Profilomètres

Profilomètre Est un appareil spécial pour mesurer la rugosité de surface de pièces individuelles, de mécanismes et d'éléments constitués de matériaux de densité différente. Cela aide à déterminer la qualité du produit et la nécessité d'un traitement supplémentaire. L'utilisation, et en particulier la sélection de l'appareil, sont des étapes importantes dans presque tous les processus de production. Par conséquent, avant d'acheter et de commencer à utiliser le compteur, vous devez étudier en détail les types de profilomètres, leurs fonctionnalités et leurs caractéristiques technologiques.

Indice de rugosité de surface - c'est l'une des principales caractéristiques techniques de la qualité d'un produit conçu pour fonctionner dans des conditions sévères, qui impliquent une usure importante du matériau de fabrication. Le niveau de rugosité déterminera à la fois la qualité globale du travail du produit - ses paramètres de fonctionnement et la durée d'utilisation. L'indice de rugosité est très important, par exemple, pour les moteurs à combustion interne et autres composants et mécanismes similaires avec un grand nombre de pièces et d'éléments mobiles.

Pendant le fonctionnement, des processus continus se produisent sur les surfaces de travail de ces mécanismes qui ont un impact négatif sur la structure et l'intégrité du matériau :

• la formation de copeaux, de fissures et de bavures de différentes tailles;

• usure mécanique du matériau;

• l'érosion du métal, son écrasement partiel.

Pour augmenter les caractéristiques techniques et opérationnelles du produit, pour améliorer la qualité de son travail, ainsi que pour prolonger la durée de conservation, un traitement technologique supplémentaire aide considérablement - affûtage... Le niveau de rugosité de surface en dépendra, qui est mesuré par le profilomètre.

De tels défauts apparaissant peuvent avoir un effet encore plus important sur la qualité du mécanisme qu'une surchauffe ou des chocs sévères, et, par conséquent, provoquer sa déformation plus rapidement. Et la surchauffe du métal lui-même est le plus souvent due à un frottement excessif, dont la cause est la rugosité excessive de la surface d'un élément individuel.

Par conséquent, c'est la rugosité qui affecte largement des indicateurs techniques de matériaux tels que:

• résistance à la formation de corrosion;

• durabilité générale;

• coefficient de frottement admissible.

Selon le principe de fonctionnement, les profilomètres sont divisés en contact et sans contact dispositifs. Les dispositifs de contact sont équipés d'un stylet en acier spécial avec une pointe dure. Il détermine le niveau de rugosité, se déplaçant le long de la surface du produit, et donne les lectures à un écran installé dans le corps de l'appareil.

Les profilomètres sans contact ou optiques déterminent le niveau de rugosité de la pièce à l'aide d'un capteur optique et d'un laser, qui, en examinant également la surface, affiche les données obtenues sur un moniteur miniature spécial. Examinons plus en détail les deux types de profilomètres, les caractéristiques de leur fonctionnement et les principales caractéristiques techniques.

Pour un exemple illustratif, considérons l'un des profilomètres de contact les plus courants - un appareil avec une lecture numérique du modèle 296. C'est un représentant typique des appareils de cette classe de technologie de mesure, dont le fonctionnement est basé sur une conversion de signal inductive.Ce compteur est conçu pour mesurer le niveau de rugosité des surfaces planes uniquement. Structurellement, un profilomètre de contact se compose des éléments suivants :

• stylet en acier avec une pointe dure, généralement en diamant;

• dispositif pour déplacer la sonde;

• transducteur de niveau de rugosité;

• convertisseur numérique et amplificateur de signal de puissance;

• écran ou moniteur miniature ;

• capteurs inversés pour contrôler la sonde, la direction de son mouvement;

• commutateur de mode de mesure;

• relais de réglage d'intervalle de temps.

Le profileur modèle 296, ainsi que les dispositifs d'une modification similaire, par exemple, le profileur modèle 130, sont considérés comme des équipements de mesure fixes. Ces appareils sont principalement utilisés pour déterminer la rugosité des surfaces uniquement dans des conditions de laboratoire et d'atelier.

Mais, à côté d'eux, il existe également des profileurs de contacts mobiles ou portables, qui ont de petites dimensions. Par exemple, un appareil de mesure de fabrication russe modèle TR-100 avec un transducteur piézoélectrique.

Réglage de la lecture de la quantité de sortie ou de l'indication en modèle TR-100 réalisée aux frais d'une unité spéciale, en outre intégrée dans le circuit de fonctionnement principal de l'appareil. De plus, le profilomètre TR-100 a une plage de mesure plus large - de 0,05 à 50 micromètres (μm). Son inconvénient important par rapport aux appareils de laboratoire ou d'atelier est la précision de détermination inférieure (la différence entre les modèles est d'environ 10-12%).

Contrairement aux modèles à contact, les profilomètres sans contact ont plus de capacités. Par conséquent, aujourd'hui, ils sont beaucoup plus répandus et sont plus souvent utilisés dans la production. Leurs principaux avantages sont la possibilité de numérisation à distance, ainsi que la fonction de transfert de données en ligne et de sortie automatique des informations vers un écran d'ordinateur ou une imprimante pour une impression ultérieure. La distance ou la distance admissible de la surface étudiée dépendra du modèle spécifique du compteur. Comme dans le cas des modèles à contact, les appareils sans contact sont également disponibles en deux types principaux - stationnaires et portables.

Un profilomètre fixe sans contact avec fonction d'enregistrement du résultat obtenu comprend les éléments suivants :

• plaque d'atterrissage avec des rainures spéciales dans lesquelles le matériau ou le produit d'essai est fixé;

• tête laser spéciale pour le balayage de surface;

• un dispositif optique avec des transducteurs de mesure primaires - un capteur ou un capteur spécial;

• canal de guidage pour la transmission d'ondes - guide d'ondes;

• un nœud informatisé avec une interface utilisateur correspondante pour contrôler l'appareil et y connecter des appareils d'enregistrement supplémentaires.

La fonctionnalité bien pensée d'un profilomètre optique sans contact permet de déterminer et d'afficher sur le moniteur une très grande, et dans la plupart des cas, une quantité exhaustive d'informations nécessaires. Des données détaillées permettent d'établir aussi précisément que possible le niveau de rugosité de surface et la nécessité d'un traitement ultérieur. Les informations reçues comprennent des indicateurs importants tels que :

• profil de la zone de balayage - longitudinal et transversal;

• précision de mesure maximale admissible pour une surface spécifique ;

• discrétion (discontinuité) de l'étape de mesure du dispositif ;

• erreur de lecture au moment de la numérisation, ainsi que l'éventuelle erreur totale totale.

En plus de la fonctionnalité principale, ces profilomètres offrent la possibilité enregistrer les résultats obtenus sur un rouleau de papier d'impression thermique spécial. L'enregistrement lui-même est effectué sous la forme d'un profilogramme, de sorte que l'appareil peut également être utilisé comme un profilographe à part entière. Le contrôle et la surveillance du balayage s'effectuent dans un mode de dialogue séparé, cela permet de re-mesurer le niveau de rugosité non pas sur l'ensemble du produit, mais uniquement dans les zones requises.

Comme exemple de profilomètre sans contact portable ou mobile, considérons l'un des modèles les plus populaires de ce type d'appareil - mètre de la production allemande Mahr MarSurf PS1. Dans cet appareil compact, le signal de commande est transmis au circuit correspondant à l'aide d'un capteur optique spécial. Les fluctuations involontaires aléatoires (changements partiels périodiques) de la distance entre la surface étudiée et le récepteur de lecture de l'appareil sont compensées par un système automatique de calibrage du pas de mesure.

Le profilomètre est équipé d'un affichage numérique pratique et d'un stylet spécial rétractable sans contact. Plage de mesure du niveau de rugosité en modèle portable Mahr MarSurf PS1 varie de 5 à 15 micromètres.

Le choix du compteur dépendra directement du type de surface examinée et de la finalité, de la complexité de l'article testé. Les profilomètres fixes à contact et sans contact fournissent une évaluation plus précise et détaillée du niveau de rugosité du matériau. La rugosité des surfaces dures, telles que les pièces en acier à haute teneur en carbone, est mieux mesurée avec un stylet en diamant. Il est plus pratique d'effectuer une évaluation opérationnelle ou partielle de la qualité du traitement des matériaux avec un portable un appareil portable.

Les compteurs optiques sans contact sont conçus uniquement pour numériser des matériaux nettoyés - la poussière et la saleté peuvent considérablement fausser le résultat.