- ▸ความเรียบแบนระดับซีลอยู่ที่ภายใน 0.0009 มม.: ความขรุขระระดับจุลภาคของผิวหน้าต้องเล็กกว่าฟิล์มของของเหลว มิฉะนั้นฟิล์มจะไม่สามารถก่อตัวได้
- ▸หนึ่งลำดับของแถบรบกวน (interference fringe) ประมาณ 0.0003 มม. (ครึ่งความยาวคลื่นของแสงโมโนโครม); 0.0009 มม. เท่ากับสามลำดับของแถบรบกวน
- ▸กฎการอ่าน: แถบรบกวนที่ตรงและเว้นระยะเท่า ๆ กันผ่านได้; ความเบี่ยงเบนของแต่ละแถบคิดเป็นหนึ่งลำดับ; แถบวงกลมปิด (bull's-eye) ประมาณหนึ่งลำดับต่อวง คูณด้วยจำนวนวง
- ▸การทดสอบความเรียบแบนต้องใช้ผิวหน้าที่สะอาดและแห้ง ไม่มีฟิล์มน้ำมัน และใช้แหล่งแสงโซเดียมโมโนโครมหรือแหล่งแสง LED แบบแบนเฉพาะทาง
- ▸ผลกระทบสามประการของความเรียบแบนที่สูญเสียไป: การรั่วไหลเริ่มต้น, เสียงรบกวนตอนสตาร์ท, และการสึกหรอผิดปกติของแหวนกราไฟต์
ฟิล์มของเหลวระหว่างผิวหน้าซีลกลมีความหนาเพียงไม่กี่เศษส่วนของไมครอน ดังนั้นความเรียบแบนของผิวหน้าต้องถูกกดให้อยู่ในระดับเดียวกัน — นี่คือที่มาของค่า 0.0009 มม. บทความนี้อธิบายวิธีการวัดความเรียบแบน วิธีการอ่านแถบรบกวน และเหตุผลที่ค่านี้เป็นรายการตรวจสอบหลักในโรงงานสำหรับแหวนซีล
1. ความหมายของ 0.0009 มม.
0.0009 มม. คือ 0.9 ไมครอน เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง: เส้นผมมนุษย์มีขนาดประมาณ 70 ไมครอน ดังนั้น 0.9 ไมครอนจึงประมาณหนึ่งในแปดสิบของเส้นผม ฟิล์มบนผิวหน้าแหวนซีลโดยทั่วไปมีความหนาประมาณ 0.5-3 ไมครอน; หากความเรียบแบนของผิวหน้ามากกว่าความหนาของฟิล์ม จุดสูงจะสัมผัสกันในขณะที่จุดต่ำเปิดออก และการซีลจะล้มเหลวทันที
กรอบมาตรฐาน (เช่น GB/T 566 และ API 682) กำหนดข้อกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของซีลกล; ความเรียบแบนของผิวหน้าจะถูกบังคับใช้เป็นรายการตรวจสอบในโรงงานของผู้ผลิต โดยมีเส้นยอมรับทั่วไปภายใน 0.0009 มม. — ไม่เกินประมาณสามลำดับของแถบรบกวน
2. วิธีการทำงานของ Optical Flat
Optical flat คือแผ่นแก้วที่มีความเรียบแบนดีกว่าพิกัดความเผื่อที่กำลังตรวจสอบประมาณหนึ่งลำดับวรรณะ เมื่อวางบนผิวหน้าแหวนซีล ความไม่เรียบระดับจุลภาคของผิวหน้าจะสร้างช่องว่างอากาศที่แตกต่างกัน; แสงโมโนโครมที่สะท้อนจะเกิดการแทรกสอด:
- ทุกครึ่งความยาวคลื่นของช่องว่างอากาศจะสร้างแถบสว่าง-มืดหนึ่งแถบ
- แสงโซเดียมมีความยาวคลื่นประมาณ 0.00059 มม. ดังนั้นหนึ่งลำดับของแถบรบกวนจึงประมาณ 0.0003 มม.
- ขีดจำกัดความเรียบแบน 0.0009 มม. อนุญาตให้มีแถบรบกวนได้ประมาณ 3 ลำดับ
3. การอ่านแถบรบกวน
3.1 รูปแบบพื้นฐาน
- แถบรบกวนตรงและเว้นระยะเท่า ๆ กัน: ผิวหน้าเรียบมาก มีเพียงลิ่มเล็กน้อย — ผ่าน
- แถบรบกวนโค้งสม่ำเสมอ: ความผิดพลาดของความเรียบแบน; ค่าความโค้งคิดจากสัดส่วนของความโค้งต่อระยะห่างของแถบรบกวน คูณด้วย 0.0003 มม. ให้ค่า
- แถบรบกวนวงกลมปิด (bull's-eye): รูปทรงทรงกลมหรือโพรง; ประมาณ 0.0003 มม. ต่อวง คูณด้วยจำนวนวง
- รูปแบบวงรีหรือไม่สมมาตร: การยุบตัวหรือแตกที่ขอบในบางจุด
3.2 จุดปฏิบัติการ
1.ผิวหน้าต้องสะอาดและแห้ง: ฟิล์มน้ำมันและฝุ่นจะสร้างแถบรบกวนปลอม
2.ใช้แหล่งแสงโมโนโครม (โคมไฟโซเดียมหรือ LED แบบแบนเฉพาะทาง); แถบรบกวนจากแสงขาวมีสีผสมซึ่งอ่านยาก
3.วางและกดแผ่นแบนอย่างเบามือ — ห้ามเลื่อนแผ่น; แผ่นแบนที่มีรอยขีดข่วนจะต้องทิ้ง
4.กราไฟต์ทึบแสง ดังนั้นการอ่านจะเป็นการสะท้อนระหว่างผิวกราไฟต์กับแผ่นแบน; การขัดผิวหน้าเล็กน้อยช่วยได้เมื่อจำเป็น
4. ผลเสียของความเรียบแบนที่สูญเสียไป
1.การรั่วไหลเริ่มต้น: ซีลที่ติดตั้งใหม่จะรั่วตั้งแต่ครั้งแรกที่ใช้งาน เพราะบริเวณสัมผัสจุดสูงไม่สามารถรองรับความดันได้
2.เสียงรบกวนและความร้อนตอนสตาร์ท: แถบสัมผัสที่แตกทำให้เกิดแรงเสียดทานที่ไม่เสถียร
3.การสึกหรอผิดปกติ: ความดันท้องถิ่นที่จุดสูงเกินกว่าค่าที่ออกแบบไว้มาก สร้างร่องสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอในแหวนกราไฟต์ในเวลาสั้น ๆ
นี่คือเหตุผลที่ความเรียบแบนเป็นรายการตรวจสอบในโรงงานที่บังคับใช้ Huahao Sealing ก่อตั้งขึ้นในปี 2006 โดยมีโรงงานตั้งอยู่ที่ 六安市 Lu'an, 安徽省 Anhui; ทุกล็อตของแหวนซีลจะผ่านการทดสอบความเรียบแบนและตรวจสอบขนาดทีละชิ้นก่อนจัดส่งภายใต้การควบคุมคุณภาพเต็มรูปแบบ และชิ้นส่วนที่ไม่ผ่านพิกัดความเผื่อจะไม่ถูกส่งออกจากโรงงาน สำหรับการตรวจสอบซ้ำก่อนติดตั้ง ให้กดแผ่นแบนบนผิวหน้าที่ทำความสะอาดแล้วและอ่านแถบรบกวน — เป็นการตรวจสอบที่ใช้เวลาเพียงหนึ่งนาที
5. สรุป
ความเรียบแบนที่ 0.0009 มม. ไม่ใช่ข้อกำหนดที่ตั้งขึ้นโดยไม่มีเหตุผล — แต่เป็นข้อกำหนดทางกายภาพที่กำหนดโดยความหนาของฟิล์ม แผ่นแบนแบบออปติคัลมีราคาถูก ใช้งานง่าย และให้ผลลัพธ์ภายในหนึ่งนาที ทำให้เป็นเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตรวจรับวัตถุดิบของผู้ซื้อ เมื่อสั่งซื้อแหวนที่ไม่ใช่มาตรฐานตามแบบ ให้ระบุข้อกำหนดการยอมรับความเรียบแบนไว้ในแบบเพื่อให้ทั้งสองฝ่ายตรวจสอบตามมาตรฐานเดียวกัน
