Ultraheli Paksus: tööpõhimõtted, juhiseid, valmistajate, ülevaateid

Ultraheli paksuse mõõtmise on mittepurustavat määramiseks laius ühekülgne materjalist. See on kiire, usaldusväärne, mitmekülgne ning erinevalt mikromeeter või nihikuga, ei nõua juurdepääsu mõlemale poolele objekti. Esimene kaubanduslik andurid, kasutades põhimõtet sonar, ilmus 1940. Väike kaasaskantavaid seadmeid, mis on optimeeritud laia valikut rakendusi, on muutunud igapäevaseks 1970. Ja innovatsiooni mikroprotsessor tehnoloogia viinud uuele tasemele täpsus, lihtsus ja miniatuurseks.

Tootmise seadmed kaasatud suur hulk tuntud ettevõtted. Nende hulgas - Saksa firma Siemens, Ameerika Dakota Ultrahelitehnika, Briti Cygnus. Venemaal seadmete toodetud ettevõtted nagu SPF "AKS" NPK "Beam" SPC "MaksProfit" ja teised.

Mis saab mõõta?

Praktiliselt iga tavalise ehitusmaterjalide saab mõõta ultraheli abil. Ultrahelisensorit saab seadistada metallid, plastikud, korvõieliste klaasi, keraamika ja klaas. Võimalik ka mõõtmised väljapressitud plasti ja valtsitud tootmisprotsessis - eristades või katete ja mitmekihilisi artiklid, vedelike ja bioloogiliste isendid. Teine operatsioon, kus lihtsalt vaja ultraheli paksus, - määratakse telliskivi paksuse ja struktuurid betooni, asfalti ja kivimid. Sellised mõõtmised on peaaegu alati mittepurustavaid ja ei vaja lõikamine või demonteerimine rajatis.

Materjalid, mis ei sobi tavalised ultraheli mõõtmise halva edastamise kõrgsageduslainete, kuuluvad puit, paber, betoon ja vahustatud tooted.

Kuidas mõõta?

Helienergia saab genereerida laias sagedusspektri. Kuuldava heli on vahemikus 20-20 kHz. Mida kõrgem on sagedus, seda suurem on tajutav tooni. Energia kõrgem sagedus kaugemale inimese kuulmine, mida nimetatakse ultraheli. Enamikul juhtudel, ultraheli kontrolli teostatakse sagedusalas 500 kHz kuni 20 MHz, kuigi mõned spetsiaalseid tööriistu jõuab 50 kHz või 100 MHz. Sõltumata sagedus, helienergia on mehaanilist vibratsiooni kulgevate kindlas söötmes, nagu õhk või terasest kooskõlas peamiste füüsikaseaduste lained.

Mõõtmiste kasutades ultraheli seina paksusemõõtjaga. Tööpõhimõtet seade koosneb täpne arvestus pulsi kulgemisaja väikese sondi (anduri) mõõtmise kaudu objekti, peegeldub selle sisepind või distaalse seina. Kuna helilainete peegeldavad off piirid erinevate materjalide selline mõõtmine viiakse tavaliselt läbi ühe käega, et "impulsi / kaja".

Andur sisaldab piesoelektriline element, mis ergastavad lühikese elektriimpulsi genereerida diskreetse ultrahelilaineteks. Nad on saadetud mõõdetud materjali ja läbida see seni, kuni olete silmitsi tagaseina või muu takistus. Peegeldunud laine naaseb andur mis muundab mehaanilist vibratsiooni elektrienergiaks. Tegelikult ultraheli paksus mõõtureid kuulama kajasid vastasküljel. Tüüpiliselt ajavahe saadetud ja peegeldunud signaal on ainult mõned miljondiku sekundi jooksul. Seade sisestatud andmeid heli kiirus materjalis, millest saab välja arvutada paksuse abil lihtne matemaatiline suhe: S = V t / 2, kus:

• d - paksus alaga;
• V - kiirus hea;
• t - mõõta aega heli läbipääsu.

Üheks oluliseks parameetriks

On oluline märkida, et helikiirusel uuritava objekti on oluline osa sellest arvestusest. Erinevad materjalid edastada helilainete erinevalt. Üldjuhul kuivainete kohal ja pehme - allpool. Lisaks sellele võib suuresti varieeruda koos temperatuuriga. Samal ajal tuleb alati kalibreeritud ultraheli paksus mõõturitega kiirus mõõdetud materjali, millest sõltub otseselt täpsust näidud.

Helilainete MHz ulatuvad läbi õhu testitud halb, nii et parandada heli edastamise vahel emitter ja proovi pannakse tilk vedelikku katsega. Tüüpiliselt couplant kasutatud glütserool, propüleenglükool, vesi, õli ja geel. Ainult väike kogus vedelikku, et täita väga õhuke õhuvahe.

mõõtmisrežiimi

Tootjad ultraheli paksus mõõtmise ajavahemik energia läbib katsekeha kolmel viisil:

1. Intervall ergastusimpulsi, mis tekitab heli laine ja esimene naasevad kaja miinus väike nihe väärtus, nihke viivitus tööriista ja kaabel konverteri.
2. Ajavahemik kajasid tagastatud proovi pinna ja esimese peegeldunud kaja.
3. Vahe kahe järjestikuse alt kajasid.

Valides tavaliselt dikteerib tüüpi andur, ja konkreetsete nõuete. Esimene režiimi kasutatakse koos anduriga ja on soovitatav enamiku rakenduste. Teine viitliini esineb või kastetakse anduritega rakendatud nõgus ja kumerpindadena kinnises ruumis, mõõtmiseks liikuvat materjali või kõrge temperatuur objektid.

Kolmas tüüp ka kasutab viitliinist või sukeldamise sensorid ja üldjuhul annab suure täpsusega ja parim eraldusvõime miinimum paksus. Tüüpiliselt kasutatakse kvaliteedi mõõtmine esimeses või teises režiimis ei rahulda. Kui viimatinimetatud režiim sobib ainult materjale, mis toodavad puhta mitu kajasid, reeglina madalalt summutamine nagu peeneteraline metall, klaas, keraamika.

Kaks tüüpi seadmeid

Ultraheli paksus gabariidid on tavaliselt jagatud kahte liiki: korrosiooni ja täpsust. Üks tähtsamaid rakendusi on määramiseks laius järelejäänud metallseinu torude, laevad, tarindikomponendid ja surveanumate, mille suhtes on sisemise korrosiooni ega pruugi olla väljastpoolt nähtav. Paksusemõõtjaga ultraheli korrosiooni ja on mõeldud selleks otstarbeks. Nad kasutavad signaalitöötluse meetodeid, mis on optimeeritud avastamine minimaalne järelejäänud seina laius jäme ja roostetanud proovi spetsialiseeritud kahe elemendi andurid.

Muudel juhtudel, see soovitab kasutada täppisinstrumentide ühe muundurid - metalli, plasti, klaaskiust, komposiidid, kummi ja keraamika. By palju andureid erinevate täpisseadmetele, mida saab mõõta täpsusega ± 0025 mm või suurem, mis on kõrgem kui korrosiooni sonde.

Standard ultraheli paksus gabariidid on jaotatud eesmärgil automatiseerituse tasemest, kaitse kokkupuute eest keskkonnas, vastupidavust mehhaanilistele mõjutustele ning määrab nende peamine indeksid.

tüüpi muundurid

• Kontakt muundurid kasutatakse otsest kontakti uuritava proovi. Mõõtmised nendega lihtne, nii et neid kasutatakse sagedamini.
• Konverterid viivitus joon sisaldavad plasti, epoksiidi või kvartssilindriga vahendajana aktiivne element ja katseobjekt. Peamine põhjus nende kasutamise - mõõtmine õhuke objektid, kus on oluline eraldada erutus impulsside põhjapeegeldus. Viitliini võivad toimida soojusisolaator, kaitstes temperatuuritundlik detektorelemendi otsesest kontaktist kuumade materjalidega. Samuti võib moodustuda, parandades haarduvust terav kumera või nõgusa pinnaga.
• Veealuseid andurid varustavad akustilise energia mõõteelemendist vesivannis või veeru. Neid kasutatakse mõõtmist liikuvate objektide, skaneerimine või optimeerimist seostamine teravatest raadiustest või -kanalite.
• Muundurid kaks elementi kasutatakse söövitav shirinomerah määramiseks laius objektide töötlemata, korrodeerunud pinnal. Koosneb eraldi edastav ja vastuvõttev element paigaldatakse väikese nurga all, et viivitus joon keskenduda energia valitud madalamal pinnal mõõdetud proovi. Kuigi selline mõõtmine ei ole nii täpne kui muud tüüpi andurid, nad tavaliselt pakkuda palju võimsamat.

Ultraheli paksust mõõtur: juhendamine

Valmistuda mõõtemuundurist peab olema ühendatud seade, lülitage see sisse, seadke helikiirus ja kalibreerimiseks. Selleks, kohaldatakse natuke kontakti materjali kaliibrimisstandardisse, lisada sensor ja võimaldada kalibreerimismoodus. Seda protseduuri tuleb alati läbi viia pärast asendades inverter või aku. Variandid tuntud kalibreerimine paksus ja helikiirus.

Mõõtmiste tuleb kanda pinnale objekti ja võtta ühendust agent andur. Tulemus kuvatakse ekraanil. Võimalik kasutada seadet skaneerimisrežiimi, näiteks otsida väikseim paksus materjali. Samuti on võimalik seadistada alarmi selgitada asukohad seina suurus väiksem kui seadistatud väärtus.

Mõõtmiseks helikiirus mõõta objekti nihikuga või mikromeeter, lisada konverteri ja oodata tulemust. Seades eelnevalt mõõdetud väärtus, vajutage nuppu, et salvestada mälus olevad andmed. Mõned seadmed võimaldavad andmeedastust arvutiga.

Ultraheli Paksus: arvustust

Kasutajad positiivselt hinnata kompaktsusele, kasutusmugavus, töökindluse, kalibreerimine kaasaegsete seadmetega. Eksperdid märgivad, alternatiivide puudumisel seadmetele seda tüüpi, kui seisundi hindamisel autod, kvaliteedi tulemuslikkuse kere. Seade võimaldab teha kindlaks, kas sõiduk on värvida ja kas see oli õnnetusse. Paksus, mille jaoks ei ole nõutud couplant, samuti võimeline teostama Enesekalibreerimine, on kõige populaarsem.

Materjal ja valikut

Ultraheli paksusega, mille põhimõtet valitakse sõltuvalt koostisest, mõõtepiirkonda geomeetria, temperatuur, mille täpsus nõuetes ja muudes võimalikes tingimustes, mõnikord lihtsalt asendamatu.

Materjali tüüp ja ulatus mõõtmised on kõige olulisemaks teguriks valimise seadme ja inverter. Paljud ained, sealhulgas kõige metallide, keraamika ja klaas, viiakse läbi ultraheliuuring väga tõhusalt ning võimaldab mõõtmisi laias vahemikus. Enamik plastide neelavad energiat ja seetõttu on piiratud maksimaalne paksus vahemikus, kuid enamikul töö olukordades mõõtmise probleeme ei tekita. Kummist, klaaskiust ja paljud komposiitmaterjalid neelavad palju tugevam ja nõuavad rohkem saatjad ja vastuvõtjad, mis on optimeeritud toimima madalatel sagedustel.

Paksus määrab selle tüübi konverteri. Õhuke objektid mõõdetakse kõrgetel sagedustel ja paks või summutamine - madal. Väga õhukeste kasutatavate materjalide viitliini, kuigi nad, samuti veealuseid muundurid on piiratud paksuse mõõtmised häirete tõttu saama mitmetest kaja. Juhul laia objektide või asjade koosneb mitmest materjalist võib nõuda erinevat tüüpi andurid.

Kumerus pinna

Oma efektiivsuse tõus kumeruse kontaktpinna vahel anduri ja objekti mõõta väheneb aga väheneb ka kõverusraadius peavad vähenema sensoriga. Mõõtmine väga väikese raadiusega nõuda kasutamise viitliinidele või kontaktivaba veealuseid anduritega. Nad võivad kasutada ka mõõtmised soontes, õõnsused ja muudes kohtades, kus ei jätku.

temperatuur

Kontakt muundurid on üldiselt rakendatavad objekti temperatuuril 50 ° C. Rohkem kuumade materjalidega saab andurit kahjustada mõjul soojuspaisumise. Sellistel juhtudel tuleks alati kasutada inverteriga viivitus liin, kuumakindel, kõrge temperatuuri või keelekümbluse andur kaks elementi.

Mõningatel juhtudel, madala akustiline impedantsi objekti (tihedus korrutatud kiirus hea) on seotud materjali kõrge akustilise impedantsi. Tüüpilised näited - plastikust, kummist ja klaasist katte terasest või muust metall, klaas ja polümeerse kattega. Sel juhul kaja piiri kahe materjale fazoinvertirovannym - ümberpööratud suhtes kaja piiri õhuga. Seda saab parandada lihtsalt muutes seadme seaded, kuid kui midagi ette ei võeta, siis lugemisel on ebatäpne.

viga

Mõõtmistäpsuse mõjutavad mitmed tegurid, sealhulgas kinnitamiseks ultraheli paksus mõõtmetele ja nende kalibreerimine, kiiruse Ühtlase aine, sumbumise ja hajumise usaldusväärse, pinnakaredus ja pinna kõverust, halb kommunikatsioon ja alumise paralleelsus. Täpsus on kõige paremini saavutatav, kasutades standardeid tuntud suurusega. Nõuetekohase kalibreerimisviga ultraheli paksus ± 0,01 mm ja isegi ± 0001 mm. viivitus joon või keelekümbluse andurid kolmandas režiimi parandavad ka mõõtmise täpsus.