प्रोफाइलर: खुरदरापन मापने के लिए उपकरण। यह क्या है? ऑप्टिकल, लेजर और अन्य गैर-संपर्क मॉडल

2024 लेखक: Beatrice Philips | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-07 13:50

प्रोफिलोमीटर अलग-अलग हिस्सों, तंत्रों और विभिन्न घनत्व की सामग्री से बने तत्वों की सतह खुरदरापन को मापने के लिए एक विशेष उपकरण है। यह उत्पाद की गुणवत्ता और अतिरिक्त प्रसंस्करण की आवश्यकता को निर्धारित करने में मदद करता है। उपयोग, और विशेष रूप से उपकरण का चयन, लगभग किसी भी उत्पादन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण कदम हैं। इसलिए, मीटर खरीदने और शुरू करने से पहले, आपको विस्तार से अध्ययन करना चाहिए कि प्रोफिलोमीटर किस प्रकार के होते हैं, उनकी कार्यक्षमता और तकनीकी विशेषताएं।

यह क्या है?

सतह खुरदरापन सूचकांक - यह कठोर परिस्थितियों में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए उत्पाद की गुणवत्ता की मुख्य तकनीकी विशेषताओं में से एक है, जिसमें निर्माण की सामग्री का गंभीर पहनना शामिल है। खुरदरापन का स्तर उत्पाद के काम की समग्र गुणवत्ता - इसके परिचालन मापदंडों और उपयोग की अवधि दोनों को निर्धारित करेगा। खुरदरापन सूचकांक बहुत महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, आंतरिक दहन इंजन और अन्य समान घटकों और तंत्रों के लिए बड़ी संख्या में चलती भागों और तत्वों के साथ।

ऑपरेशन के दौरान, ऐसे तंत्रों की कामकाजी सतहों पर निरंतर प्रक्रियाएं होती हैं जो सामग्री की संरचना और अखंडता पर नकारात्मक प्रभाव डालती हैं:

• विभिन्न आकारों के चिप्स, दरारें और गड़गड़ाहट का निर्माण;
• सामग्री के यांत्रिक पहनने;
• धातु का क्षरण, इसकी आंशिक पेराई।

उत्पाद की तकनीकी और परिचालन विशेषताओं को बढ़ाने के लिए, इसके काम की गुणवत्ता में सुधार करने के साथ-साथ शेल्फ जीवन का विस्तार करने के लिए, अतिरिक्त तकनीकी प्रसंस्करण में काफी मदद मिलती है - पिसाई … सतह खुरदरापन का स्तर इस पर निर्भर करेगा, जिसे प्रोफिलोमीटर द्वारा मापा जाता है।

इस तरह के उत्पन्न होने वाले दोषों का तंत्र की गुणवत्ता पर गंभीर अति ताप या प्रभावों की तुलना में अधिक प्रभाव हो सकता है, और तदनुसार, इसके विरूपण को तेजी से कारण बनता है। और धातु का अधिक गरम होना अक्सर अत्यधिक घर्षण के कारण होता है, जिसका कारण किसी व्यक्तिगत तत्व की सतह का अत्यधिक खुरदरापन है।

इसलिए, यह खुरदरापन है जो सामग्री के ऐसे तकनीकी संकेतकों को काफी हद तक प्रभावित करता है:

• जंग गठन के लिए प्रतिरोध;
• सामान्य स्थायित्व;
• घर्षण का अनुमेय गुणांक।

यह उपकरण आपको सामग्री की सतह की सटीक स्थिति निर्धारित करने की अनुमति देता है, और सबसे महत्वपूर्ण बात, इसके आगे के प्रसंस्करण (सफाई या पीसने) की आवश्यकता।

विचारों

ऑपरेशन के सिद्धांत से, प्रोफिलोमीटर को विभाजित किया जाता है संपर्क तथा संपर्क रहित उपकरण। संपर्क उपकरण एक विशेष स्टील स्टाइलस से लैस हैं जिसमें एक कठोर टिप है। यह खुरदरापन के स्तर को निर्धारित करता है, उत्पाद की सतह के साथ आगे बढ़ता है, और डिवाइस के शरीर में स्थापित स्क्रीन को रीडिंग देता है।

गैर-संपर्क या ऑप्टिकल प्रोफिलोमीटर एक ऑप्टिकल सेंसर और एक लेजर का उपयोग करके भाग के खुरदरेपन के स्तर को निर्धारित करते हैं, जो सतह की जांच करते हुए, प्राप्त डेटा को एक विशेष लघु मॉनिटर पर प्रदर्शित करता है। आइए हम दोनों प्रकार के प्रोफिलोमीटर, उनके संचालन की विशेषताओं और मुख्य तकनीकी विशेषताओं पर अधिक विस्तार से विचार करें।

संपर्क प्रोफाइलोमीटर

एक उदाहरण के लिए, आइए हम सबसे आम संपर्क प्रोफाइलोमीटर में से एक पर विचार करें - मॉडल 296 के डिजिटल रीडिंग वाला एक उपकरण।यह मापने की तकनीक के इस वर्ग में उपकरणों का एक विशिष्ट प्रतिनिधि है, जिसका संचालन आगमनात्मक संकेत रूपांतरण पर आधारित है। यह मीटर केवल सपाट सतहों के खुरदरेपन के स्तर को मापने के लिए बनाया गया है। संरचनात्मक रूप से, एक संपर्क प्रोफिलोमीटर में निम्नलिखित तत्व होते हैं:

• एक कठोर, आमतौर पर हीरे की नोक वाला स्टील स्टाइलस;
• जांच को स्थानांतरित करने के लिए उपकरण;
• खुरदरापन स्तर ट्रांसड्यूसर;
• डिजिटल कनवर्टर और पावर सिग्नल एम्पलीफायर;
• प्रदर्शन या लघु मॉनिटर;
• जांच को नियंत्रित करने के लिए रिवर्स सेंसर, इसके आंदोलन की दिशा;
• माप मोड स्विच;
• समय अंतराल सेटिंग रिले।

प्रोफाइलर मॉडल 296, साथ ही एक समान संशोधन के उपकरण, उदाहरण के लिए, प्रोफाइलर 130 मॉडल, को स्थिर माप उपकरण माना जाता है। इन उपकरणों का उपयोग मुख्य रूप से केवल प्रयोगशाला, कार्यशाला स्थितियों में सतहों की खुरदरापन निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

लेकिन, उनके अलावा, छोटे आयामों वाले मोबाइल या पोर्टेबल संपर्क प्रोफाइलर भी हैं। उदाहरण के लिए, एक पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर के साथ एक रूसी-निर्मित मापने वाला उपकरण मॉडल TR-100।

इस तथ्य के बावजूद कि यह प्रोफिलोमीटर पिछले मॉडल के समान सिद्धांत पर काम करता है, इसकी कार्यक्षमता आपको न केवल फ्लैट पर, बल्कि उत्तल और अवतल सतहों पर भी खुरदरापन के स्तर को निर्धारित करने की अनुमति देती है।

आउटपुट मात्रा या संकेत के रीडआउट का समायोजन मॉडल टीआर-100 एक विशेष इकाई की कीमत पर किया जाता है, इसके अतिरिक्त डिवाइस के मुख्य ऑपरेटिंग सर्किट में बनाया जाता है। इसके अलावा, TR-100 प्रोफिलोमीटर में व्यापक माप सीमा होती है - 0.05 से 50 माइक्रोमीटर (μm) तक। प्रयोगशाला या कार्यशाला उपकरणों की तुलना में इसका महत्वपूर्ण नुकसान कम निर्धारण सटीकता है (मॉडल के बीच का अंतर लगभग 10-12%) है।

गैर-संपर्क प्रोफाइलोमीटर

संपर्क मॉडल के विपरीत, गैर-संपर्क प्रोफिलोमीटर में अधिक क्षमताएं होती हैं। इसलिए, आज वे बहुत अधिक व्यापक हैं, उत्पादन में अधिक बार उपयोग किए जाते हैं। उनका मुख्य लाभ रिमोट स्कैनिंग की संभावना है, साथ ही ऑनलाइन डेटा ट्रांसफर का कार्य और बाद में प्रिंटिंग के लिए कंप्यूटर मॉनीटर या प्रिंटर को सूचना का स्वचालित आउटपुट। जांच की गई सतह से अनुमेय दूरी या दूरी मीटर के विशिष्ट मॉडल पर निर्भर करेगी। संपर्क मॉडल के मामले में, संपर्क रहित उपकरण भी दो मुख्य प्रकारों में आते हैं - स्थिर और पोर्टेबल।

प्राप्त परिणाम को रिकॉर्ड करने के कार्य के साथ एक गैर-संपर्क स्थिर प्रोफिलोमीटर में निम्नलिखित तत्व शामिल हैं:

• विशेष खांचे के साथ लैंडिंग प्लेट जिसमें परीक्षण सामग्री या उत्पाद तय किया गया है;
• सतह स्कैनिंग के लिए विशेष लेजर सिर;
• प्राथमिक मापने वाले ट्रांसड्यूसर के साथ एक ऑप्टिकल डिवाइस - एक विशेष सेंसर या सेंसर;
• तरंग संचरण के लिए मार्गदर्शक चैनल - वेवगाइड;
• डिवाइस को नियंत्रित करने और अतिरिक्त रिकॉर्डिंग डिवाइस को जोड़ने के लिए उपयुक्त यूजर इंटरफेस के साथ एक कम्प्यूटरीकृत नोड।

गैर-संपर्क ऑप्टिकल प्रोफिलोमीटर की सुविचारित कार्यक्षमता आपको मॉनिटर पर बहुत बड़ी, और ज्यादातर मामलों में, आवश्यक जानकारी की एक विस्तृत मात्रा को निर्धारित करने और प्रदर्शित करने की अनुमति देती है। विस्तृत डेटा सतह खुरदरापन के स्तर और आगे की प्रक्रिया की आवश्यकता को यथासंभव सटीक रूप से स्थापित करने में मदद करता है। परिणामी जानकारी में ऐसे महत्वपूर्ण संकेतक शामिल हैं:

• स्कैनिंग क्षेत्र प्रोफ़ाइल - अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ;
• एक विशिष्ट सतह के लिए अधिकतम अनुमेय माप सटीकता;
• डिवाइस के मापने के चरण की विसंगति (असंतोष);
• स्कैनिंग के समय पढ़ने में त्रुटि, साथ ही संभावित कुल त्रुटि।

मुख्य कार्यक्षमता के अलावा, ऐसे प्रोफिलोमीटर क्षमता प्रदान करते हैं एक विशेष थर्मल प्रिंटिंग रोल पेपर पर प्राप्त परिणामों को रिकॉर्ड करें। रिकॉर्डिंग स्वयं एक प्रोफाइलोग्राम के रूप में की जाती है, ताकि डिवाइस को पूर्ण प्रोफाइल के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सके। स्कैनिंग का नियंत्रण और निगरानी एक अलग संवाद मोड में किया जाता है, यह पूरे उत्पाद पर नहीं, बल्कि केवल आवश्यक क्षेत्रों में खुरदरापन के स्तर को फिर से मापने की अनुमति देता है।

पोर्टेबल या मोबाइल गैर-संपर्क प्रोफाइलोमीटर के उदाहरण के रूप में, इस प्रकार के डिवाइस के सबसे लोकप्रिय मॉडलों में से एक पर विचार करें - जर्मन उत्पादन का मीटर Mahr MarSurf PS1। इस कॉम्पैक्ट डिवाइस में, एक विशेष ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग करके नियंत्रण सिग्नल को संबंधित सर्किट में प्रेषित किया जाता है। जांच की गई सतह और उपकरण के रीडिंग रिसीवर के बीच की दूरी के यादृच्छिक अनैच्छिक उतार-चढ़ाव (आवधिक आंशिक परिवर्तन) को माप चरण को कैलिब्रेट करने के लिए एक स्वचालित प्रणाली द्वारा मुआवजा दिया जाता है।

प्रोफिलोमीटर एक सुविधाजनक डिजिटल डिस्प्ले और एक विशेष वापस लेने योग्य गैर-संपर्क स्टाइलस से लैस है। खुरदरापन स्तर माप सीमा पोर्टेबल मॉडल Mahr MarSurf PS1 5 से 15 माइक्रोमीटर तक होता है।

सभी आधुनिक मोबाइल प्रोफिलोमीटर की तरह, डिवाइस न केवल विद्युत नेटवर्क से संचालित होता है, बल्कि अंतर्निर्मित बैटरी से भी संचालित होता है। हटाने योग्य बैटरी वाले मॉडल भी हैं।

कैसे चुने?

मीटर का चुनाव सीधे जांच की जा रही सतह के प्रकार और उद्देश्य, परीक्षण की जा रही वस्तु की जटिलता पर निर्भर करेगा। स्थिर संपर्क और गैर-संपर्क प्रोफिलोमीटर सामग्री खुरदरापन स्तर का अधिक सटीक और विस्तृत मूल्यांकन प्रदान करते हैं। कठोर सतहों की खुरदरापन, जैसे कि उच्च कार्बन स्टील के पुर्जे, हीरे की स्टाइलस से सबसे अच्छी तरह से मापे जाते हैं। पोर्टेबल के साथ सामग्री प्रसंस्करण की गुणवत्ता का परिचालन या आंशिक मूल्यांकन करना अधिक सुविधाजनक है लाने - ले जाने योग्य उपकरण।

ऑप्टिकल गैर-संपर्क मीटर केवल साफ सामग्री को स्कैन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं - धूल और गंदगी परिणाम को महत्वपूर्ण रूप से विकृत कर सकती है।

विशिष्ट उत्पादन स्थितियों में, ऐसी सतहों की जांच के लिए हार्ड डायमंड इत्तला दे दी गई कॉन्टैक्ट प्रोफिलोमीटर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है, अन्यथा खुरदरापन मान गलत होगा।