مقياس القطر على الخط LM-1030: المواصفات وحدود القياس

يقيس مقياس القطر على الخط القطر الخارجي بصورة متصلة، من دون إيقاف الخط ومن دون تماس مع المنتج. يعمل POMEAS LM-1030 بمبدأ النفاذ الضوئي: يرسل المرسل حزمة متوازية من ضوء LED أخضر، ويقرأ المستقبل ظل المنتج بمستشعر CCD، ويُحسب القطر من عرض الظل. وهذا مسار تقني مختلف تماماً عن المسح الليزري، وله نتائج مختلفة. في ما يلي المواصفات المنشورة للجهاز، والشروط التي تصحّ فيها كل قيمة، والمهام التي لا يصلح لها.

ما يترتب على مبدأ النفاذ الضوئي

يجمع المستشعر الضوء طوال زمن التعريض، ولذلك تكون كل قراءة متوسطاً على نافذة التعريض لا قيمة لحظية. أما المقاييس الليزرية المسحية فتأخذ القراءة عند مرور الشعاع، ولا ترى التغيرات بين مسحين متجاورين، وتسمّي أوراق المواصفات هذا المدى منطقة عدم الإحساس. ولا وجود لمثل هذه المنطقة في LM-1030. والنتيجة الثانية أن مسار الضوء لا يحتوي أجزاء متحركة، فلا وجود لمشكلة متانة المحرك التي تحدّد عمر المقاييس المسحية، وعمر LED كافٍ للتشغيل على مدار الساعة.

المواصفات المنشورة

تعارض في الوثائق يجب معرفته

ترد في المواد الترويجية لـ LM-1030 عبارة «2400 قياس في الثانية، وتكرارية ±0.06 ميكرومتر»، في حين يعطي جدول المواصفات في حزمة الوثائق نفسها تكرارية ±0.15 ميكرومتر ودقة ±2 ميكرومتر. وشروط الحصول على قيمة ±0.06 ميكرومتر غير مبينة في المواد المتاحة لنا. ونحن نعتمد قيم الجدول: تكرارية ±0.15 ميكرومتر، ودقة ±2 ميكرومتر. وتُسجَّل قيمة ±0.06 ميكرومتر هنا بوصفها تعارضاً داخلياً في الوثائق. ويستحسن طرح الأسئلة نفسها على أي قيمة تكرارية يعلنها أي مُصنِّع: ماذا قيسوا، وكم قراءة، وعند أي درجة حرارة، وبأي عيار.

ما يغطيه مجال 0.3–30 مم

يغطي المجال الأسلاك والكابلات والأنابيب الدقيقة وفراغات القساطر والمحاور الصغيرة والمسامير. والحد الأدنى 0.3 مم قيمة صارمة: فالجسم الأصغر يشغل وحدات بكسل أقل من أن تُحسم حدوده بثبات. والحد الأعلى 30 مم هو نهاية المجال، فالمنتج الأكبر يحتاج جهازاً أوسع مجالاً، لا زيادة في مسافة التركيب.

هندسة التركيب

تعني المسافة 160 ± 40 مم أن ثمة حاجة إلى مسافة حرة نحو 120–200 مم بين المرسل والمستقبل، وأن يمر المنتج عبر الحزمة المتوازية داخل هذه المسافة. ويحدد مدى مسح CCD البالغ نحو 33 مم النافذة التي تُقرأ فيها الظل. وفي التطبيق العملي، لا يكون الخلل من الجهاز غالباً بل من وضعية المنتج: فالانحراف العرضي داخل الحزمة، أو دوران مقطع غير دائري أثناء المرور، يغيّر القراءة من دون أن يتغير القطر. ولذلك فإن التجهيزات التي تثبّت مسار المنتج جزء من التركيب لا خيار إضافي.

ما لا يقيسه الجهاز

• الاستدارة والبيضاوية والتضليع. فمبدأ النفاذ أحادي المحور يعطي قطراً واحداً في اتجاه واحد.
• القطر الداخلي وسماكة الجدار. فالنفاذ الضوئي يرى المحيط الخارجي فقط.
• الطول وارتفاع الدرجات وعيوب السطح. فهذه مهمة أجهزة أخرى.
• القطر الخارجي للأنابيب الشفافة. فالمادة الشفافة لا تعطي ظلاً نظيفاً؛ وتفصيل حدود المبدأ في مقال قياس الأجزاء الشفافة والعاكسة على الخط.

متى يكون رأس القياس هو الأنسب

إذا كانت المهمة لا قطر مقطع واحد بل مجموعة أبعاد لقطعة مسطحة في لقطة واحدة، فالأنسب رأس قياس من سلسلة HM: مجال من φ6 مم إلى φ120 مم، وتكرارية من ±0.05 ميكرومتر. ومقارنة المجالات في مقال كيفية اختيار رأس القياس HM؛ ومواصفات الطرازات على صفحتي HM-1040 وHM-1120.

كيف تحفظ الثقة في الأرقام

قيمة ±2 ميكرومتر هي مواصفة الجهاز في الشروط المبيَّنة. وعلى الخط تُضاف عوامل أخرى: اتساخ النوافذ البصرية، والانحراف الحراري للتجهيزات، واهتزاز المنتج. وترتيب المعايرة وطبيعة الانحراف في مقال ميزانية الخطأ في القياس اللحظي. ولا بد من التحقق الدوري بعيار معتمد، لا افتراض أن قيمة ورقة المواصفات تصمد سنة في بيئة الإنتاج.

FAQ

هل مجال 0.3–30 مم جهاز واحد أم عدة أجهزة؟

جهاز واحد بمسار بصري واحد. وقيمة 0.3 مم هي أصغر حجم للجسم تُحسم عنده حدود الظل بالدقة المطلوبة؛ و30 مم هي الحد الأعلى للمجال. ولا يوجد في ورقة المواصفات رؤوس بصرية قابلة للتبديل لمجالات فرعية.

لماذا ترد ±0.06 ميكرومتر و±0.15 ميكرومتر في المواد؟

هذا تعارض داخل حزمة وثائق المُصنِّع. فجدول المواصفات يعطي ±0.15 ميكرومتر للتكرارية و±2 ميكرومتر للدقة، بينما تذكر العبارة الترويجية ±0.06 ميكرومتر من دون بيان الشروط. ونحن نعتمد قيم الجدول ونُسجّل التعارض صراحةً.

ماذا يعني 2400 قياس في الثانية على خط فعلي؟

هو عدد قراءات القطر في الثانية. وتساوي المسافة التي يقطعها المنتج بين قراءتين سرعة الخط مقسومة على 2400: فعند 60 م/دقيقة تكون نحو 0.42 مم بين قراءتين متجاورتين. وهذه قيمة محسوبة لا مقيسة.

هل يقيس الجهاز أنبوباً شفافاً؟

لا. فمبدأ النفاذ يحتاج ظلاً معتماً، والمادة الشفافة لا تكوّنه. ومثل هذه المنتجات تحتاج مبدأ آخر، كما في مقال قياس الأجزاء الشفافة والعاكسة على الخط.

هل يلزم حماية من اتساخ البصريات؟

لهيكل الجهاز درجة حماية IP64، وهي تكفي للغبار والرذاذ. لكن IP64 لا تمنع الاتساخ على النوافذ البصرية نفسه، ويظهر هذا الاتساخ انحرافاً بطيئاً في القراءات، ولذلك يجب إدراج النوافذ في جدول الصيانة.

هل يمكن قياس بياضية الأنبوب؟

لا على محور واحد: فالجهاز يعطي قطراً واحداً في اتجاه واحد. ولتقدير البياضية يلزم إما تدوير المنتج بقراءات متزامنة وإما عدة محاور قياس.