Технические характеристики измерителя шероховатости TR 100

Измеряемые параметры шероховатости	Ra, Rz
Длина трассы сканирования	6 мм
Скорость перемещения щупа	1.0 мм/с
Значения отсечек шага	0,25 мм / 0.8 мм / 2,5 мм
Длина оценки значений параметров шероховатости	1.25 мм / 4.0 мм / 5.0 мм
Диапазон измерений по параметрам	Ra: 0.05 – 10.0 мкм Rz: 0.1 – 50 мкм
Допускаемая основная погрешность	± 15%
Повторяемость результатов измерений	< 12%
Тип фильтра	аналоговый резистивно-емкостный
Тип датчика	пьезоэлектрический
Радиус кривизны и угол вершины щупа алмазная игла с радиусом:	5 ± 1 мкм угол: 90o (+ 5o или - 10o)
Диапазон рабочих температур	от 0 до 40 градусов по Цельсию
Относительная влажность воздуха	< 80%
Диапазон температур при хранении	от – 25 до 60 градусов по Цельсию
Степень точности	класс 3
Электрическое питание	2 никель-металлогидридных аккумулятора × 3.6 В
Зарядное устройство	9 В постоянного тока, 10 – 15 часов (время перезарядки)
Габаритные размеры	125 × 73 × 26 мм
Масса электронного блока	200 г

Рис.1.31. Малогабаритный профилограф ТР-100

Наибольшее применение находят профилограф-профилометры с индуктивным преобразователем. Первоначально в середине прошлого века находили применение профилографы с обработкой и представлением аналогового сигнала (например модели 201). Дальнейшее развитие техники позволило создать аналоговые приборы с цифровым представлением результатов (например модели 252 и др.).

Профилограф-профилометр модели 252 (рис.1.32), в котором использован индуктивный преобразователь, позволяет записывать профиль неровностей в увеличенном масштабе в виде профилограммы или измерять параметры шероховатости с индикацией в цифровом виде. Прибор снабжен преобразователем, электронным измерительным блоком со счетно-решающим блоком и записывающим устройством. Конструктивно составные элементы прибора показаны на рис.1.32.

В приборе мотопривод 4 обеспечивает перемещение датчика 5 в горизонтальном направлении вдоль контролируемой поверхности; при этом игла ощупывает неровности поверхности.

Рис.1.32. Профилограф-профилометр.

1 - измерительный блок, 2- показывающий прибор, 3- стойка, 4- мотопривод, 5-измерительный столик, 6- датчик, 7- записывающий прибор.

Принципиальная укрупнённая схема прибора показана на рис.1.33. Индуктивный преобразователь выполняют в виде сдвоенного сердечника с двумя катушками. Катушки и две половины первичной обмотки дифференциального входного трансформатора включены по мостовой схеме, питание которой происходит от генератора с частотой 10 кГц. При перемещении по контролируемой поверхности алмазная игла 3 преобразователя вместе со щупом 4, подвешенном на опоре, совершает колебания. Повороты Δ перераспределяют индуктивности катушек, изменяя тем самым выходное напряжение дифференциального трансформатора. Изменения амплитуды напряжения характеризуют высоту микронеровностей, а изменение частоты (при работе прибора в режиме профилометра) - их шаг. Настройку прибора, перед измерением, производят аналоговым нуль-индикатором 9. Числовые значения параметров определяют с помощью цифрового отсчетного устройства 11. При работе прибора в режиме профилографа информация подаётся на записывающее устройство 10.

Рис.1.33. Схема аналогового профилограф-профилометра

1-стол, 2-деталь, 3-алмазная игла, 4-щуп, 5-мостовая схема, 6-трансформатор, 7-блок усиления, 8-блок обработки аналоговой информации, 9- аналоговый показывающий прибор, 10-аналоговое записывающее устройство, 11- устройство цифровой индикации аналоговой информации, К1, К2, К3-коэффициенты вертикального усиления устройств, КГ- коэффициент горизонтального усиления записывающего прибора.

В настоящее время нашли применение приборные комплексы с применением преобразования аналогового сигнала в цифровой, последующей обработки по предусмотренной программе. Такие комплексы разработаны рядом как зарубежных так и отечественных производителей. Представление результатов проводится, как на экране монитора, так, и на бумажном носителе информации. Немаловажно, что результаты измерений сегодня могут сохраняться на электронных носителях. Профилограф-профилометр такого типа показан на рис 1.34, из которого хорошо виден его состав. Блочная схема комплекса показана на рис. 1.35. Как видно схема несколько отлична от ранее приведённой. В этой схеме сигнал преобразуется в цифровой посредством АЦП. Дальнейшая обработка проводится по программе с выводом, достаточно большого количества параметров, на монитор компьютера, а при необходимости и на принтер.

Рис.1.34. Профилограф-профилометр мод.170623:

1-деталь, 2-измерительный датчик, 3-мотопривод, 4-системный блок, 5-монитор, 6-печатающее устройство, 7 клавиатура, 8- мышь.

Рис.1.35. Схема цифрового профилограф-профилометра

1-стол, 2-деталь, 3-алмазная игла, 4-щуп, 5-мостовая схема, 6-трансформатор, 7-блок усиления, 8- аналогово цифровой преобразователь АЦП, 9- блок обработки цифровой информации, 10-цифровое печатающее устройство, 11-компьютер, К1,К2,К3-коэффициенты вертикального усиления устройств, КГ- коэффициент горизонтального усиления записывающего прибора.

Информационно-вычислительный комплекс мод.170623 предназначен для подключения датчика и мотопривода профилометра к специальной плате установленной в системном блоке компьютера и управления их работой в процессе измерения и обработки сигнала измерительной информации. Форма измеряемых поверхностей: плоские, цилиндрические, конические и другие поверхности как наружные, так и внутренние, сечение которых в плоскости измерения представляет прямую линию. В процессе измерений производится: трассирование, запись профиля и его визуализация на экране монитора, представление геометрических размеров параметров профиля, вычисления параметров шероховатости, а также записи результатов измерений на компьютер и распечатки их на принтере. Программное обеспечение позволяет в диалоговом режиме управлять процессом измерения, выбирая оптимальные режимы, вводить необходимую фильтрацию, вычислять параметры шероховатости, выводить на экран монитора и анализировать геометрические особенности микропрофиля. Результаты измерений сохраняются в памяти компьютера и могут быть распечатаны в виде протокола рис 1.36.

Рис.1.36. Протокол результатов измерений

Ниже приводятся технические характеристики.

- Форма измеряемых поверхностей: плоские, цилиндрические, конические и другие поверхности как наружные, так и внутренние, сечение которых в плоскости измерения представляет прямую линию.

- Измеряемые поверхности должны быть чистыми и сухими.

- Принцип действия - электронный.

- Метод измерения – контактный, последовательного преобразования профиля в цифровой сигнал с дальнейшей его обработкой.

- Представление результатов измерения - на экране монитора и в виде распечатки на принтере.

Измеряемые параметры по ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 25142-82:

1. Параметры шероховатости, связанные с высотными свойствами неровностей:

Ra - среднее арифметическое отклонение профиля:

Rz - высота неровностей профиля по десяти точкам;

Rmax - наибольшая высота неровностей профиля;

Rp - высота наибольшего выступа профиля;

Rv - глубина наибольшей впадины профиля;

Rq - среднее квадратическое отклонение профиля.