Профилометр: принцип работы и применение в электротехнике

Профилометр — это измерительный прибор, название которого образовано от слов «профиль» и «метр». Его основное назначение — определение неровностей и микрорельефа обработанных поверхностей различных объектов. Близким по функционалу устройством является профилограф, который представляет собой профилометр с функцией автоматической записи данных. Такие приборы активно применяются для автоматизированного контроля параметров коммутации в электрических машинах и относятся к категории переносного оборудования.

Устройство и принцип действия

Ключевым элементом профилометра является датчик с алмазной иглой. При перемещении по исследуемой поверхности игла регистрирует малейшие неровности, преобразуя механические колебания в электрический сигнал.

Система регистрации и управления

Электронный блок регистрации сигналов (используемый как в профилометрах, так и в профилографах) оснащён маркированными разъёмами для подключения датчиков. Управление прибором и обработка данных осуществляются с помощью специализированного программного обеспечения. Для точного отсчёта положения коллекторных пластин используется специальная метка и оптико-электронный датчик синхронизации. Геометрические параметры зазоров между пластинами измеряются вихретоковыми датчиками, а для фиксации абсолютных вибраций узлов электрических машин применяются пьезоэлектрические датчики. Вся полученная информация обрабатывается на совместимом компьютере.

Условия эксплуатации и основные функции

Прибор рассчитан на работу в определённых условиях: температура окружающей среды от +5 до +40 °C, относительная влажность воздуха не более 80%, атмосферное давление в диапазоне 600–803 мм рт. ст. Измерение зазоров обычно проводится при статическом состоянии машины, а оценка вибраций и зазоров — во время её работы или при ручном провороте ротора.

Профилометр предназначен для решения ряда важных задач: определения усреднённого значения общего биения коллектора, анализа его профиля (включая относительное выступание соседних коллекторных пластин), исследования вибраций узлов и деталей электрических машин. Кроме того, прибор используется для обработки результатов измерений, построения на их основе таблиц и графиков, а также для балансировки роторов относительно их опор.