden tärkeimmät edut ovat etäskannauksen mahdollisuus sekä online-tiedonsiirtotoiminto ja tietojen automaattinen tulostus tietokoneen näytölle tai tulostimelle myöhempää tulostusta varten. Sallittu etäisyys tai etäisyys tutkittavasta pinnasta riippuu mittarin tietystä mallista. Kuten kontaktimalleissa, myös kontaktittomia laitteita on kahta päätyyppiä - kiinteitä ja kannettavia.

Kosketukseton kiinteä profilometri, jonka tehtävänä on tallentaa saatu tulos, sisältää seuraavat elementit:

• erityisurilla varustettu laskulevy, johon tutkittava materiaali tai tuote on kiinnitetty;

• erityinen laserpää pintaskannaukseen;

• optinen laite, jossa on ensisijaiset mittausmuuntimet - erityinen anturi tai anturi;

• ohjauskanava aallonsiirtoon - aaltoputki;

• tietokoneistettu solmu, jossa on vastaava käyttöliittymä laitteen ohjaamiseksi ja lisätallennuslaitteiden liittämiseksi siihen.

Kosketuksettoman optisen profilometrin hyvin harkitun toiminnallisuuden avulla voit määrittää ja näyttää näytössä erittäin suuren ja useimmissa tapauksissa tyhjentävän määrän tarpeellista tietoa. Yksityiskohtaiset tiedot auttavat määrittämään mahdollisimman tarkasti pinnan karheuden ja jatkokäsittelyn tarpeen. Tuloksena olevat tiedot sisältävät sellaisia ​​tärkeitä indikaattoreita, kuten:

• skannausalueen profiili - pituus- ja poikittaissuuntainen;

• suurin sallittu mittaustarkkuus tietylle pinnalle;

• laitteen mittausvaiheen diskreettisyys (epäjatkuvuus);

• lukuvirhe skannaushetkellä sekä mahdollinen kokonaisvirhe.

Päätoimintojen lisäksi tällaiset profilometrit tarjoavat mahdollisuuden kirjaa saadut tulokset erityiselle lämpöpainorullapaperille. Itse tallennus tehdään profilogrammin muodossa, joten laitetta voidaan käyttää myös täysimittaisena profilografina. Skannauksen ohjaus ja valvonta suoritetaan erillisessä dialogitilassa, jolloin karheustason uudelleenmittaus ei ole koko tuotteen, vaan vain tarvittavien alueiden osalta.

Esimerkkinä kannettavasta tai kannettavasta kosketuksettomasta profilometristä, harkitse yhtä tämän tyyppisten laitteiden suosituimmista malleista - metriä saksalaista tuotantoa Mahr MarSurf PS1. Tässä kompaktissa laitteessa ohjaussignaali välitetään vastaavaan piiriin käyttämällä erityistä optista sensoria. Tutkittavan pinnan ja laitteen lukuvastaanottimen välisen etäisyyden satunnaiset tahattomat vaihtelut (jaksolliset osittaiset muutokset) kompensoidaan automaattisella mittausvaiheen kalibrointijärjestelmällä.

Profilometri on varustettu kätevällä digitaalisella näytöllä ja erityisellä sisään vedettävällä kosketuksettomalla kynällä. Karkeustason mittausalue tuumaa kannettava malli Mahr MarSurf PS1 vaihtelee välillä 5-15 mikrometriä.

Mittarin valinta riippuu suoraan tutkittavan pinnan tyypistä ja tarkoituksesta, testattavan kohteen monimutkaisuudesta. Kiinteät kontakti- ja kontaktittomat profilometrit antavat tarkemman ja yksityiskohtaisemman arvion materiaalin karheustasosta. Kovien pintojen, kuten hiiliteräsosien, karheus mitataan parhaiten timanttikynällä. Kannettavan materiaalin käsittelyn laadun toiminnallinen tai osittainen arviointi on kätevämpää kannettava laite.

Optiset kosketuksettomat mittarit on suunniteltu vain puhdistettujen materiaalien skannaukseen - pöly ja lika voivat vääristää tulosta merkittävästi.