Профилометрия (от англ. profilometry) — процесс измерения («снятия») профиля сечения поверхности в плоскости, перпендикулярной к ней и ориентированной в заданном направлении.
Графическое изображение профиля, снятого в ходе профилометрии, называется профилограммой. Информация, получаемая в ходе обработки профилограмм, используется для расчета стандартных параметров и позволяет производить качественную и количественную оценку шероховатости исследуемых поверхностей. Множество профилограмм, снятых с определенным шагом и последовательно расположенных в трехмерной системе координат, дает наглядное представление о топографии поверхности.
Молотки шмидта, получения трехмерного изображения поверхностей твердых тел может производиться приборами контактного или бесконтактного типа. Приборы, предназначенные для этого, называются профилометрами или профилографами. В приборах контактного типа копирование профиля осуществляется путем перемещения иглы по шероховатой исследуемой поверхности. К приборам бесконтактного типа относятся оптические и растровые электронные микроскопы, а также приборы, использующие для сканирования поверхности монохроматическое (в частности, лазерное) излучение.
Измерение толщины листового материала традиционным контактным способом нередко представляет собой технологическую проблему. Например, в случаях, когда материал имеет невысокую прочность и разрушается, меняет геометрические размеры от давления контакта самого измерительного прибора. Поэтому очень актуальным является внедрение современных методик контроля – одновременно и неразрушающих, и высокоточных, и пригодных для автоматизации процесса измерений.
Лазерная профилометрия применяется в составе средств неразрушающего контроля (дефектоскопов) и является одновременно средством дальнометрии (измерения расстояний) ndtshop.ru.
Краткий обзор существующих методов и выпускаемых приборов
Ниже перечислены основные известные на сегодня методы лазерной профилометрии:
Использующие явления отражения света
Использующие явления рассеяния света
Использующие дискретные отражатели
Использующие явления поглощения ИК излучения
Использующие спекл-структуры лазерного излучения
Использующие оптический зонд (профилометры)
Использующие явления дифракции
Дефектоскопы – микроскопы
Дефектоскопия прозрачных объектов
Известные бесконтактные дефектоскопы (использующие профилометрию) и их краткие характеристики приведены в таблице №1.
Краткое описание лазерных профиллометров (дефектоскопов)
Описываемый ниже оптический профилометр купить относиться к дефектоскопам с оптическим зондом (профилометры) В системах для оценки шероховатости поверхности лазерный пучок используется в качестве оптического зонда, что позволяет бесконтактно оценить микротопографию обработанной поверхности.
Лазерный профилометр обеспечивает более высокую точность измерения по сравнению с традиционными профилографами, основанными на механическом «ощупывании» контролируемой поверхности. Существуют различные схемы реализации лазерных профилометров.
Например, принцип действия системы типа «МикронМ» основан на использовании корреляционной зависимости между микрогеометрическим профилем поверхности и лазерного излучения при их взаимном перемещении. Оценка шероховатости поверхности производится на основе анализа изменения интенсивности единичной зоны спекл-структуры отраженного светового поля, невозмущенной влиянием зеркальной составляющей и дифракционных максимумов.
Описываемый ниже прибор занимает диапазон измерений так называемых малых расстояний, находящихся в диапазоне от единиц длин волн до сотен миллиметров и единиц метров. Профилометр проводит измерения в двумерном пространстве (плоскости) и занимает промежуточное положение в ряду дальномеров – между фазометрическими приборами и импульсными дальномерами.
Примеры промышленного использования лазерных профилометров:
1. Проведение испытаний. «Лента холоднокатанная из низкоуглеродистой стали ГОСТ 503-81. Технические условия»
2. Определение устойчивости рельефа тиснения (для обоев) согласно пп 7.6, ГОСТ 6810-2002.
По заказу Корюковской фабрики технических бумаг был разработан и изготовлен лазерный бесконтактный профилометр-анализатор «Сапфир» для измерения и анализа профиля (поперечного сечения) образца листовых материалов (обоев, технологических образцов бумаги), в частности для обеспечения определения устойчивости рельефа тиснения (для обоев) согласно пп 7.6, ГОСТ 6810-2002.
Профилометр предназначен для измерения, накопления и архивирования параметров профиля листовых материалов в графической и табличных формах, определения на их основе длины сечения, среднего уровня, дисперсии отклонения, минимального и максимального значения профиля, построения оценочных столбцевых диаграмм и определения средних значений на выбранных горизонтальных отрезках.
Профилометр используется в качестве контрольно-поверочного оборудования в лабораториях, изделие способно проводить измерение профиля материалов, критично относящихся к контактному воздействию контактного мерительного инструмента (полимерные пленки, лакокрасочные покрытия и т. п.)
