プロファイラ

プロファイラ - これは、さまざまな密度の材料で作られた個々の部品、メカニズム、および要素の表面粗さを測定するための特別な装置です。製品の品質と追加処理の必要性を判断するのに役立ちます。使用、特に装置の選択は、ほぼすべての製造プロセスにおいて重要なステップです。 したがって、メーターを購入して操作を開始する前に、プロフィロメーターの種類、機能、および技術的特徴を詳細に検討する必要があります。

表面粗さ指数 - これは、製造材料の激しい摩耗を伴う過酷な条件で動作するように設計された製品の品質の主な技術的特徴の 1 つです。粗さのレベルは、製品の全体的な品質、つまりその操作パラメーターと使用期間の両方を決定します。 粗さ指数は非常に重要です。たとえば、内燃機関や、多数の可動部品や要素を備えた他の同様のユニットや機構では、粗さ指数が非常に重要です。

動作中、材料の構造と完全性に悪影響を及ぼすようなメカニズムの作業面で継続的なプロセスが発生します。

• さまざまなサイズのチップ、クラック、バリの形成;

• 材料の機械的摩耗;

• 金属の侵食、その部分的な崩壊。

製品の技術的および運用上の特性を改善し、作業の質を向上させ、貯蔵寿命を延ばすために、追加の技術的処理が大幅に役立ちます- 研削.プロフィロメーターで測定される表面粗さのレベルは、それに依存します。

このような新たな欠陥は、強い過熱や衝撃よりもメカニズムの品質に大きな影響を与える可能性があり、したがって、その変形をより速く引き起こします。また、金属自体の過熱は、過度の摩擦が原因で発生することが最も多く、その原因は個々の要素の過度の表面粗さです。

したがって、次のような材料のテクニカル指標に大きく影響するのは粗さです。

• 耐食性;

• 一般的な耐摩耗性;

• 許容摩擦係数。

動作原理によれば、プロファイラーは次のように分類されます。 コンタクト と 非接触 デバイス。接触装置には、先端が硬い特殊鋼プローブが装備されています。製品の表面を移動しながら粗さのレベルを判断し、デバイス ケースに取り付けられた画面にインジケータを表示します。

非接触または光学プロフィロメーターは、光学センサーとレーザーを使用して部品の粗さのレベルを決定し、表面を検査して得られたデータを特別な小型モニターに表示します。 両方のタイプのプロファイルメーター、それらの機能の特徴、および主な技術的特徴をより詳細に検討してみましょう。

実例として、最も一般的な接触プロフィルメーターの 1 つである、デジタル読み取り 296 モデルを備えたデバイスを考えてみましょう。これは、このクラスの測定技術におけるデバイスの典型的な代表であり、その動作は誘導信号変換に基づいています。このメーターは、平面の粗さのレベルのみを決定するように設計されています。 構造的に、接触式プロフィルメーターは次の要素で構成されています。

• 硬い、通常はダイヤモンドの先端を備えた鋼製プローブ。

• プローブを移動するためのデバイス。

• 粗さレベルコンバータ;

• デジタル変換器と電気信号増幅器。

• ディスプレイまたは小型モニター;

• センサーを返し、プローブ、その移動方向を制御します。

• 測定モードスイッチ;

• 時間間隔設定リレー。

モデル296プロフィロメーター、およびモデル130プロフィロメーターなどの同様の変更のデバイスは、固定測定機器と見なされます。 これらのデバイスは、主に実験室、ワークショップの条件でのみ表面粗さを決定するために使用されます。

しかし、それらに加えて、寸法が小さいモバイルまたはポータブルの接触アクションプロファイルメーターもあります。たとえば、圧電トランスデューサを備えたロシア製の測定装置モデルTR-100。

出力値または表示の調整 TR-100モデル 特別なユニットによって実行され、デバイスの主な動作回路に追加で組み込まれています。さらに、TR-100 プロフィロメーターは、0.05 から 50 マイクロメートル (µm) の広い測定範囲を備えています。実験室やワークショップのデバイスと比較した場合の重大な欠点は、決定の精度が低いことです (モデル間の差は約 10 ～ 12%)。

接触モデルとは異なり、非接触プロフィルメーターにはより多くの機能があります。したがって、今日、それらははるかに普及し、生産でより頻繁に使用されています。 それらの主な利点は、リモートスキャンの可能性、およびオンラインデータ転送の機能と、後で印刷するためのコンピューターモニターまたはプリンターへの情報の自動出力です。 調査中の表面からの許容距離または距離は、メーターの特定のモデルによって異なります。接触モデルの場合と同様に、非接触デバイスにも固定型と携帯型の 2 つの主要なタイプがあります。

得られた結果を記録する機能を備えた非接触固定プロフィロメーターには、次の要素が含まれます。

• テスト材料または製品が固定される特別な溝を備えたランディングプレート。

• 表面スキャニング用の特別なレーザーヘッド。

• 一次測定トランスデューサを備えた光学装置 - 特別なセンサーまたはセンサー。

• 波伝達のためのガイドチャネル - 導波管;

• 機器を制御し、追加の記録デバイスを接続するための適切なユーザー インターフェイスを備えたコンピュータ化されたノード。

非接触光学プロフィロメーターのよく考えられた機能により、非常に多くの、ほとんどの場合、必要な情報を網羅した量を決定してモニターに表示することができます。詳細なデータは、表面粗さのレベルとさらなる処理の必要性を可能な限り正確に判断するのに役立ちます。 受け取った情報には、次のような重要な指標が含まれています。

• スキャン領域のプロファイル - 縦方向と横方向。

• 特定の表面の最大許容測定精度。

• デバイスの測定ステップの離散性（不連続性）;

• スキャン時の読み取りエラー、および考えられる合計合計エラー。

主な機能に加えて、このようなプロファイラーは次の機能を提供します。 得られた結果を特別な感熱ロール紙に記録します。 記録自体はプロフィログラムの形式で実行されるため、デバイスを本格的なプロフィログラフとして使用することもできます。スキャンの管理と制御は別のダイアログ モードで実行されます。これにより、製品全体ではなく、必要な領域のみで粗さのレベルを再測定できます。

ポータブルまたはモバイルの非接触プロフィルメーターの例として、このタイプのデバイスの最も一般的なモデルの 1 つを考えてみます。 ドイツ製メーターMahr MarSurf PS1。 このコンパクトなデバイスでは、制御信号は特殊な光センサーを使用して対応する回路に送信されます。調査対象表面と装置の読み取りレシーバーとの間の距離のランダムな不随意変動 (周期的な部分変化) は、測定ステップの自動較正システムによって補正されます。

プロフィロメータには、便利なデジタル表示と特別な格納式非接触スタイラスが装備されています。粗さ測定範囲 ポータブルモデル Mahr MarSurf PS1 5 から 15 マイクロメートルの範囲です。

メーターの選択は、調査対象の表面のタイプと目的、テスト対象の製品の複雑さに直接依存します。 静止した接触式および非接触式プロフィルメーターを使用すると、材料の粗さレベルをより正確かつ詳細に評価できます。 高炭素鋼部品などの硬い表面の粗さは、ダイヤモンド スタイラス マシンで測定するのが最適です。ポータブルで材料加工の品質を迅速または部分的に評価する方が便利です ポータブルデバイス。

光学式非接触式測定器は、きれいな材料のみをスキャンするように設計されています。ほこりや汚れは、結果を大きく歪める可能性があります。