Profiler: Perangkat Untuk Mengukur Kekasaran. Apa Itu? Optik, Laser, Dan Model Non-kontak Lainnya

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-07 13:51

Profilometer Adalah perangkat khusus untuk mengukur kekasaran permukaan bagian individu, mekanisme dan elemen yang terbuat dari bahan dengan kepadatan berbeda. Ini membantu untuk menentukan kualitas produk dan kebutuhan untuk pemrosesan tambahan. Penggunaan, dan terutama pemilihan peralatan, merupakan langkah penting dalam hampir semua proses produksi. Karena itu, sebelum membeli dan mulai mengoperasikan meteran, Anda harus mempelajari secara rinci apa jenis profilometer, fungsionalitasnya, dan fitur teknologinya.

Apa itu?

Indeks kekasaran permukaan - ini adalah salah satu karakteristik teknis utama dari kualitas produk yang dirancang untuk bekerja dalam kondisi yang keras, yang melibatkan keausan parah pada bahan pembuatan. Tingkat kekasaran akan menentukan kualitas keseluruhan pekerjaan produk - parameter operasionalnya, dan durasi penggunaan. Indeks kekasaran sangat penting, misalnya, untuk mesin pembakaran internal dan komponen serta mekanisme serupa lainnya dengan sejumlah besar bagian dan elemen yang bergerak.

Selama operasi, proses berkelanjutan terjadi pada permukaan kerja mekanisme tersebut yang berdampak negatif pada struktur dan integritas material:

• pembentukan keripik, retakan dan gerinda dengan berbagai ukuran;
• keausan mekanis material;
• erosi logam, penghancuran sebagiannya.

Untuk meningkatkan karakteristik teknis dan operasional produk, meningkatkan kualitas pekerjaannya, serta memperpanjang umur simpan, pemrosesan teknologi tambahan secara signifikan membantu - menggiling … Tingkat kekasaran permukaan akan tergantung padanya, yang diukur oleh profilometer.

Cacat yang timbul seperti itu dapat memiliki efek yang lebih besar pada kualitas mekanisme daripada panas berlebih atau benturan yang parah, dan, karenanya, menyebabkan deformasi lebih cepat. Dan logam yang terlalu panas itu sendiri paling sering terjadi karena gesekan yang berlebihan, yang penyebabnya adalah kekasaran permukaan elemen individu yang berlebihan.

Oleh karena itu, kekasaran yang sebagian besar mempengaruhi indikator teknis bahan seperti:

• ketahanan terhadap pembentukan korosi;
• daya tahan umum;
• koefisien gesekan yang diizinkan.

Perangkat ini memungkinkan Anda untuk menentukan keadaan permukaan material yang tepat, dan yang paling penting, kebutuhan untuk pemrosesan lebih lanjut (pembersihan atau penggilingan).

Tampilan

Dengan prinsip operasi, profilometer dibagi menjadi: kontak dan tanpa kontak perangkat. Perangkat kontak dilengkapi dengan stylus baja khusus dengan ujung yang keras. Ini menentukan tingkat kekasaran, bergerak di sepanjang permukaan produk, dan memberikan pembacaan ke layar yang dipasang di badan perangkat.

Profilometer non-kontak atau optik menentukan tingkat kekasaran bagian menggunakan sensor optik dan laser, yang juga, memeriksa permukaan, menampilkan data yang diperoleh pada monitor mini khusus. Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci kedua jenis profilometer, fitur operasinya dan karakteristik teknis utama.

Profilometer kontak

Sebagai contoh ilustrasi, mari kita pertimbangkan salah satu profilometer kontak yang paling umum - perangkat dengan pembacaan digital model 296. Ini adalah perwakilan khas perangkat di kelas teknologi pengukuran ini, yang operasinya didasarkan pada konversi sinyal induktif. Meteran ini dirancang untuk mengukur tingkat kekasaran permukaan datar saja. Secara struktural, profilometer kontak terdiri dari elemen-elemen berikut:

• stylus baja dengan ujung yang keras, biasanya berlian;
• perangkat untuk memindahkan probe;
• transduser tingkat kekasaran;
• konverter digital dan penguat sinyal daya;
• tampilan atau monitor mini;
• membalikkan sensor untuk mengontrol probe, arah gerakannya;
• sakelar mode pengukuran;
• relai pengaturan interval waktu.

Model profiler 296, serta perangkat dari modifikasi serupa, misalnya, model profiler 130, dianggap sebagai peralatan pengukur stasioner. Perangkat ini terutama digunakan untuk menentukan kekasaran permukaan hanya di laboratorium, kondisi bengkel.

Tapi, selain itu, ada juga profiler kontak seluler atau portabel dengan dimensi kecil. Misalnya, alat ukur model TR-100 buatan Rusia dengan transduser piezoelektrik.

Terlepas dari kenyataan bahwa profilometer ini bekerja dengan prinsip yang sama seperti model sebelumnya, fungsinya memungkinkan Anda untuk menentukan tingkat kekasaran tidak hanya pada permukaan datar, tetapi juga pada permukaan cembung dan cekung.

Penyesuaian pembacaan kuantitas keluaran atau indikasi di model TR-100 dilakukan dengan mengorbankan unit khusus, selain itu dibangun ke dalam sirkuit operasi utama perangkat. Selain itu, profilometer TR-100 memiliki rentang pengukuran yang lebih luas - dari 0,05 hingga 50 mikrometer (μm). Kerugiannya yang signifikan dibandingkan dengan perangkat laboratorium atau bengkel adalah akurasi penentuan yang lebih rendah (perbedaan antara model sekitar 10-12%).

Profilometer non-kontak

Tidak seperti model kontak, profilometer non-kontak memiliki lebih banyak kemampuan. Karena itu, hari ini mereka jauh lebih luas, lebih sering digunakan dalam produksi. Keuntungan utama mereka adalah kemungkinan pemindaian jarak jauh, serta fungsi transfer data online dan output informasi otomatis ke monitor komputer atau printer untuk pencetakan berikutnya . Jarak atau jarak yang diizinkan dari permukaan yang diselidiki akan tergantung pada model spesifik meter. Seperti halnya model kontak, perangkat tanpa kontak juga tersedia dalam dua jenis utama - stasioner dan portabel.

Profilometer stasioner non-kontak dengan fungsi merekam hasil yang diperoleh mencakup elemen-elemen berikut:

• pelat pendaratan dengan alur khusus di mana bahan atau produk uji dipasang;
• kepala laser khusus untuk pemindaian permukaan;
• perangkat optik dengan transduser pengukur utama - sensor atau sensor khusus;
• saluran pemandu untuk transmisi gelombang - pemandu gelombang;
• node terkomputerisasi dengan antarmuka pengguna yang sesuai untuk mengontrol perangkat dan menghubungkan perangkat perekaman tambahan ke sana.

Fungsionalitas yang dipikirkan dengan matang dari profilometer optik non-kontak memungkinkan Anda untuk menentukan dan menampilkan pada monitor yang sangat besar, dan dalam banyak kasus, sejumlah besar informasi yang diperlukan. Data terperinci membantu menetapkan seakurat mungkin tingkat kekasaran permukaan dan kebutuhan untuk pemrosesan lebih lanjut. Informasi yang dihasilkan mencakup indikator penting seperti:

• profil area pemindaian - memanjang dan melintang;
• akurasi pengukuran maksimum yang diizinkan untuk permukaan tertentu;
• discreteness (diskontinuitas) dari langkah pengukuran perangkat;
• kesalahan pembacaan pada saat pemindaian, serta kemungkinan kesalahan total total.

Selain fungsi utama, profilometer semacam itu memberikan kemampuan catat hasil yang diperoleh pada kertas gulung thermal printing khusus . Perekaman itu sendiri dilakukan dalam bentuk profilogram, sehingga perangkat juga dapat digunakan sebagai profilograf lengkap. Kontrol dan pemantauan pemindaian dilakukan dalam mode dialog terpisah, ini memungkinkan pengukuran ulang tingkat kekasaran tidak pada seluruh produk, tetapi hanya di area yang diperlukan.

Sebagai contoh profilometer non-kontak portabel atau seluler, pertimbangkan salah satu model paling populer dari jenis perangkat ini - meter produksi Jerman Mahr MarSurf PS1 . Dalam perangkat kompak ini, sinyal kontrol ditransmisikan ke sirkuit yang sesuai menggunakan sensor optik khusus. Fluktuasi acak yang tidak disengaja (perubahan parsial periodik) dari jarak antara permukaan yang diselidiki dan penerima pembacaan peralatan dikompensasi oleh sistem otomatis untuk mengkalibrasi langkah pengukuran.

Profilometer dilengkapi dengan tampilan digital yang nyaman dan stylus non-kontak khusus yang dapat ditarik. Rentang pengukuran tingkat kekasaran dalam model portabel Mahr MarSurf PS1 berkisar antara 5 sampai 15 mikrometer.

Seperti semua profilometer seluler modern, perangkat beroperasi tidak hanya dari jaringan listrik, tetapi juga dari baterai bawaan. Ada juga model dengan baterai yang dapat dilepas.

Bagaimana cara memilih?

Pilihan meteran akan secara langsung tergantung pada jenis permukaan yang diperiksa dan tujuannya, kerumitan benda yang diuji. Profilometer kontak dan non-kontak stasioner memberikan penilaian tingkat kekasaran material yang lebih akurat dan terperinci . Kekasaran permukaan keras, seperti bagian baja karbon tinggi, paling baik diukur dengan stylus berlian. Lebih mudah untuk melakukan penilaian operasional atau sebagian dari kualitas pemrosesan material dengan portabel perangkat portabel.

Pengukur non-kontak optik dirancang hanya untuk memindai bahan yang dibersihkan - debu dan kotoran dapat merusak hasil secara signifikan.

Dalam kondisi produksi tertentu, disarankan untuk menggunakan profilometer kontak berujung berlian keras untuk memeriksa permukaan tersebut, jika tidak, nilai kekasaran akan salah.