Máy đo độ nhám là một thiết bị không thể thiếu, giúp xác định mức độ mịn màng và sai lệch của bề mặt vật liệu một cách chính xác. Để đạt được kết quả đo hiệu quả, cấu tạo của máy đo độ nhám được thiết kế tinh vi, bao gồm nhiều bộ phận phối hợp chặt chẽ với nhau. Dưới đây là cấu tạo chi tiết của máy đo độ nhám gồm 3 bộ phận chính là đầu đo, thân máy và màn hình hiển thị.
Đầu đo
- Kim dò là phần tiếp xúc trực tiếp với bề mặt vật liệu. Thường được làm từ kim cương hoặc các vật liệu siêu cứng khác để đảm bảo độ bền và độ chính xác cao. Đầu kim thường được thiết kế với bán kính cong nhỏ (thường từ 2 µm đến 10 µm) để ghi nhận chính xác các chi tiết vi mô của bề mặt. Góc của kim dò Thường có dạng hình nón với góc 60° hoặc 90° để phù hợp với các tiêu chuẩn đo khác nhau
- Cảm biến chuyển đổi các dao động cơ học của kim dò thành tín hiệu điện. Cảm biến có thể hoạt động dựa trên các nguyên lý khác nhau như cảm ứng từ, áp điện, hoặc điện dung. Cảm biến có độ nhạy cao để ghi nhận được cả những dao động rất nhỏ từ bề mặt
- Kim dò được gắn trên một hệ thống treo tinh vi để giảm thiểu ảnh hưởng của rung động từ bên ngoài và đảm bảo chỉ đo dao động từ bề mặt
- Các loại đầu đo phổ biến như đầu đo tiếp xúc kim dò tiếp xúc trực tiếp với bề mặt cần đo phù hợp cho các phép đo độ nhám thông thường và đầu đo không tiếp xúc sử dụng các phương pháp quang học như laser hoặc đầu dò siêu âm thích hợp để đo bề mặt mềm hoặc nhạy cảm
Thân máy
Khung máy
- Là lớp vỏ bảo vệ bên ngoài, thường được làm từ vật liệu cứng như kim loại (nhôm, thép không gỉ) hoặc nhựa chịu lực
- Bảo vệ các thành phần bên trong khỏi va đập, bụi bẩn và các tác động từ môi trường
- Cung cấp cấu trúc cứng vững để duy trì độ ổn định trong quá trình đo
Hệ thống dẫn hướng
- Bao gồm các thanh trượt, ray dẫn hướng hoặc vòng bi
- Hướng dẫn chuyển động của đầu đo một cách mượt mà, chính xác
- Đảm bảo đầu đo di chuyển song song với bề mặt vật liệu
- Các thành phần dẫn hướng thường được làm từ kim loại có độ chính xác cao như thép hoặc hợp kim nhôm
Bệ đỡ
- Bệ đỡ là phần đế của máy, giúp cố định và ổn định toàn bộ hệ thống
- Thường được thiết kế chắc chắn để giảm thiểu rung động và sai số trong quá trình đo
- Một số máy có đế từ tính hoặc cơ cấu kẹp để giữ cố định máy trên bề mặt
Hệ thống truyền động (Drive System)
- Bao gồm các động cơ và cơ cấu truyền động như dây đai, bánh răng hoặc vít me
- Điều khiển chuyển động của đầu đo dọc theo bề mặt vật liệu
- Đảm bảo tốc độ và hành trình di chuyển chính xác theo yêu cầu đo
- Thường sử dụng động cơ bước (stepper motor) hoặc động cơ servo để đảm bảo độ chính xác cao
Hệ thống điều khiển và xử lý
Bảng điều khiển
- Nằm trên thân máy hoặc ở vị trí dễ thao tác
- Bao gồm các nút bấm, màn hình hiển thị, hoặc giao diện cảm ứng để thiết lập các thông số đo và xem kết quả
- Một số máy hiện đại tích hợp kết nối không dây hoặc cổng USB để truyền dữ liệu đến máy tính
Mạch điện tử
- Chứa các vi mạch và bộ xử lý tín hiệu
- Kiểm soát chuyển động của hệ thống truyền động
- Xử lý và hiển thị các thông số đo trên màn hình
Nguồn điện
- Có thể sử dụng nguồn pin (cho các máy cầm tay) hoặc nguồn điện trực tiếp
- Một số máy được trang bị hệ thống quản lý năng lượng thông minh để tiết kiệm pin và tăng tuổi thọ
Hệ thống làm mát và cách nhiệt
- Một số máy đo độ nhám công nghiệp được trang bị hệ thống làm mát hoặc cách nhiệt để duy trì nhiệt độ ổn định cho các linh kiện bên trong
- Vật liệu cách nhiệt hoặc tản nhiệt thường được sử dụng để giảm ảnh hưởng từ môi trường nhiệt độ cao
Các phụ kiện tích hợp
- Cổng kết nối USB, RS232, hoặc kết nối không dây như Bluetooth để xuất dữ liệu và kết nối với máy tính
- Một số máy có ngăn chứa nhỏ trên thân máy để lưu trữ các đầu đo dự phòng hoặc các dụng cụ phụ trợ khác
Màn hình hiển thị
- Màn hình LCD (Liquid Crystal Display) phổ biến trên các máy đo cơ bản và tầm trung. Loại màn hình này tiêu thụ ít năng lượng, cho hình ảnh rõ nét
- Màn hình LED (Light Emitting Diode) được sử dụng trên các máy hiện đại, có độ sáng cao, dễ đọc trong mọi điều kiện ánh sáng
- Màn hình cảm ứng (Touch Screen) tích hợp trên các máy cao cấp, cho phép người dùng tương tác trực tiếp qua cảm ứng
- Màn hình màu được trang bị trên các thiết bị hiện đại, hiển thị rõ ràng và sinh động các đồ thị hoặc dữ liệu phức tạp
- Các nút bấm vật lý hoặc giao diện cảm ứng được bố trí xung quanh hoặc ngay trên màn hình để người dùng dễ dàng thao tác
- Màn hình hiển thị các kết quả đo về độ nhám của bề mặt chi tiết dưới dạng các thông số như Ra (độ nhám trung bình), Rz (độ lệch giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất trong khoảng đo), Rt (chiều cao tổng thể của biên dạng), Rq (độ nhám trung bình bình phương gốc), giúp người dùng dễ dàng quan sát và đánh giá.
Trên đây là các thông tin hữu ích về cấu tạo máy đo độ nhám từ đầu đo, thân máy đến màn hình hiển thị.