Profiler: Alat Untuk Mengukur Kekasaran. Apa Ini? Model Optik, Laser Dan Lain-lain Yang Tidak Bersentuhan

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-07 13:53

Profilometer Merupakan alat khas untuk mengukur kekasaran permukaan bahagian, mekanisme dan elemen yang diperbuat daripada bahan dengan ketumpatan yang berbeza. Ini membantu menentukan kualiti produk dan keperluan untuk pemprosesan tambahan. Penggunaan, dan terutama pemilihan alat, merupakan langkah penting dalam hampir semua proses pengeluaran. Oleh itu, sebelum membeli dan mula mengendalikan meter, anda harus mengkaji secara terperinci jenis profilometer, fungsi dan ciri teknologinya.

Apa ini?

Indeks kekasaran permukaan - ini adalah salah satu ciri teknikal utama kualiti produk yang dirancang untuk bekerja dalam keadaan yang teruk, yang melibatkan penggunaan bahan pembuatan yang teruk. Tahap kekasaran akan menentukan kualiti keseluruhan produk - parameter operasinya, dan jangka masa penggunaannya. Indeks kekasaran sangat penting, misalnya, untuk enjin pembakaran dalaman dan komponen dan mekanisme lain yang serupa dengan sebilangan besar bahagian dan elemen yang bergerak.

Semasa operasi, proses berterusan berlaku di permukaan kerja mekanisme sedemikian yang memberi kesan negatif terhadap struktur dan integriti bahan:

• pembentukan kerepek, retakan dan burr dari pelbagai saiz;
• haus mekanikal bahan;
• hakisan logam, penghancuran separa.

Untuk meningkatkan ciri teknikal dan operasi produk, meningkatkan kualiti kerjanya, serta memperpanjang jangka hayat, pemprosesan teknologi tambahan sangat membantu - pengisaran … Tahap kekasaran permukaan akan bergantung padanya, yang diukur oleh profilometer.

Kecacatan yang timbul boleh memberi kesan yang lebih besar pada kualiti mekanisme daripada pemanasan atau hentaman yang teruk, dan, dengan demikian, menyebabkan ubah bentuknya lebih cepat. Pemanasan terlalu banyak logam itu sendiri berlaku kerana geseran yang berlebihan, penyebabnya adalah kekasaran permukaan elemen yang berlebihan.

Oleh itu, kekasaran yang banyak mempengaruhi petunjuk teknikal bahan seperti:

• ketahanan terhadap pembentukan kakisan;
• ketahanan umum;
• pekali geseran yang dibenarkan.

Peranti ini membolehkan anda menentukan keadaan permukaan bahan yang tepat, dan yang paling penting, keperluan untuk pemprosesan selanjutnya (membersihkan atau mengisar).

Pandangan

Dengan prinsip operasi, profilometer dibahagikan kepada kenalan dan tidak bersentuhan peranti. Peranti sesentuh dilengkapi dengan stylus keluli khas dengan hujung keras. Ini menentukan tahap kekasaran, bergerak di sepanjang permukaan produk, dan memberikan bacaan ke skrin yang dipasang di badan peranti.

Profilometer bukan sentuhan atau optik menentukan tahap kekasaran bahagian menggunakan sensor optik dan laser, yang juga, memeriksa permukaan, memaparkan data yang diperoleh pada monitor miniatur khas. Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci kedua-dua jenis profilometer, ciri operasi mereka dan ciri teknikal utama.

Hubungi profilometer

Sebagai contoh, mari kita pertimbangkan salah satu profilometer hubungan yang paling biasa - peranti dengan bacaan digital model 296. Ini adalah perwakilan khas peranti dalam kelas teknologi pengukuran ini, yang operasinya berdasarkan penukaran isyarat induktif. Meter ini direka untuk mengukur tahap kekasaran permukaan rata sahaja. Secara struktural, profilometer kenalan terdiri daripada elemen berikut:

• stylus keluli dengan hujung berlian yang keras, biasanya;
• alat untuk menggerakkan penyiasat;
• transduser tahap kekasaran;
• penukar digital dan penguat isyarat kuasa;
• paparan atau monitor miniatur;
• sensor terbalik untuk mengawal probe, arah pergerakannya;
• suis mod pengukuran;
• geganti penetapan selang masa.

Model profiler 296, serta peranti pengubahsuaian serupa, misalnya, model profiler 130, dianggap sebagai alat pengukur pegun. Peranti ini digunakan terutamanya untuk menentukan kekasaran permukaan hanya di makmal, keadaan bengkel.

Tetapi, selain mereka, terdapat juga profiler hubungan mudah alih atau mudah alih dengan dimensi kecil. Contohnya, model alat pengukur buatan Rusia TR-100 dengan transduser piezoelektrik.

Walaupun profilometer ini berfungsi berdasarkan prinsip yang sama seperti model sebelumnya, fungsinya membolehkan anda menentukan tahap kekasaran bukan hanya pada permukaan rata, tetapi juga pada permukaan cembung dan cekung.

Penyesuaian pembacaan kuantiti output atau petunjuk dalam model TR-100 dijalankan dengan mengorbankan unit khas, selain itu dimasukkan ke dalam litar operasi utama peranti. Sebagai tambahan, profilometer TR-100 mempunyai julat pengukuran yang lebih luas - dari 0,05 hingga 50 mikrometer (μm). Kelemahan ketara jika dibandingkan dengan alat makmal atau bengkel adalah ketepatan penentuan yang lebih rendah (perbezaan antara model adalah sekitar 10-12%).

Profilometer bukan hubungan

Tidak seperti model hubungan, profilometer bukan hubungan mempunyai lebih banyak keupayaan. Oleh itu, hari ini ia lebih meluas, lebih kerap digunakan dalam pengeluaran. Kelebihan utama mereka adalah kemungkinan pengimbasan jarak jauh, serta fungsi pemindahan data dalam talian dan output maklumat automatik ke monitor komputer atau pencetak untuk pencetakan berikutnya . Jarak atau jarak yang dibenarkan dari permukaan yang disiasat akan bergantung pada model meter tertentu. Seperti model kontak, peranti tanpa sentuh juga terdapat dalam dua jenis utama - tidak bergerak dan mudah alih.

Profilometer pegun tanpa hubungan dengan fungsi merakam hasil yang diperoleh merangkumi elemen berikut:

• plat pendaratan dengan alur khas di mana bahan atau produk ujian dipasang;
• kepala laser khas untuk pengimbasan permukaan;
• alat optik dengan transduser pengukur utama - sensor atau sensor khas;
• saluran panduan untuk penghantaran gelombang - pandu gelombang;
• nod berkomputer dengan antara muka pengguna yang sesuai untuk mengawal peranti dan menyambungkan peranti rakaman tambahan kepadanya.

Fungsi profilometer optik tanpa sentuhan yang difikirkan dengan baik membolehkan anda menentukan dan memaparkan pada monitor yang sangat besar, dan dalam kebanyakan kes, sejumlah besar maklumat yang diperlukan. Data terperinci dapat membantu menentukan tahap kekasaran permukaan seakurat mungkin dan keperluan untuk pemprosesan selanjutnya. Maklumat yang dihasilkan merangkumi petunjuk penting seperti:

• profil kawasan pengimbasan - membujur dan melintang;
• ketepatan pengukuran maksimum yang dibenarkan untuk permukaan tertentu;
• kebijaksanaan (discontinuity) langkah pengukuran peranti;
• ralat membaca pada masa pengimbasan, serta kemungkinan kesalahan keseluruhan.

Sebagai tambahan kepada fungsi utama, profilometer seperti itu memberikan kemampuan catat hasil yang diperoleh pada kertas gulungan percetakan terma khas . Rakaman itu sendiri dilakukan dalam bentuk profilogram, sehingga peranti itu juga dapat digunakan sebagai profilograf lengkap. Pengendalian dan pemantauan pengimbasan dilakukan dalam mod dialog yang terpisah, ini memungkinkan pengukuran kembali tahap kekasaran tidak pada keseluruhan produk, tetapi hanya di area yang diperlukan.

Sebagai contoh profilometer bukan hubungan mudah alih atau mudah alih, pertimbangkan salah satu model peranti jenis ini yang paling popular - meter pengeluaran Jerman Mahr MarSurf PS1 . Dalam peranti padat ini, isyarat kawalan dihantar ke litar yang sesuai menggunakan sensor optik khas. Fluktuasi sukarela secara rawak (perubahan separa berkala) jarak antara permukaan yang disiasat dan penerima bacaan dari alat dikompensasi oleh sistem automatik untuk mengkalibrasi langkah pengukuran.

Profilometer dilengkapi dengan paparan digital yang selesa dan stylus tanpa sentuhan khas yang boleh ditarik balik. Julat pengukuran tahap kekasaran di model mudah alih Mahr MarSurf PS1 antara 5 hingga 15 mikrometer.

Seperti semua profilometer mudah alih moden, peranti ini beroperasi bukan sahaja dari rangkaian elektrik, tetapi juga dari bateri terpasang. Terdapat juga model dengan bateri yang boleh ditanggalkan.

Bagaimana memilih?

Pemilihan meter secara langsung akan bergantung pada jenis permukaan yang diperiksa dan tujuannya, kerumitan item yang sedang diuji. Profilometer hubungan pegun dan tidak bersentuhan memberikan penilaian yang lebih tepat dan terperinci mengenai tahap kekasaran bahan . Kekasaran permukaan keras, seperti bahagian keluli berkarbon tinggi, paling baik diukur dengan stylus berlian. Lebih mudah untuk menjalankan penilaian operasi atau sebahagian kualiti pemprosesan bahan dengan mudah alih peranti mudah alih.

Meter bukan sentuh optik direka hanya untuk mengimbas bahan yang dibersihkan - habuk dan kotoran dapat memutarbelitkan hasilnya dengan ketara.

Dalam keadaan pengeluaran tertentu, disarankan untuk menggunakan profilometer kontak berlian keras untuk memeriksa permukaan tersebut, jika tidak, nilai kekasaran akan salah.