Profilômetros

Perfilômetro É um dispositivo especial para medir a rugosidade da superfície de peças individuais, mecanismos e elementos feitos de materiais de diferentes densidades. Ajuda a determinar a qualidade do produto e a necessidade de processamento adicional. O uso e, principalmente, a seleção do aparelho, são etapas importantes em quase todos os processos de produção. Portanto, antes de comprar e começar a operar o medidor, você deve estudar detalhadamente o que são os tipos de perfilômetros, sua funcionalidade e características tecnológicas.

Índice de rugosidade da superfície - esta é uma das principais características técnicas da qualidade de um produto projetado para trabalhar em condições adversas, que envolvem forte desgaste do material de fabricação. O nível de rugosidade determinará a qualidade geral do trabalho do produto - seus parâmetros operacionais e a duração do uso. O índice de rugosidade é muito importante, por exemplo, para motores de combustão interna e outros componentes e mecanismos semelhantes com um grande número de peças e elementos móveis.

Durante a operação, processos contínuos ocorrem nas superfícies de trabalho de tais mecanismos que têm um impacto negativo na estrutura e integridade do material:

• a formação de cavacos, fissuras e rebarbas de vários tamanhos;

• desgaste mecânico do material;

• erosão do metal, seu esmagamento parcial.

Para aumentar as características técnicas e operacionais do produto, para melhorar a qualidade do seu trabalho, bem como para prolongar a vida útil, o processamento tecnológico adicional ajuda significativamente - esmerilhamento... O nível de rugosidade da superfície vai depender disso, que é medido pelo perfilômetro.

Tais defeitos decorrentes podem ter um efeito ainda maior na qualidade do mecanismo do que superaquecimento ou impactos severos e, consequentemente, causar sua deformação mais rápida. E o superaquecimento do próprio metal ocorre na maioria das vezes devido ao atrito excessivo, cuja causa é a aspereza excessiva da superfície de um elemento individual.

Portanto, é a rugosidade que afeta amplamente os indicadores técnicos de materiais como:

• resistência à formação de corrosão;

• durabilidade geral;

• coeficiente de atrito admissível.

De acordo com o princípio de operação, os profilômetros são divididos em contato e sem contato dispositivos. Os dispositivos de contato são equipados com uma ponta de aço especial com ponta rígida. Ele determina o nível de rugosidade, movendo-se ao longo da superfície do produto, e dá as leituras para a tela instalada no corpo do aparelho.

Os perfilômetros sem contato ou ópticos determinam o nível de rugosidade da peça por meio de um sensor óptico e um laser, que também, examinando a superfície, exibe os dados obtidos em um monitor especial em miniatura. Consideremos mais detalhadamente os dois tipos de perfilômetros, as características de seu funcionamento e as principais características técnicas.

Para um exemplo ilustrativo, vamos considerar um dos perfis de contato mais comuns - um dispositivo com uma leitura digital do modelo 296. É um representante típico de dispositivos nesta classe de tecnologia de medição, cuja operação é baseada na conversão de sinal indutivo.Este medidor foi projetado para medir o nível de rugosidade apenas de superfícies planas. Estruturalmente, um perfilômetro de contato consiste nos seguintes elementos:

• caneta de aço com ponta dura, geralmente de diamante;

• dispositivo para mover a sonda;

• transdutor de nível de rugosidade;

• conversor digital e amplificador de sinal de potência;

• display ou monitor em miniatura;

• sensores reversos para controlar a sonda, a direção de seu movimento;

• interruptor de modo de medição;

• relé para definir o intervalo de tempo.

O perfilador modelo 296, bem como dispositivos de uma modificação semelhante, por exemplo, o perfilador modelo 130, são considerados equipamentos de medição estacionários. Esses dispositivos são usados ​​principalmente para determinar a rugosidade de superfícies apenas em laboratório, condições de oficina.

Mas, além deles, também existem perfis de contato móveis ou portáteis, que possuem pequenas dimensões. Por exemplo, um dispositivo de medição de fabricação russa modelo TR-100 com um transdutor piezoelétrico.

Ajuste da leitura da quantidade de saída ou indicação em modelo TR-100 realizado às custas de uma unidade especial, adicionalmente incorporada no circuito operacional principal do dispositivo. Além disso, o perfilômetro TR-100 possui uma faixa de medição mais ampla - de 0,05 a 50 micrômetros (μm). Sua desvantagem significativa em comparação com dispositivos de laboratório ou oficina é a menor precisão de determinação (a diferença entre os modelos é de cerca de 10-12%).

Ao contrário dos modelos de contato, os profilômetros sem contato têm mais recursos. Portanto, hoje eles são muito mais difundidos, são mais usados ​​na produção. Suas principais vantagens são a possibilidade de escaneamento remoto, bem como a função de transferência online de dados e saída automática de informações para um monitor de computador ou impressora para posterior impressão. A distância permitida ou distância da superfície investigada dependerá do modelo específico do medidor. Como no caso dos modelos de contato, os dispositivos sem contato também vêm em dois tipos principais - fixos e portáteis.

Um perfilômetro estacionário sem contato com a função de registrar o resultado obtido inclui os seguintes elementos:

• placa de apoio com ranhuras especiais nas quais o material ou produto de teste é fixado;

• cabeça de laser especial para digitalização de superfície;

• um dispositivo óptico com transdutores de medição primários - um sensor ou sensor especial;

• canal de orientação para transmissão de ondas - guia de ondas;

• um nó computadorizado com uma interface de usuário apropriada para controlar o dispositivo e conectar dispositivos de gravação adicionais a ele.

A funcionalidade bem planejada de um perfilômetro óptico sem contato permite que você determine e exiba no monitor uma quantidade muito grande e, na maioria dos casos, uma quantidade exaustiva de informações necessárias. Dados detalhados ajudam a estabelecer o nível de rugosidade da superfície e a necessidade de processamento posterior com a maior precisão possível. As informações resultantes incluem indicadores importantes como:

• perfil da área de varredura - longitudinal e transversal;

• precisão de medição máxima permitida para uma superfície específica;

• discrição (descontinuidade) da etapa de medição do dispositivo;

• erro de leitura no momento da digitalização, bem como o possível erro total total.

Além da funcionalidade principal, tais profilômetros fornecem a capacidade registrar os resultados obtidos em um rolo de papel especial para impressão térmica. A gravação em si é realizada na forma de um perfilograma, de forma que o dispositivo também pode ser usado como um perfilógrafo completo. O controle e monitoramento da digitalização são realizados em um modo de diálogo separado, o que permite uma nova medição do nível de rugosidade não em todo o produto, mas apenas nas áreas necessárias.

Como exemplo de perfilômetro sem contato portátil ou móvel, considere um dos modelos mais populares deste tipo de dispositivo - medidor de produção alemã Mahr MarSurf PS1. Neste dispositivo compacto, o sinal de controle é transmitido ao circuito correspondente por meio de um sensor óptico especial. Flutuações involuntárias aleatórias (mudanças parciais periódicas) da distância entre a superfície investigada e o receptor de leitura do aparelho são compensadas por um sistema automático para calibrar a etapa de medição.

O perfilômetro é equipado com um display digital conveniente e uma caneta especial retrátil sem contato. Faixa de medição do nível de rugosidade em modelo portátil Mahr MarSurf PS1 varia de 5 a 15 micrômetros.

A escolha do medidor dependerá diretamente do tipo de superfície que está sendo examinada e da finalidade, da complexidade do item que está sendo testado. Perfis de contato estacionário e sem contato fornecem uma avaliação mais precisa e detalhada do nível de rugosidade do material. A rugosidade de superfícies duras, como peças de aço com alto teor de carbono, é melhor medida com um estilete de diamante. É mais conveniente realizar uma avaliação operacional ou parcial da qualidade do processamento do material com um aparelho portátil.

Os medidores ópticos sem contato são projetados apenas para digitalizar materiais limpos - poeira e sujeira podem distorcer significativamente o resultado.