Profilometri

Profilometar Je poseban uređaj za mjerenje hrapavosti površine pojedinih dijelova, mehanizama i elemenata izrađenih od materijala različite gustoće. Pomaže u određivanju kvalitete proizvoda i potrebe za dodatnom obradom. Korištenje, a posebno odabir uređaja, važni su koraci u gotovo svakom proizvodnom procesu. Stoga, prije kupnje i početka rada mjerača, trebali biste detaljno proučiti koje su vrste profilometara, njihovu funkcionalnost i tehnološke značajke.

Indeks hrapavosti površine - ovo je jedna od glavnih tehničkih karakteristika kvalitete proizvoda dizajniranog za rad u teškim uvjetima, koji uključuju ozbiljno trošenje materijala proizvodnje. Razina hrapavosti odredit će i ukupnu kvalitetu rada proizvoda - njegove radne parametre i trajanje uporabe. Indeks hrapavosti vrlo je važan, primjerice, za motore s unutarnjim izgaranjem i druge slične komponente i mehanizme s velikim brojem pokretnih dijelova i elemenata.

Tijekom rada na radnim površinama takvih mehanizama javljaju se kontinuirani procesi koji negativno utječu na strukturu i integritet materijala:

• stvaranje strugotina, pukotina i neravnina različitih veličina;

• mehaničko trošenje materijala;

• erozija metala, njegovo djelomično drobljenje.

Za povećanje tehničkih i operativnih karakteristika proizvoda, za poboljšanje kvalitete njegovog rada, kao i za produljenje roka trajanja, dodatna tehnološka obrada značajno pomaže - mljevenje... O tome će ovisiti razina hrapavosti površine, koja se mjeri profilometrom.

Takvi nastali defekti mogu imati čak i veći učinak na kvalitetu mehanizma od jakog pregrijavanja ili udaraca, te, sukladno tome, brže prouzrokuju njegovu deformaciju. A do pregrijavanja samog metala najčešće dolazi zbog prekomjernog trenja, čiji je uzrok pretjerana hrapavost površine pojedinog elementa.

Stoga je hrapavost ta koja uvelike utječe na takve tehničke pokazatelje materijala kao što su:

• otpornost na stvaranje korozije;

• opća trajnost;

• dopušteni koeficijent trenja.

Po principu rada profilometri se dijele na kontakt i beskontaktno uređaja. Kontaktni uređaji opremljeni su posebnom čeličnom olovkom s tvrdim vrhom. Određuje razinu hrapavosti, krećući se duž površine proizvoda, i daje očitanja na zaslonu ugrađenom u tijelo uređaja.

Beskontaktni ili optički profilometri određuju razinu hrapavosti dijela pomoću optičkog senzora i lasera, koji također, ispitujući površinu, prikazuje dobivene podatke na posebnom minijaturnom monitoru. Razmotrimo detaljnije obje vrste profilometara, značajke njihovog rada i glavne tehničke karakteristike.

Za ilustrativni primjer, razmotrite jedan od najčešćih kontaktnih profilometara - uređaj s digitalnim očitavanjem modela 296. Tipičan je predstavnik uređaja ove klase mjerne tehnike čiji se rad temelji na induktivnoj pretvorbi signala.Ovaj mjerač je dizajniran za mjerenje razine hrapavosti samo ravnih površina. Strukturno, kontaktni profilometar se sastoji od sljedećih elemenata:

• čelična olovka s tvrdim, obično dijamantnim vrhom;

• uređaj za pomicanje sonde;

• pretvarač razine hrapavosti;

• digitalni pretvarač i pojačalo signala snage;

• zaslon ili minijaturni monitor;

• obrnuti senzori za kontrolu sonde, smjer njezina kretanja;

• prekidač načina mjerenja;

• relej za podešavanje vremenskog intervala.

Model profilera 296, kao i uređaji slične modifikacije, na primjer, model profilera 130, smatraju se stacionarnom mjernom opremom. Ovi uređaji se uglavnom koriste za određivanje hrapavosti površina samo u laboratorijskim, radioničkim uvjetima.

No, osim njih, postoje i mobilni ili prijenosni kontaktni profileri malih dimenzija. Na primjer, mjerni uređaj ruske proizvodnje model TR-100 s piezoelektričnim pretvaračem.

Podešavanje očitanja izlazne količine ili indikacije u model TR-100 provodi se na trošak posebne jedinice, dodatno ugrađene u glavni radni krug uređaja. Osim toga, profilometar TR-100 ima širi raspon mjerenja - od 0,05 do 50 mikrometara (μm). Njegov značajan nedostatak u usporedbi s laboratorijskim ili radioničkim uređajima je niža točnost određivanja (razlika između modela je oko 10-12%).

Za razliku od kontaktnih modela, beskontaktni profilometri imaju više mogućnosti. Stoga su danas mnogo rasprostranjeniji, češće se koriste u proizvodnji. Njihove glavne prednosti su mogućnost daljinskog skeniranja, kao i funkcija online prijenosa podataka i automatskog izlaza informacija na monitor računala ili printer za naknadni ispis. Dopuštena udaljenost ili udaljenost od ispitivane površine ovisit će o konkretnom modelu mjerača. Kao iu slučaju kontaktnih modela, beskontaktni uređaji također dolaze u dvije glavne vrste - stacionarni i prijenosni.

Beskontaktni stacionarni profilometar sa funkcijom bilježenja dobivenog rezultata uključuje sljedeće elemente:

• ploča za slijetanje s posebnim žljebovima u koje je učvršćen ispitni materijal ili proizvod;

• posebna laserska glava za površinsko skeniranje;

• optički uređaj s primarnim mjernim pretvaračima - poseban senzor ili senzor;

• vodeći kanal za prijenos valova - valovod;

• kompjuterizirani čvor s odgovarajućim korisničkim sučeljem za upravljanje uređajem i povezivanje dodatnih uređaja za snimanje na njega.

Dobro osmišljena funkcionalnost beskontaktnog optičkog profilometra omogućuje vam da odredite i prikažete na monitoru vrlo veliku, au većini slučajeva, iscrpnu količinu potrebnih informacija. Detaljni podaci pomažu da se što točnije utvrdi razina hrapavosti površine i potreba za daljnjom obradom. Primljene informacije uključuju takve važne pokazatelje kao što su:

• profil područja skeniranja - uzdužni i poprečni;

• najveća dopuštena točnost mjerenja za određenu površinu;

• diskretnost (diskontinuitet) mjernog koraka uređaja;

• pogreška čitanja u trenutku skeniranja, kao i moguća ukupna pogreška.

Uz glavnu funkcionalnost, takvi profilometri pružaju mogućnost zabilježite dobivene rezultate na posebnom papiru za termički tisak. Samo snimanje se izvodi u obliku profilograma, tako da se uređaj može koristiti i kao punopravni profilograf. Kontrola i praćenje skeniranja provode se u posebnom dijaloškom načinu rada, što omogućuje ponovno mjerenje razine hrapavosti ne na cijelom proizvodu, već samo u traženim područjima.

Kao primjer prijenosnog ili mobilnog bezkontaktnog profilometra, razmotrite jedan od najpopularnijih modela ove vrste uređaja - metar njemačke proizvodnje Mahr MarSurf PS1. U ovom kompaktnom uređaju upravljački signal se prenosi na odgovarajući krug pomoću posebnog optičkog senzora. Slučajne nevoljne fluktuacije (periodične djelomične promjene) udaljenosti između ispitivane površine i prijemnika za očitavanje aparata kompenziraju se automatskim sustavom za kalibraciju koraka mjerenja.

Profilometar je opremljen praktičnim digitalnim zaslonom i posebnom uvlačnom beskontaktnom olovkom. Raspon mjerenja razine hrapavosti u prijenosni model Mahr MarSurf PS1 kreće se od 5 do 15 mikrometara.

Izbor mjerača izravno će ovisiti o vrsti površine koja se ispituje i namjeni, složenosti predmeta koji se ispituje. Stacionarni kontaktni i beskontaktni profilometri daju točniju i detaljniju procjenu razine hrapavosti materijala. Hrapavost tvrdih površina, kao što su dijelovi od visokog ugljičnog čelika, najbolje se mjeri dijamantnom olovkom. Prikladnije je provesti operativnu ili djelomičnu procjenu kvalitete obrade materijala s prijenosnim uređajem prijenosni uređaj.

Optički beskontaktni mjerači dizajnirani su samo za skeniranje očišćenih materijala - prašina i prljavština mogu značajno iskriviti rezultat.