פרופילרים: מכשירים למדידת חספוס. מה זה? דגמים אופטיים, לייזר ודוגמאות אחרות ללא מגע

2024 מְחַבֵּר: Beatrice Philips | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-07 13:50

מד פרופיל הוא מכשיר מיוחד למדידת חספוס פני השטח של חלקים בודדים, מנגנונים ואלמנטים העשויים מחומרים בעלי צפיפות שונה. זה עוזר לקבוע את איכות המוצר ואת הצורך בעיבוד נוסף. השימוש, ובמיוחד בחירת המכשיר, הם צעדים חשובים כמעט בכל תהליך ייצור. לכן, לפני הרכישה וההתחלה בהפעלת המונה, עליך ללמוד בפירוט אילו סוגי פרופילומטרים הם, הפונקציונליות והמאפיינים הטכנולוגיים שלהם.

מה זה?

מדד חספוס פני השטח - זהו אחד המאפיינים הטכניים העיקריים של איכות המוצר המיועד לעבודה בתנאים קשים, הכוללים שחיקה קשה של חומר הייצור. רמת החספוס תקבע הן את האיכות הכוללת של עבודת המוצר - את הפרמטרים התפעוליים שלה והן את משך השימוש. מדד החספוס חשוב מאוד, למשל, עבור מנועי בעירה פנימית ורכיבים ומנגנונים דומים אחרים עם מספר רב של חלקים ואלמנטים נעים.

במהלך הפעולה מתרחשים תהליכים רציפים על משטחי העבודה של מנגנונים כאלה שיש להם השפעה שלילית על מבנה החומר ושלמותו:

• היווצרות שבבים, סדקים וקוצים בגדלים שונים;
• שחיקה מכנית של החומר;
• שחיקת מתכת, ריסוק חלקי שלה.

כדי להגדיל את המאפיינים הטכניים והתפעוליים של המוצר, לשפר את איכות עבודתו, כמו גם להאריך את חיי המדף, עיבוד טכנולוגי נוסף עוזר משמעותית - שְׁחִיקָה … רמת החספוס של המשטח תהיה תלויה בו, הנמדדת על ידי פרופילומטר.

ליקויים כאלה יכולים להשפיע עוד יותר על איכות המנגנון מאשר התחממות יתר או השפעות חמורות, ובהתאם לכך לגרום לעיוות שלו מהר יותר. והתחממות יתר של המתכת עצמה מתרחשת לרוב בגלל חיכוך מופרז, שהסיבה לכך היא החספוס המוגזם של פני השטח של אלמנט בודד.

לכן החספוס הוא שמשפיע במידה רבה על אינדיקטורים טכניים של חומרים כמו:

• עמידות בפני היווצרות קורוזיה;
• עמידות כללית;
• מקדם חיכוך מותר.

מכשיר זה מאפשר לך לקבוע את המצב המדויק של פני החומר, והכי חשוב, את הצורך בעיבוד נוסף שלו (ניקוי או טחינה).

צפיות

על פי עקרון הפעולה, הפרופילומטרים מתחלקים איש קשר ו ללא מגע מכשירים. התקני המגע מצוידים בחרט פלדה מיוחד עם קצה קשיח. הוא קובע את רמת החספוס, נע לאורך פני המוצר, ונותן את הקריאות למסך המותקן בגוף המכשיר.

מד פרופילומטרים ללא מגע או אופטי קובעים את רמת החספוס של החלק באמצעות חיישן אופטי ולייזר, אשר גם בחינת פני השטח מציגה את הנתונים המתקבלים על צג מיניאטורי מיוחד. הבה נבחן ביתר פירוט את שני סוגי הפרופילומטרים, את תכונות פעולתם ואת המאפיינים הטכניים העיקריים.

צור קשר עם פרופילומטרים

כדוגמה ממחישה, הבה נבחן את אחד הפרופילומטרים הנפוצים ביותר למגעים - מכשיר עם קריאה דיגיטלית של דגם 296.זהו נציג טיפוסי של מכשירים מסוג זה של טכנולוגיית מדידה, אשר פעולתם מבוססת על המרת אות אינדוקטיבית. מד זה מיועד למדידת רמת החספוס של משטחים שטוחים בלבד. מבחינה מבנית, פרופילומטר ליצירת קשר מורכב מהאלמנטים הבאים:

• חרט פלדה עם קצה קשיח, בדרך כלל יהלום;
• מכשיר להעברת החללית;
• מתמר ברמת חספוס;
• ממיר דיגיטלי ומגבר אות כוח;
• צג או צג מיניאטורי;
• חיישני רוורס לשליטה על החללית, כיוון תנועתו;
• מתג מצב מדידה;
• ממסר הגדרת מרווחי זמן.

דגם הפרופיל 296, כמו גם מכשירים בשינוי דומה, למשל דגם פרופילר 130, נחשבים לציוד מדידה נייח. מכשירים אלה משמשים בעיקר לקביעת החספוס של המשטחים רק בתנאי מעבדה, סדנה.

אבל, מלבדם, ישנם גם פרופילי קשר ניידים או ניידים בעלי ממדים קטנים. לדוגמה, מכשיר מדידה תוצרת רוסית מדגם TR-100 עם מתמר פיזואלקטרי.

למרות העובדה כי פרופילומטר זה עובד על אותו עיקרון כמו דגמים קודמים, הפונקציונליות שלו מאפשרת לך לקבוע את רמת החספוס לא רק על משטחים שטוחים, אלא גם על קמורים וקעורים.

התאמת הקריאה של כמות הפלט או אינדיקציה ב דגם TR-100 בוצע על חשבון יחידה מיוחדת, המובנית בנוסף למעגל ההפעלה הראשי של המכשיר. בנוסף, לפרופילומטר TR -100 יש טווח מדידות רחב יותר - בין 0.05 ל -50 מיקרומטר (מיקרומטר). חסרונו המשמעותי בהשוואה למכשירי מעבדה או סדנה הוא דיוק הקביעה הנמוך יותר (ההבדל בין הדגמים הוא כ-10-12%).

פרופילומטרים ללא מגע

בניגוד לדגמי מגעים, לפרופילומטרים ללא מגע יש יכולות רבות יותר. לכן, כיום הם נפוצים הרבה יותר, משמשים לעתים קרובות יותר בייצור. היתרונות העיקריים שלהם הם האפשרות לסריקה מרחוק, כמו גם הפונקציה של העברת נתונים מקוונת ופלט מידע אוטומטי לצג מחשב או מדפסת להדפסה עוקבת . המרחק המותר או המרחק מהמשטח הנחקר יהיה תלוי בדגם הספציפי של המונה. כמו במקרה של דגמי מגע, מכשירים ללא מגע מגיעים גם בשני סוגים עיקריים - נייחים וניידים.

מד פרופילומטר נייח ללא מגע עם פונקציית רישום התוצאה המתקבלת כולל את האלמנטים הבאים:

• צלחת נחיתה עם חריצים מיוחדים שבהם חומר הבדיקה או המוצר קבוע;
• ראש לייזר מיוחד לסריקת משטח;
• מכשיר אופטי עם מתמרי מדידה ראשוניים - חיישן או חיישן מיוחד;
• ערוץ מנחה להעברת גל - מדריך גל;
• צומת ממוחשב עם ממשק משתמש מתאים לשליטה במכשיר וחיבור אליו התקני הקלטה נוספים.

הפונקציונליות המחושבת של פרופילומטר האופטי ללא מגע מאפשרת לך לקבוע ולהציג על הצג כמות גדולה מאוד וברוב המקרים של מידע הכרחי. נתונים מפורטים מסייעים לקבוע בצורה מדויקת ככל האפשר את רמת חספוס המשטח ואת הצורך בעיבוד נוסף. המידע המתקבל כולל אינדיקטורים חשובים כגון:

• פרופיל אזור סריקה - אורך ורוחבי;
• דיוק המדידה המרבי המותר עבור משטח ספציפי;
• דיסקרטיות (חוסר רציפות) של שלב המדידה של המכשיר;
• שגיאת קריאה בזמן הסריקה, כמו גם השגיאה הכוללת האפשרית.

בנוסף לפונקציונליות העיקרית, פרופילומטרים כאלה מספקים את היכולת רשום את התוצאות שהתקבלו על נייר גליל תרמי מיוחד . ההקלטה עצמה מתבצעת בצורה של פרופילוגרמה, כך שהמכשיר יכול לשמש גם כפרופילוגרף מלא. הבקרה והניטור של הסריקה מתבצעת במצב דיאלוג נפרד, זה מאפשר מדידה מחדש של רמת החספוס לא על המוצר כולו, אלא רק באזורים הנדרשים.

כדוגמה למד פרופילומטר נייד או נייד ללא מגע, שקול את אחד הדגמים הפופולריים ביותר של מכשיר מסוג זה - מד הייצור הגרמני Mahr MarSurf PS1 . במכשיר קומפקטי זה, אות הבקרה מועבר למעגל המתאים באמצעות חיישן אופטי מיוחד. תנודות אקראיות לא רצוניות (שינויים חלקיים תקופתיים) של המרחק בין המשטח הנחקר לבין מקלט הקריאה של המכשיר מפצות על ידי מערכת אוטומטית לכיול שלב המדידה.

מד הפרופילומטר מצויד בתצוגה דיגיטלית נוחה ועט מיוחד שאינו ניתן למגע. טווח מדידות של רמת החספוס ב דגם נייד Mahr MarSurf PS1 נע בין 5 ל -15 מיקרומטר.

כמו כל פרופילומטרים ניידים מודרניים, המכשיר פועל לא רק מרשת החשמל, אלא גם מסוללות מובנות. ישנם גם דגמים עם סוללות נשלפות.

איך לבחור?

בחירת המונה תהיה תלויה ישירות בסוג המשטח הנבדק ובמטרה, במורכבות הפריט הנבדק. מגעים נייחים ופרופילומטרים ללא מגע מספקים הערכה מדויקת ומפורטת יותר של רמת החספוס של החומר .החספוס של משטחים קשים, כגון חלקי פלדה בעלי פחמן גבוה, נמדד בצורה הטובה ביותר בעזרת חרט יהלום. נוח יותר לבצע הערכה תפעולית או חלקית של איכות עיבוד החומרים באמצעות נייד מכשיר נייד.

מדי אופטי ללא מגע מיועדים רק לסריקת חומרים מנוקים - אבק ולכלוך יכול לעוות משמעותית את התוצאה.

בתנאי ייצור ספציפיים, מומלץ להשתמש בפרופילומטרי מגע עם יהלומים קשיחים כדי לבדוק משטחים כאלה, אחרת ערך החספוס יהיה שגוי.