Прибор для измерения шероховатости поверхности металла

Прибор для измерения шероховатости поверхности металла — Справочник металлиста

Точная и оперативная оценка шероховатости деталей – залог качественной сборки и последующего функционирования техники. С этой целью в производственной практике применяются различного рода профилометры и профилографы (последние, кроме измерений, могут позволять и запись полученного результата).

Принцип действия профилометров

Рассматриваемые приборы могут замерить показатели шероховатости контактным и бесконтактным способом.

В первом случае по измеряемой поверхности перемещается измерительный щуп, который заканчивается твёрдым наконечником.

Амплитуда вибраций щупа усиливается, и, преобразуясь в электрический сигнал, замеряет показатель шероховатости. К этому варианту может относиться технология оптического или лазерного сканирования поверхности.

Профилометр ПМ-80 МИКРОТЕХ.

Большинство методов исследований ориентируется именно на контактные профилометры.

В то же время, при использовании оптических профилометров бесконтактного типа требуется работать только с образцами, поверхность которых очищена от всех поверхностных загрязнений, искажающих результат замеров.

В зависимости от поставленных контактные профилометры могут замерять трассу  с постоянной или переменной длиной. Способ преобразования сигнала — пьезоэлектрический, индуктивный или механотронный.

Последовательность измерений шероховатости определяют ГОСТ 2789 и ГОСТ 19300. Точность действия профилометров находится в диапазоне ±10…±20 %.

Принципиальная схема контактного профилометра с индуктивным преобразованием сигнала включает в себя:

1. Щуп с алмазным наконечником.
2. Преобразователь.
3. Механизм перемещения щупа.
4. Усилитель электрического сигнала.
5. Аналогово-цифровой преобразователь.
6. Дисплей, либо стрелочный индикатор.
7. Датчики обратной связи, управляющие движением щупа.
8. Реле времени.
9. Переключатель диапазонов измерения.

Типовым представителем этого класса измерительной техники считается профилометр модели 296, которым можно замерить шероховатость плоских поверхностей. Основные технические характеристики устройства приведены ниже:

• SJ-210 Surfest.
• Измерительный диапазон шероховатости, мкм – 0,02…10,0;
• Количество рабочих диапазонов оценки – 3;
• Систематическая погрешность, % — 2;
• Параметр шага, мм – 0,004…2,5;
• Скорость отслеживания результата, мм/с – 1;
• Питание – от сети переменного тока.

Измеритель типа 296 и им подобные (например, модели 130) из-за больших  габаритов позволяют определять шероховатость изделий в условиях цеховых лабораторий.

Профилометром портативного типа, который работает по тому же принципу, является российский прибор модели ТR-100, включающий в себя пьезоэлектрический преобразователь.

Профилометры бесконтактного действия

Измерители, описываемые далее, характеризуются дополнительными возможностями: дистанционным сканированием – оптическим или лазерным — поверхности, а также оперативной передачей данных на компьютер и принтер.

Средство для бесконтактного измерения и записи результата включает в себя:

1. Плиту с Т-образными пазами, в которых закрепляется металл изделия.
2. Лазерную сканирующую головку.
3. Оптический датчик.
4. Волновод.
5. Устройство управления с интерфейсом для подключения регистрирующих устройств.

Оптический измерительный датчик обладает характеристиками, которые позволяют измерять и выводить на монитор достаточно большой объём информации: продольный и поперечный профили трассы сканирования, точность, дискретность шага измерений, текущую и суммарную погрешность отсчёта и пр.

Принцип записи профилограммы на термопечатающую рулонную бумагу превращает данное устройство в полнофункциональный профилограф. Процесс и производство измерений управляются в диалоговом режиме.

Таким образом, можно позволять повторное отслеживание шероховатости на некоторых участках измеряемого образца.

Примером бесконтактного профилометра компактного типа является профилометр Mahr MarSurf PS1. Для такого метода передачи управляющего сигнала в схеме предусмотрен оптический датчик.

Возможные колебания расстояния между приёмником и измеряемой поверхностью автоматически компенсируются системой отсечки шага.  Устройство использует как сетевое питание, так и от встроенного аккумуляторного привода.

Паспорт профилометра Mahr снабжён подробным описанием методики применения данного прибора. Бесконтактный профилометр Mahr имеет диапазон измерения шероховатости в пределах 5…15 мкм.

Профилометр Mahr Marsurf PS1

Принципы выбора типоразмера техники для измерения шероховатости

Для более точной оценки, причём отдельно по показателям Rz и Ra, используются стационарные устройства контактного способа действия.

Шероховатость поверхности из твёрдых материалов (например, из высокоуглеродистых сталей) целесообразно определить профилометрами, оснащёнными алмазным щупом.

Результаты удобно фиксировать либо программным способом на компьютере, либо распечаткой на бумажный носитель. По анализу результатов измерений можно вносить необходимые коррективы в технологический процесс изготовления деталей.

Следует отметить, что профилометры всех типов периодически должны подвергаться поверке, содержание и периодичность которой устанавливается МИ 1850-88.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Контроль шероховатости

Параметры шероховатости поверхности — один из самых важных показателей качества продукции, работающей с большим износом.

Шероховатость — это одна из самых важных эксплуатационных характеристик движущихся механизмов, изделий, двигателей внутреннего сгорания.

Именно от шероховатости зависит коэффициент трения, коррозионная стойкость, износостойкость, и другие механические характеристики деталей.

Приборы для измерения шероховатости. Профилометры, профилографы и их модификации

Таким образом, на поверхностях рабочих деталей постоянно происходят процессы, которые могут оказывать на них негативное влияние.

К таким процессам относят: появление трещин, механический износ, обуславливаемый трением, эрозия, коррозия металла, смятие, появление заусенцев.

Такие дефекты могут оказывать даже большее негативное влияние на работу всего механизма, чем деформация тел, в результате перегрева или гидроудара. Кстати, перегрев может возникать и от усиленного трения, в том числе, вызванного повышенной шероховатостью.

Если придать поверхности некоторые микрогеометрические свойства, то можно повысить сопротивляемость детали различным внешним воздействиям, и тем самым, улучшить параметры прочности и надежности.

Значения параметров поверхности детали, которые смогли бы обеспечить хорошие эксплуатационные характеристики, можно повысить путём технологической обработки поверхности — т.е. шлифования. Измерить качество уже обработанной поверхности можно при помощи приборов, измеряющих шероховатость: профилометра и профилографа.

Отметим, что разница в техническом устройстве и принципе действия у данных приборов невелика. Отличаются они, по-сути, только способом предоставления результатов.

Профилограф, в свою очередь, представляет результаты измерений в конце всей процедуры в виде графика — так называемой профилограммы, которая представляет собой кривую линию. Профилограмма, обычно, нуждается в анализе и расшифровке.

Рассмотрим эти приборы более подробно

1) Профилометр — прибор, который предназначается для измерения шероховатости контактным методом. Контактный метод означает, что по исследуемой поверхности перемещается специальная алмазная игла, колеблющаяся от неровностей поверхности.

Такие колебания иглы передаются на датчик, где преобразуются в малые электрические токи, которые, в свою очередь, усиливаются гальванометром и регистрируются. Показания выводятся на дисплей прибора и дают представление о характере неровностей исследуемой поверхности — их высоте и глубине.

Часто, для оценки шероховатости выбираются другие параметры — средневзвешенные, амплитудные, суммарные и деленые на длину поверхности.

Попробуем вкратце описать, как же работает профилометр, из чего состоит, на чем базируется принцип его действия.

Итак, как и в любом измерительном устройстве, у профилометра должен быть объект измерения, измерительный источник сигналов (генератор сигналов), блок обработки сигналов и блок вывода результатов измерений. Объектом, в данном случае, является поверхность, шероховатость которой необходимо измерить.

В качестве генератора сигналов, используется тонко заточенная игла, чаще всего — алмазная, но встречаются профилометры с иглами из твердых сплавов. Игла перемещается вдоль поверхности, перпендикулярно её плоскости, при этом, на шероховатой поверхности, неизбежно, возникают колебания иглы.

Такие механические колебания являются первичным сигналом, который при помощи преобразователя — индуктивного, ёмкостного или пьезоэлектрического — преобразуется в токовый. После этого, электрический сигнал поступает на электронный усилитель, после чего  интегрируется и визуализируется.

Таким образом, на дисплее можно увидеть уже усредненный параметр, характеризующий не только количественные, но и качественные показатели неровности и шероховатости поверхности.

Профилометры принято различать в зависимости от вида трассы интегрирования.

По этому признаку выделяют приборы:

— Профилометр с постоянной трассой интегрирования, трасса ощупывания в которых, равна, по длине, трассе интегрирования. Таким образом, результаты измерений можно увидеть только в конце, при завершении процедуры.

— Профилометр обладающий скользящей трассой интегрирования, в котором трасса ощупывания в несколько раз длиннее трассы интегрирования. Таким образом, отсчет показаний и результатов измерения производится одновременно с перемещением иглы по поверхности.

К тому же, существуют профилометры с механотронными преобразователями, которые измеряют параметры неровностей, указывая среднее арифметическое значение отклонения профиля — Ra.

Большинство приборов оснащены анализатором, который позволяет судить о неровностях поверхности по гармоническим колебаниям сигнала от иглы.

Погрешность профилометра обычно колеблется впределах от ±25%, до ±10%.

В качестве примера профилометра можно привести  профилометр модели 130 . Данный прибор внесен в Госреестр средств измерений. Работает путем подключения к компьютеру и настройкой специальной программой. Профилометр модели 130 является лабораторным стационарным прибором высокой точности.

2) Профилограф — это прибор, который, идентично профилометру, предназначается для контроля параметров шероховатости поверхности, однако, имеет от него отличия в плане вывода результатов измерений. В профилографе результаты измерений представляются в виде кривой — профилограммы, определяющей волнистость и шероховатость. Обработка результатов производится графоаналитическим методом.

Конструктивно, профилограф состоит из нескольких блоков, а именно: измерительного, преобразовательного и записывающего.

Первый блок — называется измерительным, поскольку именно в нем получается сигнал, который является основой всего измерения. На основании этого сигнала и строится, в последствии, кривая, характеризующая микронеровности. Данный блок состоит, как правило, из иглы, привода иглы и измерительного столика.

Второй блок — электронный преобразовательный, в котором сигнал из первого блока усиливается и преобразуется при помощи специальных электронных преобразователей.

Третий блок — записывающий, на который поступает обработанный сигнал со второго блока. Обработанный сигнал, при помощи записывающего устройства, аналогового или электронного, преобразуется в профилограмму в увеличенном масштабе. При этом, в качестве материала для вычерчивания профилограммы может выступать металлизированная бумага, светочувствительная бумага или специальная пленка.

Таким образом, принцип действия профилографа, мало чем отличается от принципа действия профилометра, единственным отличием, здесь, является отображение результатов не на экране в виде числовых значений, а графически.

Профилограмма записывается устройством в увеличенном масштабе, при этом, по горизонтали увеличение достигает 100 000 раз, а по вертикали от 400 до 200 000 раз. Благодаря увеличению, расшифровку делать становится гораздо удобнее.

Погрешность профилографа не выходит за рамки ±5-10 %.

Помимо перечисленных устройств: профилометров и профилографов, существуют комбинированные приборы, называемые профилографы-профилометры.

3) Профилограф-профилометр — приборы данного типа предназначаются для записи измеренных параметров микронеровностей поверхности на бумажный носитель (например, электротермическую бумагу), и одновременного наблюдения, в режиме реального времени, за результатами проводимых измерений при помощи показывающего устройства — цифрового или аналогового. Самыми распространёнными профилографами-профилометрами являются приборы «Сейтроник-ПШ8» различных модификаций. Так, например, выпускаются модели СЕЙТРОНИК-ПШ8-4 СЕЙТРОНИК-ПШ8-3 СЕЙТРОНИК-ПШ8-2 , которые отличаются шагом длины трассы ощупывания, наличием/отсутствием встроенного принтера, параметрами увеличения.

Принцип действия профилографа-профилометра идентичен принципам действия приборов, входящих в его название. Также, как и вышеописанные приборы, он работает путем ощупывания контролируемой поверхности заточенной иглой с малым радиусом закругления и преобразовании колебаний от иглы в электрический сигнал, а также последующего мониторинга и записи результатов.

Прибор измеряющий шероховатость поверхности

Средства измерения шероховатости поверхности

Категория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Средства измерения шероховатости поверхности

Оценка шероховатости поверхности осуществляется качественным и количественным методами. Первый основан на сравнении обработанной поверхности с образцами, а второй — на измерении неровностей специальными приборами.

Качественный метод оценки шероховатости поверхности широко применяется в промышленности.

Образцы шероховатости поверхности, изготовляемые по ГОСТу 9378—75, представляют собой наборы стальных или чугунных пластин размерами оОХ20 мм.

Плоская или цилиндрическая рабочая поверхность образцов обрабатывается различными способами при определенных режимах и по результатам измерения неровностей образцы относятся к соответст-ующим классам. Высота неровностей должна соответствовать 0,8Ra данного класса с допустимым отклонением ±20%.

Образцы, обработанные точением, строганием, фрезерованием и развертыванием, изготовляются незакалениыми, а шлифованием, полированием или доводкой — закаленными.

При контроле деталей шероховатость их поверхностей сравнивают с шероховатостью поверхности образца определенного класса.

Сравнение производят визуально невооруженным глазом или путем осязания, проводя ногтем поперек следов обработки. Сравнение обеспечивает надежную оценку шероховатости поверхности Ra = 40…20 — Я„ = 1,25… 0,63 мкм.

Качество оценки шероховатости поверхностей Ra = 0,63…0,32 — Ra = 0,16…0,08 мкм зависит от опыта контролера.

Применение микроскопов сравнения значительно повышает точность оценки шероховатости поверхности. Они дают возможность одновременно рассматривать проверяемую деталь и образец, которые в иоле зрения микроскопа расположены рядом, одинаково увеличены и освещены.

Количественный метод. Для определения высоты микронеровностей имеется большое количество разнообразных приборов. По способу измерения их можно рлз-делить на две группы: контактные (щуповые) и бесконтактные.

Сущность действия контактных (щуповых) приборов заключается в том, что по контролируемой поверхности перемещается («ощупывает» ее) алмазная или стальная игла.

Вертикальные перемещения ее, соответствующие высоте микронеровностей, увеличиваются электрическим, оптическим, пневматическим или механическим способами и регистрируются отсчетными устройствами.

Рис. 1. Образцы шероховатости поверхности.

Профилометры автоматически обрабатывают данные измерения и показывают конечный результат на циферблате. Профилографы записывают профиль контролируемой поверхности в виде профилограммы, по которой можно определить различные параметры шероховатости поверхности. Существуют также комбинированные приборы, выполняющие одновременно функции профилометра и профилографа.

Рис. 2. Профилометр цеховой модели 240.

Рис. 3. Профилограф-профилометр модели 201.

В настоящее время применяются профилометры-профилографы моделей 201 и 202, цеховой профилометр модели 240 и портативный модели 253.

Основными частями прибора являются датчик, электронный блок с показывающим прибором и стойка. Датчик состоит из измерительной головки, которая преобразует вертикальные перемещения иглы в электрическое напряжение, и привода с электродвигателем, редуктором, ходовым винтом и ползуном. Привод обеспечивает перемещение измерительной головки с постоянной скоростью, равной 1,06 мм/с.

Датчик крепится на стойке в кронштейне, который может перемещаться в вертикальном направлении и повертываться вокруг горизонтальной оси при установке датчика параллельно плоскости проверяемой детали.

На передней панели электронного блока расположены показывающий и контрольный приборы, тумблер и сигнальная лампа включения сети, переключатель пределов измерения ручка двух потенциометров «Настройка» и кнопка включения привода датчика.

Прибор применяется в цеховых контрольных пунктах, а также непосредственно на рабочих местах.

Профилограф-профилометр модели 201 служит для определения шероховатости и волнистости поверхностей деталей из любых материалов.

Прибор состоит из двух блоков: электронного измерительного и записывающего. На стойке размещены измерительный столик, привод и датчик.

Определение величин и профиля микронеровностей поверхности производится по профилограмме, записанной в прямоугольных координатах. Пределы измерений при записи профилограмм — 20… 10 — а = 0,040… 0,020 мкм. По показаниям прибора определяется величина шероховатости поверхности в указанных пределах.

Прибор позволяет производить измерения шероховатости поверхности с различными длинами трассы интегрирования, что значительно расширяет его эксплуатационные возможности.

Длина трассы ощупывания до 40 мм дает возможность проверять волнистость поверхности с большим шагом.

Оптико-механические приборы контролируют шероховатость поверхности бесконтактным методом. Действие их основано на различных принципах: светового сечения (приборы модели ПСС), теневого сечения (ПТС) и интерференции света (МИИ).

Реклама:

Исполнительные размеры калибров

Профилометры: виды и применение

Точная и оперативная оценка шероховатости деталей – залог качественной сборки и последующего функционирования техники. С этой целью в производственной практике применяются различного рода профилометры и профилографы (последние, кроме измерений, могут позволять и запись полученного результата).

Профилометры: виды и применение

Точная и оперативная оценка шероховатости деталей – залог качественной сборки и последующего функционирования техники. С этой целью в производственной практике применяются различного рода профилометры и профилографы (последние, кроме измерений, могут позволять и запись полученного результата).

Приборы контактного действия

Принципиальная схема контактного профилометра с индуктивным преобразованием сигнала включает в себя:

1. Щуп с алмазным наконечником.
2. Преобразователь.
3. Механизм перемещения щупа.
4. Усилитель электрического сигнала.
5. Аналогово-цифровой преобразователь.
6. Дисплей, либо стрелочный индикатор.
7. Датчики обратной связи, управляющие движением щупа.
8. Реле времени.
9. Переключатель диапазонов измерения.

Типовым представителем этого класса измерительной техники считается профилометр модели 296, которым можно замерить шероховатость плоских поверхностей. Основные технические характеристики устройства приведены ниже:

• SJ-210 Surfest.
• Измерительный диапазон шероховатости, мкм – 0,02…10,0;
• Количество рабочих диапазонов оценки – 3;
• Систематическая погрешность, % — 2;
• Параметр шага, мм – 0,004…2,5;
• Скорость отслеживания результата, мм/с – 1;
• Питание – от сети переменного тока.

Измеритель типа 296 и им подобные (например, модели 130) из-за больших  габаритов позволяют определять шероховатость изделий в условиях цеховых лабораторий.

Профилометром портативного типа, который работает по тому же принципу, является российский прибор модели ТR-100, включающий в себя пьезоэлектрический преобразователь.

Измерители, описываемые далее, характеризуются дополнительными возможностями: дистанционным сканированием – оптическим или лазерным — поверхности, а также оперативной передачей данных на компьютер и принтер.

Средство для бесконтактного измерения и записи результата включает в себя:

1. Плиту с Т-образными пазами, в которых закрепляется металл изделия.
2. Лазерную сканирующую головку.
3. Оптический датчик.
4. Волновод.
5. Устройство управления с интерфейсом для подключения регистрирующих устройств.

Оптический измерительный датчик обладает характеристиками, которые позволяют измерять и выводить на монитор достаточно большой объём информации: продольный и поперечный профили трассы сканирования, точность, дискретность шага измерений, текущую и суммарную погрешность отсчёта и пр.

Принцип записи профилограммы на термопечатающую рулонную бумагу превращает данное устройство в полнофункциональный профилограф. Процесс и производство измерений управляются в диалоговом режиме.

Таким образом, можно позволять повторное отслеживание шероховатости на некоторых участках измеряемого образца.

Примером бесконтактного профилометра компактного типа является профилометр Mahr MarSurf PS1. Для такого метода передачи управляющего сигнала в схеме предусмотрен оптический датчик.

Возможные колебания расстояния между приёмником и измеряемой поверхностью автоматически компенсируются системой отсечки шага.  Устройство использует как сетевое питание, так и от встроенного аккумуляторного привода.

Паспорт профилометра Mahr снабжён подробным описанием методики применения данного прибора. Бесконтактный профилометр Mahr имеет диапазон измерения шероховатости в пределах 5…15 мкм.

Профилометр Mahr Marsurf PS1

Прибор для измерения шероховатости поверхности металла

Средства измерения шероховатости поверхности

Категория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Средства измерения шероховатости поверхности

Оценка шероховатости поверхности осуществляется качественным и количественным методами. Первый основан на сравнении обработанной поверхности с образцами, а второй — на измерении неровностей специальными приборами.

Качественный метод оценки шероховатости поверхности широко применяется в промышленности.

Образцы шероховатости поверхности, изготовляемые по ГОСТу 9378—75, представляют собой наборы стальных или чугунных пластин размерами оОХ20 мм.

Плоская или цилиндрическая рабочая поверхность образцов обрабатывается различными способами при определенных режимах и по результатам измерения неровностей образцы относятся к соответст-ующим классам. Высота неровностей должна соответствовать 0,8Ra данного класса с допустимым отклонением ±20%.

Образцы, обработанные точением, строганием, фрезерованием и развертыванием, изготовляются незакалениыми, а шлифованием, полированием или доводкой — закаленными.

При контроле деталей шероховатость их поверхностей сравнивают с шероховатостью поверхности образца определенного класса.

Сравнение производят визуально невооруженным глазом или путем осязания, проводя ногтем поперек следов обработки. Сравнение обеспечивает надежную оценку шероховатости поверхности Ra = 40…20 — Я„ = 1,25… 0,63 мкм.

Качество оценки шероховатости поверхностей Ra = 0,63…0,32 — Ra = 0,16…0,08 мкм зависит от опыта контролера.

Применение микроскопов сравнения значительно повышает точность оценки шероховатости поверхности. Они дают возможность одновременно рассматривать проверяемую деталь и образец, которые в иоле зрения микроскопа расположены рядом, одинаково увеличены и освещены.

Количественный метод. Для определения высоты микронеровностей имеется большое количество разнообразных приборов. По способу измерения их можно рлз-делить на две группы: контактные (щуповые) и бесконтактные.

Сущность действия контактных (щуповых) приборов заключается в том, что по контролируемой поверхности перемещается («ощупывает» ее) алмазная или стальная игла.

Вертикальные перемещения ее, соответствующие высоте микронеровностей, увеличиваются электрическим, оптическим, пневматическим или механическим способами и регистрируются отсчетными устройствами.

К приборам, измеряющим величину шероховатости контактным методом, относятся профилометры и профило-графы.

Рис. 1. Образцы шероховатости поверхности.

Профилометры автоматически обрабатывают данные измерения и показывают конечный результат на циферблате. Профилографы записывают профиль контролируемой поверхности в виде профилограммы, по которой можно определить различные параметры шероховатости поверхности. Существуют также комбинированные приборы, выполняющие одновременно функции профилометра и профилографа.

Рис. 2. Профилометр цеховой модели 240.

Рис. 3. Профилограф-профилометр модели 201.

В настоящее время применяются профилометры-профилографы моделей 201 и 202, цеховой профилометр модели 240 и портативный модели 253.

Основными частями прибора являются датчик, электронный блок с показывающим прибором и стойка. Датчик состоит из измерительной головки, которая преобразует вертикальные перемещения иглы в электрическое напряжение, и привода с электродвигателем, редуктором, ходовым винтом и ползуном. Привод обеспечивает перемещение измерительной головки с постоянной скоростью, равной 1,06 мм/с.

Прибор применяется в цеховых контрольных пунктах, а также непосредственно на рабочих местах.

Профилограф-профилометр модели 201 служит для определения шероховатости и волнистости поверхностей деталей из любых материалов.

Он позволяет проверять наружные и внутренние поверхности деталей, сечение которых в плоскости измерения представляет прямую линию. Действие его аналогично действию прибора модели 240, однако он более совершенный.

Прибор состоит из двух блоков: электронного измерительного и записывающего. На стойке размещены измерительный столик, привод и датчик.

Определение величин и профиля микронеровностей поверхности производится по профилограмме, записанной в прямоугольных координатах. Пределы измерений при записи профилограмм — 20… 10 — а = 0,040… 0,020 мкм. По показаниям прибора определяется величина шероховатости поверхности в указанных пределах.

Прибор позволяет производить измерения шероховатости поверхности с различными длинами трассы интегрирования, что значительно расширяет его эксплуатационные возможности.

Длина трассы ощупывания до 40 мм дает возможность проверять волнистость поверхности с большим шагом.

Оптико-механические приборы контролируют шероховатость поверхности бесконтактным методом. Действие их основано на различных принципах: светового сечения (приборы модели ПСС), теневого сечения (ПТС) и интерференции света (МИИ).

Читать далее:

Исполнительные размеры калибров

Профилометры. Купить по низкой цене

Одной из важнейших характеристик некоторых видов продукции является шероховатость поверхности. От значения этого параметра зависит ряд свойств, потребительских качеств данных изделий: сила трения, износостойкость, восприимчивость к коррозии, другие механические характеристики.

Для обеспечения необходимой степени шероховатости, поверхности изделий подвергают различным операциям обработки. Чаще всего это шлифовка.

Качество готовой поверхности контролируется при помощи специального прибора неразрушающего контроля – профилометра, купить его вы можете, воспользовавшись нашим онлайн-сервисом.

Назначение и устройство прибора

Профилометр – это небольшой, легкий компактный прибор, предназначенный для определения степени шероховатости поверхности, важного геометрического показателя, имеющего существенное значение при создании высокоточных приборов, установок, в процессе обработки металлов и других материалов, в машиностроении. При этом должны учитываться неровности, имеющие микроскопические размеры.

Существует два способа тестирования шероховатости поверхности:

• непосредственный (контактный);
• косвенный.

Именно контактный метод исследования и положен в основу действия профилометра. Прибор оснащен тонко заточенной, обычно алмазной, иглой. Она медленно и равномерно перемещается по контролируемой поверхности перпендикулярно к ней. Имеющиеся неровности, шероховатости оказывают на иглу механическое воздействие, вызывающее ее колебания.

Полученный сигнал от иглы передается преобразователю (пьезоэлектрическому, индуктивному, емкостному). Механическое воздействие преобразуется в электрический сигнал и далее поступает на специальный электронный усилитель.

Здесь он усиливается, интегрируется, регистрируется и анализируется, полученная информация передается на дисплей (экран) прибора в виде усредненных числовых значений (в микрометрах). Результирующие данные позволяют судить о высоте микронеровностей на исследуемом участке поверхности.

Пользователь получает количественную и качественную оценку обработки поверхности объекта.

Приборы для измерения шероховатости

Среди показателей качества продукции первостепенное значение имеют параметры шероховатости поверхности, являющейся одной из важнейших эксплуатационных характеристик. От неё зависит не только коэффициент трения изделий, но и множество других свойств – коррозионная и износостойкость, ряд механических характеристик.

Если говорить предметнее, на поверхностях деталей проистекают процессы, оказывающие на них негативное влияние: зарождение трещин, износ, обусловленный трением, эрозионные и коррозионные разрушения, смятие.

Часто такие дефекты материалов, оказывают не меньшее влияние чем деформация тел.

Придание же поверхности определённых микрогеометрических свойств способствует повышению сопротивляемости детали внешним воздействиям и, как следствие, возрастанию прочности и надёжности. Поэтому параметры шероховатости поверхности

Значение параметров поверхности, обеспечивающих достаточные эксплуатационные характеристики,  регулируются путём проведения операций обработки, как правило – шлифования. Качество же уже «подготовленной» поверхности контролируется с помощью приборов для измерения шероховатости. О двух из них – профилометре и профилографе, реализующих контактный метод измерения – пойдёт речь.

Сразу стоит отметить тот факт, что разница в устройстве и принципе действия данных СИТ невелика. Отличие заключается лишь в способе представления результатов.

Профилометр отражает величину параметра, характеризующего шероховатость, на специальной шкале или индикаторе, а профилограф «выдаёт» результаты после окончания процесса измерения в виде графика (профилограммы), который представляет собой кривую линию, нуждающуюся в расшифровке.

Профилометр

Профилометр, как уже было сказано выше, представляет собой прибор для измерения шероховатости контактным методом: по оцениваемой поверхности перемещается игла, колеблющаяся в местах неровностей. Эти колебания вызывают возбуждение ЭДС и, соответственно, малых токов.

Они усиливаются и регистрируются с помощью гальванометра, показания которого выводятся на дисплей прибора и позволяют судить о характере исследуемой поверхности – высоте микронеровностей.

Однако нередко для оценки шероховатости выбирается не высота, а другой параметр шероховатости (подробнее о них рассказано в статье http://www.devicesearch.ru.com/article/8487).

Устройство и принцип действия профилометра

Генератором сигнала в профилометре является тонко заточенная – чаще всего алмазная – игла. Она перемещается по нормали к поверхности, шероховатость которой оценивается.

Выработанный сигнал – механический – преобразуется в токовый с помощью преобразователя, который может быть пьезоэлектрическим, ёмкостным или индуктивным.

Затем сигнал поступает на электронный усилитель, а затем интегрируется и визуализируется – на экране прибора, таким образом, виден уже усреднённый параметр, который характеризует поверхностные неровности на участке определённой длины не только количественно, но и качественно.

В зависимости от вида трассы интегрирования выделяют несколько типов профилометров.

• С постоянной трассой интегрирования. В таких приборах трасса интегрирования по длине равна трассе ощупывания. Результат измерений в данном случае доступен только после завершения процедуры.

• Со скользящей трассой интегрирования. В СИТ данного типа трасса интегрирования в несколько раз короче трассы ощупывания, а отсчёт показаний выполняется параллельно с перемещением иглы по поверхности.

В отдельную группу выделяют профилометры с механотронным преобразователем, измеряющие параметры неровности с указанием Ra – среднего арифметического значения отклонения профиля.

Многие приборы оснащаются анализатором, позволяющим по гармоническим составляющим  поступающего от иглы сигнала (вернее, по характеризующей их прямой) судить от неровностях поверхности.

Погрешность профилометров не выходит за пределы ±25 %, а у многих современных приборов — ±10 %.

Профилограф

Профилограф, также как и профилометр, служит для контроля параметров шероховатости поверхности, однако, результаты измерений представляется в виде кривой, которая характеризует волнистость и шероховатость. Обработку кривой – профилограммы – проводят графоаналитическим методом.

Устройство и принцип действия профилографа

Прибор состоит из трёх основных блоков. Первый – измерительный, включающий иглу, её привод и измерительный столик – позволяет получить сигнал, на основе которого в последствие будет построена характеризующая микронеровности кривая.

Второй – электронный – блок позволяет усилить и преобразовать сигнал, который затем поступает в третий блок – записывающее устройство, вычерчивающее профилограмму в увеличенном масштабе на металлизированной бумаге, светочувствительную бумагу или специальную плёнку.

Погрешность прибора не превышает ±5-10 %.

Профилограмма записывается в увеличенном масштабе (увеличение по горизонтали до 100000 раз, по вертикали 400-200000 раз) – это делает её расшифровку гораздо удобнее.

Профилограф-профилометр

Для оценки шероховатости и волнистости поверхности также используют комбинированные приборы – профилографы-профилометры.

Они позволяют одновременно проводить запись параметров микронеровностей поверхности на носитель – электротермическую бумагу или др.

, и наблюдать за результатами проведения измерений в режиме реального времени – с помощью показывающего прибора, который может быть аналоговым или цифровым.

Действие профилографа-профилометра, как и выше описанных СИТ, основано на ощупывании контролируемой поверхности заточенной иглой с малым радиусом закругления и преобразовании её колебаний в электрический сигнал индуктивным или другим методом.

Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже