Profilers: Enheter För Mätning Av Grovhet. Vad Det är? Optiska Modeller, Laser Och Andra Beröringsfria Modeller

2024 Författare: Beatrice Philips | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-07 13:46

Profilometer Är en speciell enhet 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 särskilt valet av apparaten, är viktiga steg i nästan vilken produktionsprocess som helst. Innan du köper och börjar använda mätaren bör du därför i detalj studera vilka typer av profilometrar, deras funktionalitet och tekniska funktioner.

Vad det är?

Yt -grovhetsindex - detta är en av de viktigaste tekniska egenskaperna hos kvaliteten på en produkt som är utformad för att fungera under tuffa förhållanden, vilket innebär kraftigt slitage på tillverkningsmaterialet. Nivån av grovhet kommer att avgöra både den övergripande kvaliteten på produktens arbete - dess driftsparametrar och användningstiden. Grovhetsindexet 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 hos sådana mekanismer som har en negativ inverkan på materialets struktur och integritet:

• bildandet av flis, sprickor och grader av olika storlekar;
• mekaniskt slitage på materialet;
• erosion av metall, dess partiella krossning.

För att öka produktens tekniska och operativa egenskaper, för att förbättra kvaliteten på dess arbete, och för att förlänga hållbarheten, hjälper ytterligare teknisk bearbetning avsevärt - slipning … Nivån på ytjämnheten beror på den, som 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 alltför grova ytan på ett enskilt element.

Därför är det grovheten som i hög grad påverkar sådana tekniska indikatorer på material som:

• motståndskraft mot korrosionsbildning;
• allmän hållbarhet;
• tillåten friktionskoefficient.

Denna enhet låter dig bestämma det exakta tillståndet för materialets yta, och viktigast av allt, behovet av dess vidare bearbetning (rengöring eller slipning).

Visningar

Enligt driftsprincipen är profilometrarna indelade i Kontakt och kontaktlös enheter. Kontaktanordningarna är utrustade med en speciell stålpenn med en hård spets. Den bestämmer grovheten, rör sig längs produktens yta och ger avläsningar till skärmen som är installerad i enhetens kropp.

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

Kontakta profilometrar

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

• stålpenn med en hård, vanligtvis diamantspets;
• anordning för förflyttning av sonden;
• ojämnhetsnivåomvandlare;
• digital omvandlare och effektförstärkare;
• display eller miniatyrmonitor;
• backsensorer för att styra sonden, dess rörelseriktning;
• omkopplare för mätläge;
• tidsintervall inställningsrelä.

Profileringsmodellen 296, liksom anordningar av en liknande modifiering, till exempel profiler 130 -modellen, betraktas som stationär mätutrustning. Dessa enheter används huvudsakligen för att bestämma ytornas grovhet endast i laboratorium, verkstad.

Men förutom dem finns det också mobila eller bärbara kontaktprofiler med små dimensioner. Till exempel en rysk tillverkad mätinstrument modell TR-100 med en piezoelektrisk givare.

Trots att denna profilometer fungerar på samma princip som tidigare modeller, kan du med dess funktionalitet bestämma grovheten, inte bara på plana utan även på konvexa och konkava ytor.

Justering av avläsning av utmatningsmängd eller indikering i modell TR-100 utförs på bekostnad av en speciell enhet, dessutom inbyggd i enhetens huvudsakliga krets. Dessutom har TR -100 profilometern 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%).

Beröringsfria profilometrar

Till skillnad från kontaktmodeller har kontaktfria profilometrar fler funktioner. Därför är de idag mycket mer utbredda, används oftare i produktionen. Deras främsta fördelar är möjligheten till fjärrskanning, samt funktionen för online -dataöverföring och automatisk utmatning av information till en datorskärm eller skrivare för efterföljande utskrift . Det tillåtna avståndet eller avståndet från den undersökta ytan beror på mätarens specifika modell. Precis som för kontaktmodeller finns även kontaktlösa enheter i två huvudtyper - stationära och bärbara.

En kontaktfri 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 mätomvandlare - en speciell sensor eller sensor;
• styrkanal för vågöverföring - vågledare;
• en datoriserad nod med ett lämpligt användargränssnitt för att styra enheten och ansluta ytterligare inspelningsenheter till den.

Den genomtänkta funktionaliteten hos den kontaktfria optiska profilometern gör att du kan bestämma och visa en mycket stor och i de flesta fall en uttömmande mängd nödvändig information. Detaljerad data hjälper till att fastställa nivån på ytjämnheten så exakt som möjligt och behovet av ytterligare bearbetning. Den resulterande informationen innehåller sådana viktiga indikatorer som:

• skanningsområdeprofil - längsgående och tvärgående;
• högsta tillåtna mätnoggrannhet för en specifik yta;
• diskrethet (diskontinuitet) hos enhetens mätsteg;
• läsfel vid tidpunkten för skanning, liksom det möjliga totala totala felet.

Förutom huvudfunktionaliteten ger sådana profilometrar möjligheten registrera resultaten som erhållits på ett speciellt termiskt tryckpapper . Själva inspelningen utförs i form av ett profilogram, så att enheten också kan användas som en fullfjädrad profilograf. Kontroll och övervakning av skanning utförs i ett separat dialogläge, detta tillåter om-mätning av grovhetsnivån inte på hela produkten, utan bara i de nödvändiga områdena.

Som ett exempel på en bärbar eller mobil beröringsfri profilometer, överväg en av de mest populära modellerna av den här typen av enheter - mätare 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 läsmottagare kompenseras av ett automatiskt system för kalibrering av mätsteget.

Profilometern är utrustad med en praktisk digital display och en speciell infällbar beröringsfri pekpenn. Mätområde för grovhet i bärbar modell Mahr MarSurf PS1 sträcker sig från 5 till 15 mikrometer.

Liksom alla moderna mobila profilometrar fungerar enheten inte bara från det elektriska nätet, utan också från inbyggda batterier. Det finns också modeller med löstagbara batterier.

Hur väljer man?

Valet av mätare beror direkt på vilken typ av yta som undersöks och syftet, komplexiteten hos objektet som testas. Stationära kontakt- och beröringsfria profilometrar ger en mer exakt och detaljerad bedömning av materialets grovhet . Ojämnheten hos hårda ytor, till exempel högkolstål, mäts bäst med en diamantpenn. Det är mer bekvämt att göra en operativ eller delvis bedömning av kvaliteten på materialbearbetning med en bärbar bärbar enhet.

Optiska beröringsfria mätare är endast avsedda för skanning av rengjorda material - damm och smuts kan avsevärt snedvrida resultatet.

Vid specifika produktionsförhållanden rekommenderas att använda kontaktprofilometrar med hård diamantkant för att kontrollera sådana ytor, annars blir grovhetsvärdet felaktigt.