Profilers: อุปกรณ์สำหรับวัดความหยาบ มันคืออะไร? รุ่นออปติคัล เลเซอร์ และแบบไม่สัมผัสอื่นๆ

2024 ผู้เขียน: Beatrice Philips | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-07 13:55

เครื่องวัดโปรไฟล์ เป็นอุปกรณ์พิเศษสำหรับวัดความหยาบผิวของชิ้นส่วน กลไก และส่วนประกอบแต่ละชิ้นที่ทำจากวัสดุที่มีความหนาแน่นต่างกัน ช่วยในการกำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์และความจำเป็นในการประมวลผลเพิ่มเติม การใช้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเลือกเครื่องมือเป็นขั้นตอนสำคัญในเกือบทุกกระบวนการผลิต ดังนั้น ก่อนซื้อและเริ่มใช้งานมิเตอร์ คุณควรศึกษารายละเอียดว่าโพรไฟล์คืออะไร ฟังก์ชัน และคุณสมบัติทางเทคโนโลยี

มันคืออะไร?

ดัชนีความหยาบผิว - นี่เป็นหนึ่งในคุณสมบัติทางเทคนิคหลักของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสึกหรออย่างรุนแรงของวัสดุในการผลิต ระดับความหยาบจะเป็นตัวกำหนดทั้งคุณภาพโดยรวมของงานผลิตภัณฑ์ - พารามิเตอร์การดำเนินงานและระยะเวลาในการใช้งาน ดัชนีความหยาบมีความสำคัญมาก ตัวอย่างเช่น สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในและส่วนประกอบและกลไกอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีชิ้นส่วนและองค์ประกอบที่เคลื่อนไหวจำนวนมาก

ในระหว่างการดำเนินการ กระบวนการต่อเนื่องเกิดขึ้นบนพื้นผิวการทำงานของกลไกดังกล่าวซึ่งมีผลกระทบด้านลบต่อโครงสร้างและความสมบูรณ์ของวัสดุ:

• การก่อตัวของชิปรอยแตกและเสี้ยนขนาดต่างๆ
• การสึกหรอทางกลของวัสดุ
• การสึกกร่อนของโลหะ การบดย่อยบางส่วน

เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางเทคนิคและการดำเนินงานของผลิตภัณฑ์ เพื่อปรับปรุงคุณภาพของงาน เช่นเดียวกับการยืดอายุการเก็บรักษา การประมวลผลทางเทคโนโลยีเพิ่มเติมจะช่วยได้อย่างมาก - บด … ระดับความหยาบผิวจะขึ้นอยู่กับมัน ซึ่งวัดโดยโพรไฟล์มิเตอร์

ข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นดังกล่าวอาจส่งผลต่อคุณภาพของกลไกมากกว่าความร้อนสูงเกินไปหรือผลกระทบที่รุนแรง และทำให้เกิดการเสียรูปเร็วขึ้น และความร้อนสูงเกินไปของโลหะเองมักเกิดขึ้นเนื่องจากการเสียดสีมากเกินไปซึ่งเป็นสาเหตุของความขรุขระที่มากเกินไปของพื้นผิวของแต่ละองค์ประกอบ

ดังนั้นจึงเป็นความหยาบที่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อตัวชี้วัดทางเทคนิคของวัสดุเช่น:

• ความต้านทานต่อการกัดกร่อน
• ความทนทานทั่วไป
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่อนุญาต

อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณกำหนดสถานะที่แน่นอนของพื้นผิวของวัสดุได้ และที่สำคัญที่สุดคือความจำเป็นในการประมวลผลต่อไป (การทำความสะอาดหรือการเจียร)

มุมมอง

โดยหลักการทำงาน โพรฟิโลมิเตอร์จะแบ่งออกเป็น ติดต่อ และ ไร้สัมผัส อุปกรณ์ อุปกรณ์สัมผัสมีสไตลัสเหล็กพิเศษพร้อมปลายแข็ง โดยจะกำหนดระดับความหยาบ เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ และให้ค่าที่อ่านได้จากหน้าจอที่ติดตั้งอยู่ในตัวเครื่อง

โพรฟิโลมิเตอร์แบบไม่สัมผัสหรือแบบออปติคัลจะกำหนดระดับความหยาบของชิ้นส่วนโดยใช้เซ็นเซอร์ออปติคัลและเลเซอร์ ซึ่งการตรวจสอบพื้นผิวจะแสดงข้อมูลที่ได้รับบนจอภาพขนาดเล็กพิเศษด้วยเช่นกัน ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมของโพรฟิโลมิเตอร์ทั้งสองประเภท คุณสมบัติของการทำงาน และลักษณะทางเทคนิคหลัก

เครื่องวัดโปรไฟล์ติดต่อ

สำหรับตัวอย่าง ให้เราพิจารณาหนึ่งในเครื่องวัดโปรไฟล์การติดต่อที่พบบ่อยที่สุด - อุปกรณ์ที่มีการอ่านแบบดิจิทัลของรุ่น 296เป็นตัวแทนทั่วไปของอุปกรณ์ในเทคโนโลยีการวัดระดับนี้ ซึ่งการทำงานจะขึ้นอยู่กับการแปลงสัญญาณอุปนัย เครื่องวัดนี้ออกแบบมาเพื่อวัดระดับความหยาบของพื้นผิวเรียบเท่านั้น โครงสร้างโปรไฟล์การติดต่อประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• สไตลัสเหล็กที่มีปลายแข็งซึ่งมักจะเป็นเพชร
• อุปกรณ์สำหรับเคลื่อนย้ายหัววัด
• ทรานสดิวเซอร์ระดับความหยาบ
• ตัวแปลงสัญญาณดิจิตอลและเครื่องขยายสัญญาณกำลัง
• จอแสดงผลหรือจอภาพขนาดเล็ก

• เซ็นเซอร์ถอยหลังเพื่อควบคุมโพรบทิศทางการเคลื่อนที่
• สวิตช์โหมดการวัด
• รีเลย์การตั้งค่าช่วงเวลา

ตัวสร้างโปรไฟล์รุ่น 296 รวมถึงอุปกรณ์ที่มีการดัดแปลงที่คล้ายกัน ตัวอย่างเช่น ตัวสร้างโปรไฟล์ 130 ถือเป็นอุปกรณ์วัดแบบอยู่กับที่ อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้เพื่อกำหนดความหยาบของพื้นผิวในห้องปฏิบัติการ เงื่อนไขการประชุมเชิงปฏิบัติการเท่านั้น

แต่นอกจากนั้นยังมีโปรไฟล์ผู้ติดต่อแบบพกพาหรือพกพาที่มีขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์วัดที่ผลิตในรัสเซีย รุ่น TR-100 พร้อมตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซอิเล็กทริก

แม้ว่าโพรฟิโลมิเตอร์นี้จะทำงานบนหลักการเดียวกันกับรุ่นก่อนๆ แต่ฟังก์ชันของมันช่วยให้คุณกำหนดระดับความหยาบได้ ไม่เพียงแต่บนพื้นผิวเรียบ แต่ยังรวมถึงพื้นผิวนูนและเว้าด้วย

การปรับค่าที่อ่านได้ของปริมาณเอาต์พุตหรือตัวบ่งชี้ใน รุ่น TR-100 ดำเนินการโดยค่าใช้จ่ายของหน่วยพิเศษที่สร้างขึ้นเพิ่มเติมในวงจรการทำงานหลักของอุปกรณ์ นอกจากนี้ โพรฟิโลมิเตอร์ TR-100 ยังมีช่วงการวัดที่กว้างขึ้น ตั้งแต่ 0.05 ถึง 50 ไมโครเมตร (μm) ข้อเสียที่สำคัญเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการหรือเวิร์กช็อปคือความแม่นยำในการวัดที่ต่ำกว่า (ความแตกต่างระหว่างรุ่นประมาณ 10-12%)

เครื่องวัดโพรไฟล์แบบไม่สัมผัส

โพรไฟล์ไม่สัมผัสมีความสามารถมากกว่ารูปแบบการติดต่อ ดังนั้นวันนี้จึงแพร่หลายมากขึ้นจึงมักใช้ในการผลิต ข้อได้เปรียบหลักของพวกเขาคือความเป็นไปได้ของการสแกนจากระยะไกล เช่นเดียวกับฟังก์ชันของการถ่ายโอนข้อมูลออนไลน์และการส่งออกข้อมูลอัตโนมัติไปยังจอคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพิมพ์สำหรับการพิมพ์ครั้งต่อไป ระยะทางหรือระยะทางที่อนุญาตจากพื้นผิวที่ตรวจสอบจะขึ้นอยู่กับรุ่นของมิเตอร์ ในกรณีของรูปแบบการติดต่อ อุปกรณ์ไร้สัมผัสยังมีอยู่ 2 ประเภทหลัก ได้แก่ แบบอยู่กับที่และแบบเคลื่อนย้ายได้

โพรฟิโลมิเตอร์แบบอยู่กับที่แบบไม่สัมผัสพร้อมฟังก์ชันบันทึกผลลัพธ์ที่ได้รับประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• แผ่นลงจอดที่มีร่องพิเศษซึ่งวัสดุทดสอบหรือผลิตภัณฑ์ได้รับการแก้ไข
• หัวเลเซอร์พิเศษสำหรับการสแกนพื้นผิว
• อุปกรณ์ออปติคัลที่มีทรานสดิวเซอร์วัดหลัก - เซ็นเซอร์หรือเซ็นเซอร์พิเศษ
• ช่องนำทางสำหรับการส่งคลื่น - ท่อนำคลื่น;
• โหนดคอมพิวเตอร์ที่มีส่วนต่อประสานผู้ใช้ที่เหมาะสมสำหรับการควบคุมอุปกรณ์และเชื่อมต่ออุปกรณ์บันทึกเพิ่มเติมเข้ากับมัน

ฟังก์ชันการทำงานที่ออกแบบมาอย่างดีของโพรฟิโลมิเตอร์แบบออปติคัลแบบไม่สัมผัสทำให้คุณสามารถระบุและแสดงข้อมูลที่จำเป็นจำนวนมากบนจอภาพได้ และในกรณีส่วนใหญ่ ข้อมูลโดยละเอียดช่วยในการกำหนดระดับความหยาบผิวและความจำเป็นในการประมวลผลต่อไปได้อย่างแม่นยำที่สุด ข้อมูลที่ได้รวมถึงตัวชี้วัดที่สำคัญเช่น:

• โปรไฟล์พื้นที่สแกน - ตามยาวและตามขวาง
• ความแม่นยำในการวัดสูงสุดที่อนุญาตสำหรับพื้นผิวเฉพาะ
• ความไม่ต่อเนื่อง (ความไม่ต่อเนื่อง) ของขั้นตอนการวัดของอุปกรณ์
• ข้อผิดพลาดในการอ่านในขณะที่สแกน รวมทั้งข้อผิดพลาดทั้งหมดที่เป็นไปได้

นอกจากฟังก์ชันหลักแล้ว เครื่องวัดโปรไฟล์ดังกล่าวยังให้ความสามารถอีกด้วย บันทึกผลที่ได้รับบนกระดาษม้วนพิมพ์ความร้อนพิเศษ การบันทึกนั้นดำเนินการในรูปแบบของโพรฟิโลแกรม เพื่อให้อุปกรณ์สามารถใช้เป็นโพรฟิโลกราฟที่สมบูรณ์ได้ การควบคุมและการตรวจสอบการสแกนจะดำเนินการในโหมดโต้ตอบที่แยกต่างหาก ซึ่งช่วยให้สามารถวัดระดับความหยาบซ้ำได้ ไม่ใช่ในผลิตภัณฑ์ทั้งหมด แต่เฉพาะในพื้นที่ที่ต้องการเท่านั้น

ตัวอย่างเช่น โพรฟิโลมิเตอร์แบบไม่สัมผัสแบบพกพาหรือแบบเคลื่อนที่ ให้พิจารณารุ่นยอดนิยมของอุปกรณ์ประเภทนี้ - เมตรของการผลิตเยอรมัน Mahr MarSurf PS1 ในอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดนี้ สัญญาณควบคุมจะถูกส่งไปยังวงจรที่เกี่ยวข้องโดยใช้เซ็นเซอร์ออปติคัลพิเศษ ความผันผวนโดยไม่สมัครใจแบบสุ่ม (การเปลี่ยนแปลงบางส่วนเป็นระยะ) ของระยะห่างระหว่างพื้นผิวที่ตรวจสอบกับตัวรับการอ่านของอุปกรณ์จะได้รับการชดเชยโดยระบบอัตโนมัติสำหรับการสอบเทียบขั้นตอนการวัด

โพรฟิโลมิเตอร์มาพร้อมกับจอแสดงผลดิจิตอลที่สะดวกสบายและสไตลัสแบบไม่สัมผัสพิเศษแบบยืดหดได้ ช่วงการวัดระดับความหยาบใน รุ่นพกพา Mahr MarSurf PS1 มีตั้งแต่ 5 ถึง 15 ไมโครเมตร

เช่นเดียวกับโพรไฟล์มิเตอร์แบบพกพาที่ทันสมัยทั้งหมด อุปกรณ์นี้ไม่เพียงทำงานจากเครือข่ายไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังทำงานจากแบตเตอรี่ในตัวด้วย นอกจากนี้ยังมีรุ่นที่มีแบตเตอรี่แบบถอดได้

วิธีการเลือก?

ทางเลือกของมิเตอร์จะขึ้นอยู่กับประเภทของพื้นผิวที่ทำการตรวจสอบโดยตรง และวัตถุประสงค์ ความซับซ้อนของชิ้นงานที่ทำการทดสอบ หน้าสัมผัสแบบอยู่กับที่และโพรฟิโลมิเตอร์แบบไม่สัมผัสช่วยให้ประเมินระดับความหยาบของวัสดุได้อย่างแม่นยำและละเอียดยิ่งขึ้น ความหยาบของพื้นผิวแข็ง เช่น ชิ้นส่วนเหล็กกล้าคาร์บอนสูง วัดได้ดีที่สุดด้วยสไตลัสเพชร สะดวกกว่าในการดำเนินการประเมินการปฏิบัติงานหรือบางส่วนของคุณภาพของการประมวลผลวัสดุด้วยอุปกรณ์พกพา อุปกรณ์พกพา

เครื่องวัดแบบไม่สัมผัสแบบออปติคัลได้รับการออกแบบสำหรับการสแกนวัสดุที่ทำความสะอาดเท่านั้น ฝุ่นและสิ่งสกปรกอาจทำให้ผลลัพธ์บิดเบือนได้อย่างมาก

ในสภาพการผลิตเฉพาะ ขอแนะนำให้ใช้โพรไฟล์หน้าสัมผัสปลายเพชรแบบแข็งเพื่อตรวจสอบพื้นผิวดังกล่าว ไม่เช่นนั้น ค่าความหยาบจะไม่ถูกต้อง