Profilciler: Pürüzlülüğü ölçmek Için Cihazlar. Ne Olduğunu? Optik, Lazer Ve Diğer Temassız Modeller

2024 Yazar: Beatrice Philips | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-07 13:56

profilometre Farklı yoğunluktaki malzemelerden yapılmış tek tek parçaların, mekanizmaların ve elemanların yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için özel bir cihazdır. Ürünün kalitesinin ve ek işleme ihtiyacının belirlenmesine yardımcı olur. Aparatın kullanımı ve özellikle seçimi hemen hemen her üretim prosesinde önemli adımlardır. Bu nedenle, sayacı satın almadan ve çalıştırmaya başlamadan önce, profilometrelerin ne tür olduğunu, işlevlerini ve teknolojik özelliklerini ayrıntılı olarak incelemelisiniz.

Ne olduğunu?

Yüzey pürüzlülük indeksi - bu, üretim malzemesinin ciddi şekilde aşınmasını içeren zorlu koşullarda çalışmak üzere tasarlanmış bir ürünün kalitesinin ana teknik özelliklerinden biridir. Pürüzlülük seviyesi, hem ürünün çalışmasının genel kalitesini hem de operasyonel parametrelerini ve kullanım süresini belirleyecektir. Pürüzlülük endeksi, örneğin, çok sayıda hareketli parça ve eleman içeren içten yanmalı motorlar ve diğer benzer bileşenler ve mekanizmalar için çok önemlidir.

Çalışma sırasında, malzemenin yapısı ve bütünlüğü üzerinde olumsuz etkisi olan bu tür mekanizmaların çalışma yüzeylerinde sürekli işlemler meydana gelir:

• çeşitli boyutlarda talaş, çatlak ve çapak oluşumu;
• malzemenin mekanik aşınması;
• metalin erozyonu, kısmi ezilmesi.

Ürünün teknik ve operasyonel özelliklerini artırmak, çalışmalarının kalitesini artırmak ve raf ömrünü uzatmak için ek teknolojik işlemler önemli ölçüde yardımcı olur - bileme … Yüzey pürüzlülüğü seviyesi, profilometre tarafından ölçülen buna bağlı olacaktır.

Bu tür ortaya çıkan kusurlar, mekanizmanın kalitesi üzerinde şiddetli aşırı ısınma veya darbelerden daha büyük bir etkiye sahip olabilir ve buna bağlı olarak daha hızlı deformasyona neden olabilir. Ve metalin aşırı ısınması, çoğu zaman, nedeni, tek bir elemanın yüzeyinin aşırı pürüzlülüğü olan aşırı sürtünme nedeniyle oluşur.

Bu nedenle, aşağıdaki gibi malzemelerin teknik göstergelerini büyük ölçüde etkileyen pürüzlülüktür:

• korozyon oluşumuna karşı direnç;
• genel dayanıklılık;
• izin verilen sürtünme katsayısı

Bu cihaz, malzemenin yüzeyinin tam durumunu ve en önemlisi, daha fazla işlem (temizleme veya taşlama) ihtiyacını belirlemenizi sağlar.

Görüntüleme

Çalışma prensibi ile profilometreler ayrılır: İletişim ve temassız cihazlar. Kontak cihazları, sert uçlu özel bir çelik kalemle donatılmıştır. Ürün yüzeyi boyunca hareket ederek pürüzlülük seviyesini belirler ve cihazın gövdesine takılı olan ekrana okumaları verir.

Temassız veya optik profilometreler, bir optik sensör ve ayrıca yüzeyi inceleyerek elde edilen verileri özel bir minyatür monitörde görüntüleyen bir lazer kullanarak parçanın pürüzlülük seviyesini belirler. Her iki profilometre tipini, çalışma özelliklerini ve ana teknik özelliklerini daha ayrıntılı olarak ele alalım.

Kontak profilometreleri

Açıklayıcı bir örnek için, en yaygın temas profilometrelerinden birini - model 296'nın dijital okumasına sahip bir cihazı - ele alalım. Çalışması endüktif sinyal dönüşümüne dayanan bu ölçüm teknolojisi sınıfındaki cihazların tipik bir temsilcisidir. Bu sayaç sadece düz yüzeylerin pürüzlülük seviyesini ölçmek için tasarlanmıştır. Yapısal olarak, bir temas profilometresi aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• sert, genellikle elmas uçlu çelik kalem;
• probu hareket ettirmek için cihaz;
• pürüzlülük seviyesi dönüştürücü;
• dijital dönüştürücü ve güç sinyali yükselticisi;
• ekran veya minyatür monitör;
• probu, hareket yönünü kontrol etmek için ters sensörler;
• ölçüm modu anahtarı;
• zaman aralığı ayar rölesi.

Profiler model 296 ve benzer bir modifikasyona sahip cihazlar, örneğin profiler 130 modeli, sabit ölçüm ekipmanı olarak kabul edilir. Bu cihazlar esas olarak sadece laboratuvar, atölye koşullarında yüzeylerin pürüzlülüğünü belirlemek için kullanılır.

Ancak bunların yanında, küçük boyutlu mobil veya taşınabilir kontak profilleyiciler de vardır. Örneğin, piezoelektrik dönüştürücülü Rus yapımı bir TR-100 modeli ölçüm cihazı.

Bu profilometrenin önceki modellerle aynı prensipte çalışmasına rağmen, işlevselliği sadece düz yüzeylerde değil, aynı zamanda dışbükey ve içbükey yüzeylerde de pürüzlülük seviyesini belirlemenizi sağlar.

Çıkış miktarı veya göstergedeki okumanın ayarlanması modeli TR-100 Ek olarak cihazın ana işletim devresine yerleştirilmiş özel bir ünite pahasına gerçekleştirilir. Ek olarak, TR-100 profilometre daha geniş bir ölçüm aralığına sahiptir - 0,05 ila 50 mikrometre (μm). Laboratuvar veya atölye cihazlarına kıyasla önemli dezavantajı, daha düşük tespit doğruluğudur (modeller arasındaki fark yaklaşık %10-12'dir).

Temassız profilometreler

Temaslı modellerin aksine, temassız profilometreler daha fazla yeteneğe sahiptir. Bu nedenle, bugün çok daha yaygınlar, üretimde daha sık kullanılıyorlar. Başlıca avantajları, uzaktan tarama olasılığının yanı sıra çevrimiçi veri aktarımı ve sonraki yazdırma için bir bilgisayar monitörüne veya yazıcıya otomatik bilgi çıkışı işlevidir . Araştırılan yüzeyden izin verilen mesafe veya mesafe, sayacın belirli modeline bağlı olacaktır. Temaslı modellerde olduğu gibi, temassız cihazlar da sabit ve taşınabilir olmak üzere iki ana tipte gelir.

Elde edilen sonucu kaydetme işlevine sahip temassız bir sabit profilometre aşağıdaki unsurları içerir:

• test malzemesinin veya ürünün sabitlendiği özel oluklara sahip iniş plakası;
• yüzey taraması için özel lazer kafası;
• birincil ölçüm dönüştürücüleri olan bir optik cihaz - özel bir sensör veya sensör;
• dalga iletimi için kılavuz kanal - dalga kılavuzu;
• cihazı kontrol etmek ve ona ek kayıt cihazları bağlamak için uygun bir kullanıcı arayüzüne sahip bilgisayarlı bir düğüm.

Temassız optik profilometrenin iyi düşünülmüş işlevselliği, monitörde çok büyük ve çoğu durumda kapsamlı miktarda gerekli bilgiyi belirlemenize ve görüntülemenize olanak tanır. Ayrıntılı veriler, yüzey pürüzlülüğü seviyesini ve daha fazla işleme ihtiyacını mümkün olduğunca doğru bir şekilde belirlemeye yardımcı olur. Ortaya çıkan bilgiler aşağıdaki gibi önemli göstergeleri içerir:

• tarama alanı profili - boyuna ve enine;
• belirli bir yüzey için izin verilen maksimum ölçüm doğruluğu;
• cihazın ölçüm adımının ayrıklığı (süreksizlik);
• olası toplam hatanın yanı sıra tarama sırasındaki okuma hatası.

Ana işlevselliğe ek olarak, bu tür profilometreler, elde edilen sonuçları özel bir termal baskı rulo kağıdına kaydedin . Kayıt, profilogram biçiminde gerçekleştirilir, böylece cihaz tam teşekküllü bir profilograf olarak da kullanılabilir. Taramanın kontrolü ve izlenmesi ayrı bir diyalog modunda gerçekleştirilir, bu, pürüzlülük seviyesinin tüm üründe değil, sadece gerekli alanlarda yeniden ölçülmesini sağlar.

Taşınabilir veya mobil temassız profilometre örneği olarak, bu tür cihazların en popüler modellerinden birini düşünün - Alman üretimi Mahr MarSurf PS1 metre . Bu kompakt cihazda, kontrol sinyali özel bir optik sensör kullanılarak ilgili devreye iletilir. Araştırılan yüzey ile cihazın okuma alıcısı arasındaki mesafenin rastgele istemsiz dalgalanmaları (periyodik kısmi değişiklikler), ölçüm adımını kalibre etmek için otomatik bir sistem tarafından telafi edilir.

Profilometre, kullanışlı bir dijital ekran ve özel bir geri çekilebilir temassız ekran kalemi ile donatılmıştır. Pürüzlülük seviyesi ölçüm aralığı taşınabilir model Mahr MarSurf PS1 5 ila 15 mikrometre arasında değişir.

Tüm modern mobil profilometreler gibi, cihaz sadece elektrik şebekesinden değil, aynı zamanda yerleşik pillerden de çalışır. Çıkarılabilir pilli modeller de vardır.

Nasıl seçilir?

Sayacın seçimi, doğrudan incelenen yüzeyin türüne ve test edilen öğenin amacına, karmaşıklığına bağlı olacaktır. Sabit temaslı ve temassız profilometreler, malzeme pürüzlülük seviyesinin daha doğru ve ayrıntılı bir değerlendirmesini sağlar . Yüksek karbonlu çelik parçalar gibi sert yüzeylerin pürüzlülüğü en iyi elmas kalemle ölçülür. Taşınabilir bir cihazla malzeme işleme kalitesinin operasyonel veya kısmi bir değerlendirmesini yapmak daha uygundur. taşınabilir cihaz.

Optik temassız ölçüm cihazları yalnızca temizlenmiş malzemeleri taramak için tasarlanmıştır - toz ve kir sonucu önemli ölçüde bozabilir.

Spesifik üretim koşullarında bu tür yüzeyleri kontrol etmek için sert elmas uçlu kontak profilometrelerin kullanılması tavsiye edilir, aksi takdirde pürüzlülük değeri yanlış olacaktır.