Ultrasonic ketebalan: operasi prinsip, paréntah, pabrik, ulasan

Ultrasonic ukur ketebalan nya éta métode déskriptif non-destructive pikeun nangtukeun lebar tina bahan salah sided. Éta gancang, bisa dipercaya, serbaguna, sarta, kontras jeung mikrométer atanapi caliper, teu merlukeun aksés ka dua sisi obyék. The sensor komersial munggaran, make prinsip sonar, mecenghul dina 1940s telat. Alat portabel Leutik, dioptimalkeun pikeun rupa-rupa aplikasi, geus jadi lumrah di taun 1970'an. Jeung inovasi dina téhnologi microprocessor geus ngarah ka tingkat anyar precision, kesederhanaan jeung miniaturization.

Alat Produksi aub dina angka nu gede ngarupakeun pausahaan well-dipikawanoh. Di antarana - nu Jerman parusahaan Siemens, Amérika Dakota Ultrasonics, British Cygnus. Dina Rusia, alat dihasilkeun ku pausahaan kayaning SPF "Aks" NPK "Beam", SPC "MaksProfit" jeung sajabana.

Naon bisa diukur?

Praktis wae konvensional bahan konstruksi bisa diukur maké ultrasound. sensor ultrasonic bisa ngonpigurasi ka logam, plastik, composites, kaca, keramik jeung gelas. Ogé mungkin ukuran tina plastik extruded na digulung dina prosés manufaktur - lapisan salaku béda atawa coatings, sarta artikel multilayer, cair jeung spésimén biologis. Operasi sejen dimana saukur perlu ketebalan ultrasonic, - tekad tina ketebalan bata jeung struktur beton, aspal jeung batu. ukuran sapertos anu ampir sok non-destructive sarta merlukeun euweuh fasilitas motong atanapi disassembly.

Bahan anu teu cocok keur ngukurna ultrasonic konvensional alatan transmisi goréng gelombang frékuénsi luhur, kaasup kai, kertas, beton jeung produk foamed.

Kumaha ngukur?

Énergi sora bisa dihasilkeun ngaliwatan hiji spéktrum frékuénsi lega. Hiji sora karungu aya dina rentang ti 20 nepi ka 20 kHz. Nu leuwih luhur frékuénsi, nu leuwih luhur nada ditanggap. Énergi frékuénsi luhur saluareun dédéngéan manusa, disebut ultrasound. Dina kalolobaan kasus, inspeksi ultrasonic dilumangsungkeun dina wilayah frékuénsi ti 500 kHz ka 20 MHz, sanajan sababaraha parabot husus ngahontal 50 kHz atanapi 100 MHz. Paduli frékuénsi, énergi sonic nyaeta vibrations mékanis dilegaan dina medium diartikeun, kayaning hawa atawa baja, saluyu jeung hukum dasar gelombang fisika.

Pikeun ukuran ngagunakeun ultrasonic ketebalan témbok gauge. Prinsip operasi sahiji alat diwangun dina itungan pasti waktu transit pulsa tina usik leutik (transduser) ngaliwatan obyék pangukuran, reflected beungeut batin na atawa témbok distal. Kusabab gelombang sora ngagambarkeun kaluar wates antara bahan dissimilar, ukur ieu ilaharna dipigawé dgn hiji leungeun, dina "pulsa / bahana".

transduser anu ngandung unsur piezoelectric nu gumbira ku pulsa listrik pondok keur ngahasilkeun gelombang ultrasonic diskrit. Aranjeunna dikirim ka bahan diukur, sarta nembus eta dugi ka nyanghareupan témbok deui atawa halangan lianna. gelombang reflected mulih ka transduser anu ngarobah vibrations mékanis kana énérgi listrik. Kanyataanna, gauges ketebalan ultrasonic ngadangukeun pikeun echoes ti sisi sabalikna. Ilaharna, nu waktu interval antara dikirim jeung sinyal reflected téh ngan sababaraha millionths tina kadua. alat data diasupkeun kana laju sora dina bahan ti nu éta lajeng bisa ngitung ketebalan kalayan ngagunakeun hubungan matematis basajan: d = V t / 2, wherein:

• d - nu ketebalan tina bagian éta;
• V - laju sora;
• waktos diukur tina petikan sora - t.

Hiji parameter penting

Kadé dicatet yén laju sora dina obyek diulik mangrupa bagian penting tina itungan ieu. bahan béda ngirimkeun gelombang sora béda. Salaku aturan, nu padet luhur eta, sarta dina lemes - handap. Sajaba ti éta, bisa rupa-rupa considerably kalawan suhu. Dina waktu nu sarua kudu salawasna calibrated gauges ketebalan ultrasonic pikeun speed dina bahan diukur, ti mana langsung gumantung kana katepatan tina maca.

gelombang sora dina MHz dibasajankeun ngaliwatan hawa dites goréng, jadi pikeun ngaronjatkeun pangiriman sora antara emitter sarta sampel ieu disimpen a serelek ti gandeng cairan. Ilaharna, couplant nu dipaké gliserol, propiléna glikol, cai, minyak jeung gél. Ngan jumlah leutik cairan ngeusian celah hawa pisan ipis.

modus pangukuran

Pabrik ketebalan ultrasonic ukur selang waktu énergi ngaliwatan specimen test di tilu cara:

1. Interval antara pulsa éksitasi, anu dibangkitkeun gelombang sora jeung bahana balik heula dikurangan nilai offset leutik, reureuh offset dina alat, sarta converter kabel.
2. Waktu interval antara echoes balik ti beungeut sampel sarta mimiti reflected echoes.
3. Interval antara dua echoes handap padeukeut.

Milih biasana dictates tipe transduser, sarta syarat aplikasi husus. Mode munggaran dipaké ku sensor kontak sarta disarankeun pikeun paling aplikasi. Garis reureuh kadua transducers hadir atawa immersed dilarapkeun ka kerung tur surfaces gilig dina spasi katutup, pikeun ngukur hiji bahan pindah atawa objék suhu luhur.

Mode katilu oge utilizes hiji garis reureuh atawa sensor immersion tur biasana nyadiakeun akurasi tinggi jeung pangalusna ketebalan resolusi minimum. Ilaharna dipaké nalika ukuran kualitas mode munggaran atanapi kadua unsatisfactory. Sanajan kitu, dina mode dimungkinkeun aya ngan cocog pikeun bahan anu ngahasilkeun sababaraha echoes bersih, sakumaha aturan, sareng damping low sakumaha anu tina logam rupa-grained, kaca, keramik.

Dua jenis alat

Ultrasonic gauges ketebalan nu biasana dibagi jadi dua jenis: korosi na precision. Salah sahiji aplikasi pangpentingna nyaéta tekad anu rubak dinding logam residual tina pipa, pembuluh, komponén struktural jeung kapal tekanan anu anu poko keur korosi internal tur bisa jadi katingali ti luar. gauge ketebalan, korosi ultrasonic sarta dirancang keur kaperluan ieu. Maranehna ngagunakeun téhnik ngolah sinyal nu dioptimalkeun for beungeut minimal lebar témbok residual dina sampel kasar jeung rusted kalawan sensor dua-unsur husus.

Dina kasus séjén, éta ngajak pamakéan instrumen precision kalawan converters tunggal - pikeun logam, plastik, orat, composites, karét sarta keramik. Ku pluralitas sensor rupa alat presisi, nu tiasa ngukur kalawan akurasi ± 0.025 mm atawa saluhureuna, nu leuwih luhur ti panyilidikan korosi.

Baku gauges ketebalan ultrasonic anu digolongkeun dumasar tujuanana, gelar tina automation, panangtayungan ti paparan ka lingkungan, résistansi kana stress mékanis, tur oge nangtukeun indexes utama maranéhanana.

rupa converters

• transducers kontak nu dipaké dina kontak langsung kalayan sampel test. Ukuran sareng maranehna gampang, ngarah dipaké leuwih mindeng.
• Converters reureuh garis ngandung plastik, epoxy atawa silinder quartz salaku perantara antara unsur aktif sarta objek test. Alesan utama pikeun pamakéan maranéhanana - pangukuran objék ipis, mana hal anu penting pikeun misahkeun éta pulsa éksitasi ti bahana handap. Garis reureuh bisa ngawula salaku insulator panas, mayungan hawa detektor sénsitip unsur tina kontak langsung kalayan bahan panas. Ogé, éta bisa ngawujud, ngaronjatkeun Pakem di kerung seukeut atawa surfaces convex.
• transducers Submersible pikeun supplying énergi akustik jeung unsur ukur maké cai mandi atawa kolom. Éta téh dipaké pikeun ukur pindah objék, pikeun scanning atanapi optimasi gandeng ku ayana radii seukeut, alur atawa saluran.
• Converters dua elemen anu dipaké dina shirinomerah corrosive pikeun nangtukeun lebar objék kalawan kasar, beungeut corroded. Ieu ngawengku pamancar misah jeung narima unsur dipasang di sudut slight ka garis reureuh fokus énergi dina jarak dipilih di handap beungeut sampel diukur. Sanajan ukuran sapertos henteu sakumaha akurat sakumaha tipe séjén sensor, aranjeunna biasana nyadiakeun kinerja loba nu leuwih luhur.

Ultrasonic gauge ketebalan: instruksi

Pikeun nyiapkeun ngukurna transduser kudu disambungkeun ka alat nu, balikkeun eta on, pakakas laju sora na calibrate. Jang ngalampahkeun ieu, nerapkeun saeutik tina bahan kontak dina standar calibration, ngagantelkeun sensor sarta ngaktipkeun mode calibration. Prosedur ieu kudu salawasna dipigawé sanggeus ngaganti inverter atanapi batré. Varian ketebalan calibration dipikawanoh sarta laju sora.

Pikeun ukuran kudu dilarapkeun kana beungeut obyék jeung nyieun sénsor agén kontak. hasilna dipintonkeun dina tampilan nu. Mungkin migunakeun alat dina modeu scan, contona, neangan keur ketebalan pangleutikna materi. Ieu oge mungkin pikeun ngonpigurasikeun alarm pikeun ngaidentipikasi lokasi sareng ukuranana témbok kurang ti nilai set.

Pikeun ngukur laju sora ka diukur obyék caliper atanapi mikrométer, ngagantelkeun converter tur ngadagoan hasilna. Ku netepkeun nilai pre-diukur, mencet tombol pikeun ngahemat data di memori. Sababaraha alat ngawenangkeun mindahkeun data ka PC a.

Ketebalan ultrasonic: ulasan

Pamaké positif assess ukuranana kompak, betah pamakéan, reliabiliti, betah calibration alat modern. Ahli catetan henteuna alternatif pikeun alat tina tipe ieu lamun evaluating kondisi mobil, kualitas kinerja bodywork kana. alat nu ngamungkinkeun keur ngabedakeun kandaraan téh repaint jeung naha éta ieu aub dina kacilakaan. Ketebalan, nu euweuh couplant required, kitu ogé mampuh ngalaksanakeun timer calibration, nu pang populerna.

Bahan na rentang

ketebalan ultrasonic, prinsipna nu dipilih gumantung kana wangunan, ngukur rentang, géometri, hawa, sarat akurasi jeung kaayaan séjén mungkin, kadang cukup ku indispensable.

jenis bahan sarta extent ukuran anu faktor pangpentingna dina alat Pilihan sarta inverter. Loba zat, kaasup paling logam, keramik jeung gelas, hiji ultrasound anu dipigawé pisan éféktif tur ngawenangkeun keur ukuran di rupa-rupa. Paling plastik bakal nyerep energi jeung kituna boga rentang ketebalan maksimum kawates, tapi paling kaayaan gawé ukur henteu ngabalukarkeun masalah. Karét, orat jeung loba bahan komposit nyerep teuing kuat tur merlukeun leuwih pamancar jeung panarima nu dioptimalkeun pikeun operasi di frekuensi low.

Ketebalan nangtukeun jinis converter anu. objék ipis nu diukur dina frékuénsi luhur sarta kandel atanapi damping - low. Pikeun bahan pisan ipis dipake jalur reureuh, sanajan aranjeunna, kitu ogé transducers submersible nu dugi dina ukuran ketebalan alatan gangguan ti sababaraha bahana. Dina kasus objék lega atawa barang diwangun ku sababaraha bahan bisa merlukeun tipena béda sensor.

The curvature beungeut

Kalawan paningkatan dina kekecapan curvature tina beungeut kontak antara transduser jeung obyék bisa diukur diréduksi, kumaha kalawan nurunna radius curvature kudu turun resolusi sensor. Ukur radii pisan leutik bisa merlukeun pamakean garis reureuh atawa contactless transducers submersible. Éta ogé bisa dipaké pikeun ukuran dina alur, cavities jeung tempat séjén kalawan aksés kawates.

suhu

Kontak transducers umumna lumaku pikeun obyék dina suhu 50 ° C. bahan panas langkung tiasa ngaruksak sensor alatan pangaruh ékspansi termal. Dina kasus kawas, Anjeun kudu salawasna make inverters kalawan garis reureuh, hiji panas-tahan, suhu luhur atanapi immersion sensor dua elemen.

Dina sababaraha kasus, kalawan low obyék impedansi akustik (dénsitas dikali laju sora) disambungkeun ku bahan sareng impedansi akustik tinggi. conto has - nu plastik, karét jeung gelas palapis tina baja atanapi logam sejenna, kaca na palapis polymeric. Bisi ieu bahana tina wates antara dua bahan bakal fazoinvertirovannym - inverted kalayan hormat ka bahana tina wates jeung hawa. Ieu bisa dilereskeun ku saukur ngarobah setélan tina alat, tapi lamun euweuh geus rengse, teras bacaan nu bakal taliti.

kasalahan

Katepatan ukur ieu kapangaruhan ku sababaraha faktor, di antarana verifikasi gauges ketebalan ultrasonic na calibration maranéhanana, laju uniformity dina zat, atenuasi na scattering sora, roughness permukaan jeung curvature permukaan, komunikasi goréng jeung parallelism handap. Akurasi ieu pangalusna dihontal ngagunakeun standar ukuran dipikawanoh. Kalayan kasalahan calibration ditangtoskeun ketebalan ultrasonic of ± 0,01 mm sarta malah ± 0.001 mm. reureuh garis atanapi immersion transducers dina modeu katilu ogé ngaronjatkeun akurasi pangukuran.