Ultrahangos Vastagság: működési alapelvek, utasítások, gyártók, vélemények

Ultrahangos vastagsága mérés roncsolásmentes meghatározására szolgáló eljárás a szélessége a egyoldalú anyag. Ez gyors, megbízható, sokoldalú, és ellentétben a mikrométer vagy féknyereg, nem igényel hozzáférést mindkét oldalán az objektumot. Az első kereskedelmi érzékelők elvét alkalmazó szonár, megjelent az 1940-es években. Kis hordozható eszközök, optimalizált széles körben alkalmazható, általánossá válik az 1970-es. És az innováció mikroprocesszoros technológiát vezettek egy új szintre a pontosság, az egyszerűség és a miniatürizálás.

Termelési eszközök részt vesz számos jól ismert cégek. Közülük - a német Siemens cég amerikai Dakota Ultrasonics, British Cygnus. Oroszországban az eszközök által termelt vállalatok, mint SPF „AKS” NPK „Beam” SPC „MaksProfit” és mások.

Mit lehet mérni?

Gyakorlatilag bármilyen hagyományos építési anyagok mérhető ultrahang segítségével. Ultrahangos érzékelők lehet beállítani, hogy a fémek, műanyagok, kompozitok, üveg, kerámia és üveg. Szintén lehetséges mérések extrudált műanyag és hengerelt a gyártási folyamat - mint egyedi rétegeket vagy bevonatokat, és többrétegű termékek, folyadékok és biológiai minták. Egy másik művelet, ahol egyszerűen szükséges ultrahangos vastagság - meghatározása a tégla vastagságú és szerkezetek beton, aszfalt és a sziklák. Az ilyen mérések szinte mindig roncsolásmentes, és nincs szükség a vágás vagy szétszerelés létesítmény.

Anyagok, amelyek nem alkalmasak a hagyományos ultrahangos mérés miatt rossz továbbítása nagyfrekvenciás hullámok, például a fa, papír, beton és habosított termékek.

Hogyan mérjük?

Hangenergia generálható széles frekvencia spektrumot. Egy hallható hang tartományban 20-20 kHz. Minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb az érzékelt hangot. Az energia egy magasabb frekvencia meghaladja az emberi hallás, az úgynevezett ultrahang. A legtöbb esetben, ultrahangos ellenőrzés hajtjuk végre a frekvenciatartományban a 500 kHz és 20 MHz-es, bár néhány speciális eszközök eléri az 50 kHz vagy 100 MHz-es. Függetlenül attól, hogy a frekvencia, a szonikus energia mechanikai rezgések húzódó meghatározott közegben, mint például a levegő vagy acélból, összhangban az alap fizika törvényei hullámok.

A méréseket az ultrahangos falvastagság szelvény. A működési elve az eszköz áll, a pontos kiszámítását impulzus tranzit idő a kis szonda (jelátalakító) keresztül a mérési objektum, tükröződik annak belső felületén, vagy a távolabbi fal közelében. Mivel a hanghullámok visszaverődnek határok között eltérő anyagból készült, ezt a mérést jellemzően egy kézzel, a „impulzus / echo”.

A jelátalakító tartalmaz egy piezoelektromos elem, amely gerjeszti egy rövid elektromos impulzus generálására diszkrét, ultrahangos hullámok. Ők küldik a mért anyag, és átmegy rajta, amíg szembe a hátsó fal vagy egyéb akadály. A visszavert hullám visszatér a transzduktor, amely átalakítja a mechanikai rezgések elektromos energiává alakítja. Sőt, ultrahangos vastagság mérők hallgatni a visszhangokat az ellenkező oldalról. Jellemzően közötti időintervallumot az elküldött és a visszavert jel csak néhány milliomod másodperc. A készülék adatokat vittek be a hang sebessége az anyagban, amelyből ezután ki tudja számítani a vastagsága segítségével egy egyszerű matematikai összefüggés: d = V t / 2, ahol:

• d - a vastagsága a rész;
• V - hang terjedési sebessége;
• t - a mért időt a hang folyosón.

Fontos paraméter

Fontos megjegyezni, hogy a hang sebessége a tárgy szerinti vizsgálat elengedhetetlen része ennek a számításnak. Különböző anyagok hanghullámokat másképp. Általános szabály, hogy a szilárd felette, és a lágy - az alábbiakban. Ezen túlmenően, ez is jelentősen változhat a hőmérséklettel. Ugyanakkor mindig meg kell kalibrálni ultrahangos vastagság mérő sebesség a mért anyag, amelyből közvetlenül függ a pontosság a mérés.

Hanghullámok a MHz-es tartományban a levegőben tesztelt rossz, ezért, hogy javítsa a hangátvitel az emitter és a mintát egy csepp a folyadék tengelykapcsoló. Jellemzően, a csatolóanyag használt glicerin, propilén-glikol, víz, olaj és gél. Csak kis mennyiségű folyadékot, hogy kitöltse a rendkívül vékony légrés.

mérési módok

A gyártók ultrahangos vastagság mérő időintervallum energia halad át a próbadarabot három módja van:

1. Az intervallum a gerjesztő impulzus, amely létrehoz egy hanghullám és az első visszatérő visszhang minusz egy kis offset értéket, az eltolás késedelem az eszközt, és a kábel átalakító.
2. Az idő intervallum a visszhangok visszatért a minta felületén és az első visszavert visszhangokat.
3. Az eltelt két egymást követő alsó visszhangok.

Kiválasztása általában diktálja, hogy milyen típusú átalakító, és adott alkalmazás követelményeinek. Az első mód használatakor a felületi érzékelő és ajánlott a legtöbb esetben. A második késleltető vonal jelen van, vagy elmerül jelátalakítók alkalmazni a homorú és domború felületek zárt térben, mérésére egy mozgó anyag vagy magas hőmérséklet tárgyak.

A harmadik mód is használ egy késleltető vonal vagy merítés érzékelők és általában nagy pontosságú és a legjobb minimális felbontás vastagságát. Tipikusan használható, ha a minőség mérése az első vagy a második üzemmódban nem kielégítő. Azonban az utóbbi üzemmódban csak alkalmas olyan anyagokat, amelyek a tiszta több visszhang, mint általában, alacsony csillapítás, mint a finom szemcséjű fémek, üveg, kerámia.

Kétféle eszközök

Ultrahangos vastagság mérők általában két csoportba sorolhatjuk: a korrózió és a pontosság. Az egyik legfontosabb alkalmazások a meghatározása a szélessége a maradék fém falai csövek, edények, szerkezeti elemek és a nyomástartó edények, amelyek azokra a belső korrózió, és nem lehet kívülről látható. Ultrahangos korrózió és úgy vannak kialakítva, erre a célra. Ezek használata jelfeldolgozási technikák vannak optimalizálva kimutatására a minimális reziduális fal szélessége a durva és rozsdás mintákat speciális kételemű érzékelők.

Más esetekben ajánlja a precíziós műszerek egyetlen átalakító - a fémek, műanyagok, üvegszálas, kompozitok, gumi és kerámia. Sokasága által érzékelők különböző precíziós eszközök, amely az intézkedés a pontossága ± 0,025 mm-es vagy nagyobb, ami magasabb, mint a korrózió próbák.

Standard ultrahangos vastagság mérő által minősített célja, az automatizáltság foka, védelmet abban a környezetben, ellenáll a mechanikai hatásoknak, továbbá meghatározza a fő indexek.

típusú átalakítók

• Kapcsolat átalakítók használnak közvetlenül érintkezik a vizsgált minta. Mérések velük könnyű, ezért használják őket gyakrabban.
• Átalakító késleltető vonal tartalmazhat műanyag, epoxi vagy kvarc henger közötti közvetítő az aktív elem és a vizsgálat tárgya. Ennek fő oka a használatuk - mérése vékony tárgyak, ahol fontos, hogy külön a gerjesztő impulzus alulról visszhang. A késleltető vonal szolgálhat hőszigetelőként, védő hőmérséklet-érzékeny detektor elemet közvetlen érintkezésbe forró anyagok. Továbbá, meg lehet kialakítva, javítja a tapadást éles konkáv vagy konvex felületek.
• Merülő átalakítók ellátására akusztikus energiát mérőelemtől vízfürdő alkalmazásával vagy oszlop. Ezeket használják mérésére mozgó tárgyak, a szkennelés vagy optimalizálása kapcsolási jelenlétében éles sugarak, hornyok vagy csatornák.
• Átalakító két elemet használunk korrozív shirinomerah meghatározására a szélessége tárgyak durva, a korrodált felületet. A lakásba adó és a vevő elem telepített kis szögben a késleltető vonal, hogy összpontosítson az energia egy kiválasztott távolság felszíne alatt a mért minta. Bár az ilyen mérések nem olyan pontos, mint más típusú érzékelők, rendszeresen nyújtanak sokkal nagyobb teljesítményt.

Ultrahangos vastagságmérő: oktatás

Ahhoz, hogy felkészüljenek a mérőátalakítón csatlakoztatni kell a készüléket, kapcsolja be, állítsa a hangsebesség és kalibrálja. Ehhez alkalmazni egy kis érintkezési anyagot a kalibráló standard, csatolja a szenzor, és lehetővé teszik kalibrációs módba. Ezt az eljárást minden esetben el kell végezni cseréje után az inverter vagy akkumulátort. Változatok ismert kalibrálási vastagsága és a hangsebességet.

A méréseket kell alkalmazni, hogy a felület a tárgy és hogy kapcsolatba szer érzékelő. Az eredmény megjelenik a kijelzőn. Lehetséges, hogy használja az eszközt a keresési módot, például keresni a legkisebb vastagsága az anyag. Arra is lehetőség van beállítani a riasztás azonosítani helyeken a fal mérete kisebb, mint a beállított érték.

Mérésére a hangsebesség mérendő tárgy vastagsága vagy mikrométer, csatolja átalakító és várni az eredményt. Azáltal, hogy az előre mért érték, nyomja meg a gombot, hogy mentse adatokat a memóriába. Néhány eszköz lehetővé teszi az adatátvitelt a számítógépre.

Ultrahangos Vastagság: vélemény

A felhasználók pozitívan értékeli a kompakt méret, könnyű használat, megbízhatóság, könnyű kalibrálása modern eszközök. Szakértők megjegyzik alternatívák hiányában a készülékeken az ilyen típusú értékelésekor a feltétel az autók, a minőségi teljesítményt a karosszéria. A készülék lehetővé teszi, hogy meghatározza, hogy a jármű átfestés és attól, hogy a balesetet szenvedett. Vastagság, amelyekre vonatkozóan nem szükséges csatolóanyag, valamint képesek elvégezni önkalibrálást, a legnépszerűbbek.

Anyag és tartomány

Ultrahangos vastagság az az elv, amely a kiválasztott az összetételtől függően, mérési tartomány, a geometria, a hőmérséklet, a pontossági követelmények és egyéb lehetséges feltétel, néha egyszerűen elengedhetetlen.

anyag típusa és mértéke mérések a legfontosabb tényezők a kiválasztó eszköz és a frekvenciaváltó. Számos anyag, beleértve a legtöbb fém, kerámia és üveg, egy ultrahang végzik igen hatékonyan és lehetővé teszik a mérések egy széles tartományban. A legtöbb műanyag elnyeli az energia, és ezért csak korlátozott maximális vastagsága tartományban, de a legtöbb munkahelyi helyzetekben mérés nem okoz problémát. Gumi, üvegszálas és sok kompozit anyagok elnyelik sokkal erősebb és szükség több adók és vevők vannak optimalizálva működés alacsony frekvencián.

Vastagsága határozza meg, hogy milyen típusú a konverter. Vékony tárgyak mérjük magas frekvenciákon és vastag vagy csillapító - alacsony. A nagyon vékony felhasznált anyag késleltető vonal, bár, valamint a merülő átalakítók korlátozott vastagságú mérések interferenciája miatt a több visszhang. Abban az esetben, széles tárgy vagy tárgyak, amelyek több anyag lehet szükség a különböző érzékelők.

A felület görbületi

A növekedést a hatékonyság görbületi közötti érintkezési felület az átalakító és a mérendő tárgy csökken, ugyanakkor csökkenő görbületi sugárral kell csökkent érzékelő felbontás. A mérés nagyon kis sugarak előírhatja késleltető vonalak vagy érintés merülő átalakítók. Azt is fel lehet használni méréseket vájatok, üregek és más helyeken korlátozott hozzáféréssel.

hőmérséklet

Kapcsolat átalakítók általában alkalmazandó a tárgy hőmérsékleten 50 ° C-on Több forró anyagok károsíthatják a szenzort hatására a hőtágulás. Ilyen esetekben mindig használja invertereink késleltetővonalként hőálló, magas hőmérséklet vagy merülőérzékelővel két elemet.

Egyes esetekben, a kis akusztikai impedancia objektum (sűrűség szorozva hangsebesség) össze van kötve egy anyagot egy magas akusztikai impedanciája. Tipikus példák - a műanyag, gumi és üveg bevonat acél, vagy más fémek, üveg és polimer bevonatot. Ebben az esetben a visszhang a határvonal a két anyagból fazoinvertirovannym - invertált tekintettel a visszhang a határ levegővel. Ezt lehet korrigálni egyszerűen megváltoztatja a beállításokat a készülék, de ha nem teszünk semmit, akkor az olvasás pontatlan lesz.

hiba

A mérési pontosságot számos tényező befolyásolja, köztük az ellenőrzési ultrahangos vastagság mérő és kalibráló, egyenletes sebességű az anyag, csillapítás és a szóródás a hang, felületi érdesség és felületi görbületét, a rossz kommunikáció és az alsó párhuzamosság. Pontosság a legjobban elérni a színvonalát ismert méretét. A megfelelő kalibrációs hiba ultrahangos vastagság ± 0,01 mm, és még ± 0,001 mm. késleltető vonal vagy merítés átalakítók a harmadik módban is javítja a mérés pontosságát.