Perfilòmetres

Perfilòmetre És un dispositiu especial per mesurar la rugositat superficial de peces individuals, mecanismes i elements fets de materials de diferent densitat. Ajuda a determinar la qualitat del producte i la necessitat d'un processament addicional. L'ús, i especialment la selecció de l'aparell, són passos importants en gairebé qualsevol procés de producció. Per tant, abans d'adquirir i començar a fer funcionar el comptador, hauríeu d'estudiar amb detall quins tipus de perfilòmetres són, la seva funcionalitat i característiques tecnològiques.

Índex de rugositat superficial - Aquesta és una de les principals característiques tècniques de la qualitat d'un producte dissenyat per treballar en condicions dures, que impliquen un desgast sever del material de fabricació. El nivell de rugositat determinarà tant la qualitat general del treball del producte: els seus paràmetres operatius com la durada d'ús. L'índex de rugositat és molt important, per exemple, per als motors de combustió interna i altres components i mecanismes similars amb un gran nombre de peces i elements mòbils.

Durant el funcionament, es produeixen processos continus a les superfícies de treball d'aquests mecanismes que tenen un impacte negatiu en l'estructura i la integritat del material:

• la formació d'encenalls, esquerdes i rebaves de diferents mides;

• desgast mecànic del material;

• erosió del metall, el seu aixafament parcial.

Per augmentar les característiques tècniques i operatives del producte, per millorar la qualitat del seu treball, així com per allargar la vida útil, el processament tecnològic addicional ajuda significativament: mòlta... D'això dependrà el nivell de rugositat de la superfície, que es mesura amb el perfilòmetre.

Aquests defectes sorgits poden tenir un efecte encara més gran sobre la qualitat del mecanisme que un sobreescalfament o impactes greus i, en conseqüència, provocar la seva deformació més ràpidament. I el sobreescalfament del metall en si es produeix amb més freqüència a causa de la fricció excessiva, la causa de la qual és l'excessiva rugositat de la superfície d'un element individual.

Per tant, és la rugositat la que afecta en gran mesura indicadors tècnics de materials com:

• resistència a la formació de corrosió;

• durabilitat general;

• coeficient de fricció admissible.

Segons el principi de funcionament, els perfilòmetres es divideixen en contacte i sense contacte dispositius. Els dispositius de contacte estan equipats amb un llapis especial d'acer amb una punta dura. Determina el nivell de rugositat, movent-se per la superfície del producte, i dóna les lectures a una pantalla instal·lada al cos del dispositiu.

Els perfilòmetres òptics o sense contacte determinen el nivell de rugositat de la peça mitjançant un sensor òptic i un làser, que també, examinant la superfície, mostra les dades obtingudes en un monitor especial en miniatura. Considerem amb més detall els dos tipus de perfilòmetres, les característiques del seu funcionament i les principals característiques tècniques.

Per a un exemple il·lustratiu, considereu un dels perfilòmetres de contacte més comuns: un dispositiu amb una lectura digital del model 296. És un representant típic dels dispositius d'aquesta classe de tecnologia de mesura, el funcionament dels quals es basa en la conversió de senyal inductiva.Aquest mesurador està dissenyat per mesurar només el nivell de rugositat de superfícies planes. Estructuralment, un perfilòmetre de contacte consta dels elements següents:

• llapis d'acer amb una punta dura, generalment de diamant;

• dispositiu per moure la sonda;

• transductor de nivell de rugositat;

• convertidor digital i amplificador de senyal de potència;

• pantalla o monitor en miniatura;

• sensors inversos per controlar la sonda, la direcció del seu moviment;

• interruptor de mode de mesura;

• relé per configurar l'interval de temps.

El model de perfilador 296, així com els dispositius d'una modificació similar, per exemple, el model de perfilador 130, es consideren equips de mesura estacionaris. Aquests dispositius s'utilitzen principalment per determinar la rugositat de les superfícies només en condicions de laboratori i taller.

Però, a més d'ells, també hi ha perfiladors de contactes mòbils o portàtils amb dimensions reduïdes. Per exemple, un dispositiu de mesura de fabricació russa model TR-100 amb un transductor piezoelèctric.

Ajust de la lectura de la quantitat de sortida o indicació en model TR-100 realitzat a costa d'una unitat especial, incorporada addicionalment al circuit de funcionament principal del dispositiu. A més, el perfilòmetre TR-100 té un rang de mesura més ampli: de 0,05 a 50 micròmetres (μm). El seu desavantatge significatiu en comparació amb els dispositius de laboratori o taller és la menor precisió de determinació (la diferència entre els models és d'un 10-12%).

A diferència dels models de contacte, els perfilòmetres sense contacte tenen més capacitats. Per tant, avui en dia estan molt més estesos, s'utilitzen més sovint en la producció. Els seus principals avantatges són la possibilitat d'escaneig remot, així com la funció de transferència de dades en línia i sortida automàtica d'informació a un monitor d'ordinador o impressora per a la seva posterior impressió. La distància o distància admissible de la superfície investigada dependrà del model específic del comptador. Com en el cas dels models de contacte, els dispositius sense contacte també es presenten en dos tipus principals: estacionaris i portàtils.

Un perfilòmetre estacionari sense contacte amb la funció d'enregistrar el resultat obtingut inclou els elements següents:

• placa d'aterratge amb solcs especials en què es fixa el material o producte de prova;

• capçal làser especial per a l'escaneig de superfícies;

• un dispositiu òptic amb convertidors de mesura primaris: un sensor o sensor especial;

• canal de guia per a la transmissió d'ones - guia d'ones;

• un node informatitzat amb una interfície d'usuari adequada per controlar el dispositiu i connectar-hi dispositius de gravació addicionals.

La funcionalitat ben pensada d'un perfilòmetre òptic sense contacte us permet determinar i mostrar al monitor una quantitat molt gran i, en la majoria dels casos, una quantitat exhaustiva d'informació necessària. Les dades detallades ajuden a establir amb la màxima precisió possible el nivell de rugositat de la superfície i la necessitat d'un processament posterior. La informació rebuda inclou indicadors tan importants com:

• perfil de l'àrea d'escaneig: longitudinal i transversal;

• precisió de mesura màxima admissible per a una superfície específica;

• discreció (discontinuïtat) del pas de mesura del dispositiu;

• error de lectura en el moment de l'escaneig, així com el possible error total total.

A més de la funcionalitat principal, aquests perfilòmetres ofereixen la capacitat anotar els resultats obtinguts en un rotllo de paper d'impressió tèrmica especial. L'enregistrament en si es realitza en forma de perfilograma, de manera que el dispositiu també es pot utilitzar com a perfilògraf complet. El control i la supervisió de l'escaneig es realitza en un mode de diàleg independent, això permet tornar a mesurar el nivell de rugositat no a tot el producte, sinó només a les zones requerides.

Com a exemple de perfilòmetre portàtil o mòbil sense contacte, considereu un dels models més populars d'aquest tipus de dispositiu: metre de producció alemanya Mahr MarSurf PS1. En aquest dispositiu compacte, el senyal de control es transmet al circuit corresponent mitjançant un sensor òptic especial. Les fluctuacions involuntàries aleatòries (canvis parcials periòdics) de la distància entre la superfície investigada i el receptor de lectura de l'aparell es compensen mitjançant un sistema automàtic de calibratge del pas de mesura.

El perfilòmetre està equipat amb una pantalla digital convenient i un llapis especial retràctil sense contacte. Interval de mesura del nivell de rugositat model portàtil Mahr MarSurf PS1 oscil·la entre 5 i 15 micròmetres.

L'elecció del mesurador dependrà directament del tipus de superfície que s'està examinant i de la finalitat, de la complexitat de l'element a provar. Els perfilòmetres de contacte estacionari i sense contacte proporcionen una avaluació més precisa i detallada del nivell de rugositat del material. La rugositat de les superfícies dures, com ara peces d'acer d'alt carboni, es mesura millor amb un llapis de diamant. És més convenient dur a terme una avaluació operativa o parcial de la qualitat del processament del material amb un portàtil dispositiu portàtil.

Els mesuradors òptics sense contacte estan dissenyats només per escanejar materials netejats: la pols i la brutícia poden distorsionar significativament el resultat.