Pinnakareduse mõõtmine profilomeetriga (0)

LABORATOORNE TÖÖ NR. 9
Pinnakareduse mõõtmine profilomeetriga
Töökohal on kõige lihtsam pinnakaredust mõõta pinnakaredusetalonidega. Need on väikesed plaadikesed, millele on imiteeritud (kriibitud) vastavad pinnakaredused ja mõõtmine käib nende võrdlemise teel detailidega. Karedamaid pindasid võrreldakse palja silmaga, siledamaid aga kas luubiga või väikese kaasaskantava mikroskoobiga. Etalonid valmistatakse eraldi malmidele ja terastele. Erandjuhtudel võidakse valmistada ka etalondetailid. See meetod on siiski küllaltki ebatäpne ja teda kasutatakse üha vähem.
Täpsemalt saab pinnakaredust mõõta kas profilomeetriga või profilograafiga. Need on keerukad ja kallid mõõteriistad ja igas ettevõttes neid olla ei pruugi. Profilograaf on isekirjutav mõõteriist, mille mõõteotsak pannakse mööda mõõdetavat pinda liikuma ja isekirjutav sedae joonestab pinnakonarustest suurendatud kujutise. Suurendus võib olla isegi kuni 1000 korda või üle selle. Saadud kujutist nimetatakse profilogrammiks ja selle analüüsimisega tuuakse välja ning arvutatakse pinnanareduse vajalikud näitajad. See mõõteriist on küll keerukas, kohmakas ja ei sobi üldiselt pinnakareduse mõõtmiseks töökohal, küll aga teaduslikuks uurimustööks ja laboratooriumisse.
Teine täpsem mõõteriis on profilomeeter. Ka sellel pannakse mõõteotsak (nõel) mööda pinda liikuma spetsiaalse elektrimootori abil. Mõõteriista sees on arvuti, mis määrab ise pinnakareduse järgi liikumaistee pikkuse ja see on alla 1mm. Kui mõõteotsak on paari sekundi jooksul läbinud lähtepikkuse, siis arvutab ta välja pinnakonaruste keskmise aritmeetilise hälbe Ra ja näitab seda skaalal mikromeetrites. Mõõteriist on suhteliselt kallis ja seepärast seni veel vähelevinud.
Meil on kasutada patareitoitel töötav profilomeeter Surtronic 10, mis mõõdab pinnakonaruste keskmist hälvet Ra.
Surtronic 10 parameetrid :
Mõõtmed – 105x61x17,5mm
Mass- 130g
Mõõteühik - mikromeeter (µm)
Otsaku liikumise ulatus ristisuunas - 5mm
Mõõteotsaku liikumise kiirus- 2mm/s
Anduri tüüp – piesoelektriline
Mõõteotsak (nõel)– teemantist, raadiusega 5-10 µm
Surve mõõteotsakule – 10mN (1g)
Mõõtemääramatus – 5% + 0,1 µm
Töötingimused – õhutemperatuur 5-40˚C, suhteline õhuniiskus 90%.
Patareid - SR44, 6tk, patareide tööiga üle 10000 operatsiooni, säilivus üle 1 a.
Töö käik:
Enne kasutamist kontrollisin mõõteriista kalibreerimise õigsust kasutades selleks karbis olevat etalonplaati. Nihutasin kaitsekatte mõõteotsakupealt eemale ja seadsin mõõteriista vertikaalselt plaadile nii, et kaks noolekest mõõtotsaku kohal oleksid ka plaadi kohal.. Vajutasin käivitusnupule ja hoidsin mõõteriista kinni. Paari sekundi pärast ilmus skaalale näit. Kuna näit vastas etalon pinnakareduse väärtusele, siis asusin mõõtma etteantud detailide pinnakaredust.
Kasutatud mõõteriistad ja seadmed
Nr
Nimetus
Mõõtepiirkond
Täpsus
1
Nõukogude etalon
Ra 20 ... Ra 0.01
Ra 0.01
2
Euroopa etanol
Ra 12.5 ... Ra 0.05
Ra 0.05
3
Profilomeeter
Ra 40 ... Ra 0.1
Ra 0.1
Tulemused
NR
1
2
3
4
5
6
Detaili kuju
Nõukogude etaloniga
Ra 2,5
Ra 0,16
Ra 0,63
Ra 2,5
Ra 0,63
Ra 0,63
Euroopa etaloniga
Ra 1,6
Ra 0,4
Ra 0,8
Ra 1,6
Ra 0,8
Ra 0,8
Profilomeetriga
Ra 2,3
Ra 0,2
Ra 0,7
Ra 1,4
Ra 0,5
Ra 0,5
Mõõtmisvõtted:
„Nõukogude etaloniga“ ja „Euroopa etaloniga“ mõõtmisel võrreldakse mõõdetava detaili ja etaloni pinnakaredust kas silma kaudu või küünega üle detaili ja etaloni tõmbamise teel, neid omavahel võrreldes.
Järeldused:
Nõukogude ja Euroopa etalonidega pinnakareduse määramine võrdlemise teel on küllaltki suhteline ja vähese kogemusega praktiseerija sel meetodil õiget mõõtmistulemust ei pruugi saada. Kuna tulemused pole identsed vaid ligilähedased, siis loen tulemused õigeteks, aga ebatäpseteks, sest mängu tulevad peale inimliku vea veel ka etalonide enda kulumisastmed, mis euroopa etalonide puhul tundusid olema väga suured.