Ultragarso Storis: veikimo principai, instrukcijas, gamintojai, nuomones

Ultragarsinis storio matavimas yra ne-paviršinis metodas, kad būtų galima nustatyti, kad vienpusis medžiagos plotį. Jis yra greitas, patikimas, universalus, ir, priešingai nei mikrometro ar slankmačiu, nereikalauja prieigos prie abiejų objekto pusių. Pirmieji komerciniai jutikliai, naudojant sonaro principu, pasirodė 1940 metais. Maži nešiojamieji prietaisai, optimizuotas įvairiausiuose taikymuose, tapo kasdienybe 1970. Ir inovacijų mikroprocesoriaus technologija paskatino naują lygį tikslumo, paprastumo ir dydžių.

Gamybos įrenginiai dalyvauja daug žinomų įmonių. Tarp jų - Vokietijos įmonė "Siemens", "American Dakotos Ultrasonics, Britų Cygnus. Rusijoje, prietaisai gaminamas kompanijų, tokių kaip SPF "AKS" NPK "Beam", SPC "MaksProfit" ir kt.

Ką galima išmatuoti?

Praktiškai bet paprastųjų statybinės medžiagos gali būti matuojamas ultragarsu. Ultragarso jutikliai gali būti sukonfigūruotas taip, kad metalų, plastikų, jų mišinių, stiklo, keramikos ir stiklo. Taip pat galima matavimai ekstruzinio plastikų ir valcavimo gamybos proceso - kaip atskirus sluoksnius arba dangomis, ir daugiasluoksnės dirbiniai, skysčiai ir biologiniai bandiniai. Kita operacija, kur tiesiog būtina ultragarsinis storio, - nustatymas plytų storio ir struktūros betono, asfalto ir akmenų. Tokie matavimai yra beveik visada ne destruktyvus ir nereikalauja pjovimo ar išmontavimo salė.

Medžiagų, kurios netinka įprastinio ultragarsinio matavimo dėl prastos perdavimo aukšto dažnio bangas, taip pat medžio, popieriaus, betono ir putų produktus.

Kaip matuoti?

Garso energija gali būti gaunama per platų dažnių spektrą. Garsinis garsas yra intervale nuo 20 iki 20 kHz. Kuo didesnis dažnis, tuo didesnis suvokiamas tonas. Iš dažniau už žmogaus klausos energijos, vadinamas ultragarsu. Daugeliu atvejų, ultragarsinis patikrinimas atliekamas dažnių diapazone nuo 500 kHz iki 20 MHz, nors kai kurie specializuoti įrankiai siekia 50 kHz, arba 100 MHz. Nepriklausomai nuo dažnio, Sonic energija yra mechaniniai virpesiai , nusidriekę per tam tikrą terpę, pavyzdžiui, oru ar plieno, laikantis pagrindinių įstatymų fizikos bangos.

Matavimams naudojant ultragarso sienelės storis matuoklis. Veikimo principas įrenginio sudaro tiksliai apskaičiuoti pulsas tranzito laiką mažų zondas (daviklio) per matavimo objektą, atsispindi jo vidinis paviršius arba distalinio sieną. Nuo garso bangos atsispindi nuo ribas tarp nevienodų medžiagų, tai matavimas yra paprastai atliekama su viena ranka, o "Pulsas / aido".

Rele sudaro pjezoelektrinis elementas, kuris yra malonu trumpas elektros impulso generuoti atskirus ultragarso bangas. Jie siunčiami į išmatuotą medžiagos ir praeiti pro jį, kol jūs susiduria sienelės ar kitą kliūtį. Atspindėtos bangos grįžta į keitiklį, kuris konvertuoja mechanines vibracijas į elektros energiją. Tiesą sakant, ultragarsinis storio matuokliai klausytis aidų iš priešingos pusės. Paprastai, laiko intervalas tarp išsiųstų ir atspindėto signalo yra tik keli milijonosios sekundę. Prietaisas įrašytas duomenis apie garso greičio į medžiagą, iš kurios ji gali tada apskaičiuoti storį, naudojant paprastą matematinį santykius: d = V t / 2 punktą, kur:

• d - porcijos storis;
• V - Garso greitis;
• T - matuojamas laikas garso praėjimą.

Svarbus parametras

Svarbu pažymėti, kad garso greitis objekto tyrimas yra esminė atliekant šį skaičiavimą. Skirtingos medžiagos perduoti garso bangas skirtingai. Kaip taisyklė, virš jos kietų, o minkštas - žemiau. Be to, ji gali žymiai skirtis nuo temperatūros. Tuo pačiu metu visada reikia kalibruoti ultragarsinis storio matuokliai greičio matuojamo medžiaga, iš kurios tiesiogiai priklauso nuo rodmenų tikslumą.

Garso bangos MHz per oro išbandyti blogai, todėl, siekiant pagerinti garso perdavimo tarp emiterio ir yra dedamas mėginys iš skysčio mova lašas. Paprastai, couplant naudojamas glicerolio, propilenglikolio, vandens, aliejaus ir gelio. Tik nedidelis kiekis skysčio užpildyti labai ploną oro tarpą.

matavimo režimai

Gamintojai ultragarsinis storio matavimo laiko intervalą energijos, einančios per bandinio trimis būdais:

1. Intervalas tarp sužadinimo impulso, kuris generuoja garso bangą ir pirmąjį aidą minuso mažą kompensuoti vertę, kompensuoti vėlavimą įrankio ir kabelinės konverteris.
2. Laiko intervalas tarp aidų grąžintas iš mėginio paviršiaus ir pirmasis atsispindi aidus.
3. Intervalas tarp dviejų iš eilės dugno aidų.

Pasirinkus paprastai diktuoja keitiklio tipą ir konkrečias taikymo reikalavimus. Pirmasis būdas yra naudojamas su kontaktiniu davikliu ir rekomenduojama daugelio programų. Antra linija uždelsimo komponentai yra arba panardintas keitikliai taikomi į įgaubtos ir išgaubtos paviršių į uždaroje erdvėje, matavimo judantį medžiagą arba aukšta temperatūra objektus.

Trečiasis režimas taip pat naudoja uždelsimo liniją ar pamerktos jutiklius ir paprastai užtikrina aukštą tikslumą ir geriausią minimalus raiškos storį. Paprastai naudojamas, kai kokybės matavimai pirmo arba antro režimu yra nepatenkinama. Tačiau, pastaroji režimas tinka tik medžiagų, kurios gamina švarias kelis aidus, kaip taisyklė, su mažu slopinimo, kaip ir smulkiagrūdžio metalų, stiklo, keramikos.

Dviejų tipų prietaisų

Ultragarsinis storio matuokliai paprastai skirstomi į du tipus: korozijos ir tikslumą. Vienas iš svarbiausių paraiškų yra liekamųjų metalinių sienų vamzdžių, laivų, struktūrinių komponentų ir slėgio laivų, kurie į vidinės korozijos ir negali būti matomas iš išorės pločio nustatymas. Storio matuoklis, ultragarso korozijos ir yra skirta šiam tikslui. Jie naudoja signalų apdorojimo metodus, kurie yra pritaikyti aptikimo minimalaus liekamojo sienos pločio stambias ir Surūdijusiems mėginių su specializuotomis dviejų elementų jutiklių.

Kitais atvejais ji rekomenduoja tiksliųjų įrankių naudojimo su vienu keitikliai - metalų, plastikų, stiklo pluošto, kompozitų, gumos ir keramikos. Pagal jutiklių įvairių tikslumo daugybės įrenginių, kurie gali įvertinti, ± 0,025 mm arba didesnis tikslumo, kuri yra didesnė už korozijos zondai.

Standartiniai ultragarsinis storio matuokliai yra klasifikuojami pagal paskirtį, automatizavimo laipsnis, apsaugos nuo sąlyčio su aplinka, atsparumas mechaniniam poveikiui, taip pat nustato pagrindinius indeksus.

tipų keitikliai

• Kontaktai keitikliai yra naudojami tiesioginio kontakto su bandinio. Matavimai su jais lengva, todėl jie naudojami dažniau.
• Keitikliai linija uždelsimo sudaro plastiko, epoksi arba kvarco cilindrą kaip tarp aktyviojo elemento ir bandomuoju objektu tarpininko. Pagrindinė priežastis, dėl jų naudojimo - matavimas plonų objektų, kur svarbu atskirti sužadinimo impulsus iš apačios echo. Vėlavimo linija gali tarnauti kaip šilumos izoliatorius, apsaugoti temperatūros jautrus detektorius elementą iš tiesioginio kontakto su karštomis medžiagomis. Be to, ji gali būti suformuota, pagerinti sukibimą aštriu įgaubtas arba išgaubtas paviršius.
• Povandeniniai keitliai, skirti tiekti akustinės energijos į matavimo elemento naudojant vandens vonioje arba stulpelį. Jie yra naudojami matavimo judančius objektus, dėl nuskaitymo arba optimizuoti movą aštrių spindulys, grioveliais ar kanalais buvimą.
• Keitikliai, turintys dviejų elementų yra naudojami korozijai shirinomerah kad būtų galima nustatyti objektų su nelygiu Korozijos paveiktos paviršiaus plotį. Jis susideda iš atskiru perdavimo ir priėmimo elementas įdiegta šiek tiek kampu į delay line sutelkti energiją pasirinktu atstumu žemiau matuojamo mėginio paviršiaus. Nors tokie matavimai yra ne taip tiksliai, kaip kitų tipų jutikliai, jie paprastai teikia daug didesnį našumą.

Ultragarsinis storio matuoklis: instrukcija

Pasirengti matavimo jutiklį turi būti prijungtas prie įrenginio, įjunkite jį, nustatyti garso greitį ir kalibruoti. Norėdami tai padaryti, kreiptis šiek tiek kontaktinio medžiagos ant kalibravimo etalono, pridėti jutiklį ir kad kalibravimo režimu. Ši procedūra visada turi būti atliekamas po pakeitimo keitiklį arba baterijos. Variantai žinomo kalibravimo storio ir greičio garsą.

Matavimams turi būti taikomas objekto paviršiaus ir, kad adresų agentas jutiklį. Rezultatas rodomas ekrane. Galima naudoti prietaisą į nuskaitymo režimą, pavyzdžiui, ieškoti mažiausio storio medžiagos. Taip pat galima konfigūruoti žadintuvą nustatyti vietas, kurių sienelių dydis yra mažesnis už nustatytą reikšmę.

Matavimo garso greitį turi būti matuojamas objektas Slankmatis arba mikrometrų, pridėkite keitiklį ir laukti rezultato. Nustatant iš anksto išmatuotą vertę, paspauskite mygtuką, kad išsaugotumėte duomenis atmintyje. Kai kurie prietaisai leidžia duomenų perdavimas į kompiuterį.

Ultragarso Storis: atsiliepimai

Vartotojai teigiamai vertina kompaktiško dydžio, naudojimo paprastumas, patikimumas, paprastumas kalibravimo šiuolaikinių prietaisų. Ekspertai pažymi, alternatyvų šio tipo Vertinant automobilių būklę, veiklos kėbulo kokybę prietaisų nebuvimo. Prietaisas leidžia nustatyti, ar transporto priemonė yra perdažyti ir ar ji buvo avariją. Storis, kurioms nėra Reikalinga couplant, taip pat gali atlikti savarankiškai kalibruoti, yra labiausiai populiarus.

Medžiagos ir asortimentas

Ultragarsinis storio, principas kurių pasirinktas priklausomai nuo sudėties, matavimo intervalą, geometrija, temperatūros, tikslumo reikalavimus ir kitas galimas sąlygas, kartais tiesiog būtina.

medžiagos rūšis ir mastas matavimai yra svarbiausi veiksniai atrankos įrenginio ir keitiklio. Daug medžiagos, įskaitant daugumos metalų, keramikos ir stiklo, ultragarso atliekama labai efektyviai ir leidžia matavimus platų. Dauguma plastikų sugers energiją ir todėl turi ribotą maksimalus storis asortimentą, tačiau daugeliu darbo situacijose matavimas nesukelia problemų. Guma, stiklo ir daugelis kompozicinės medžiagos sugeria daug stipresnis ir reikalauja daugiau siųstuvai ir imtuvai, kurie yra optimizuotas darbui žemų dažnių.

Storis lemia keitiklio tipą. Plonos objektai yra vertinami aukštais dažniais ir storas arba slopinimo - mažas. Labai plonų medžiagų uždelsimo liniją, nors jie, kaip ir panardinamieji keitikliai ribotas storio matavimus, dėl kišimosi iš kelių echo. Be plataus objektų ar daiktų, susidedančių iš kelių medžiagų atveju gali reikalauti skirtingų tipų jutikliai.

Kad paviršiaus kreivumo

Su į kreivio kontaktinio paviršiaus tarp keitiklio ir matuojamo objekto efektyvumo didinimas yra sumažintas, tačiau mažėjant kreivės spindulys turi būti sumažintas jutiklio rezoliuciją. Labai mažų spindulių matavimas gali reikalauti vėlinimo linijomis ar bekontakčių Giluminiai keitiklių naudojimą. Jie taip pat gali būti naudojamas matavimų grioveliais, ertmių ir kitose vietose su ribota prieiga.

temperatūra

Kontaktiniai keitiklių yra taikomi bendrai objekto esant 50 ° C temperatūroje Daugiau karštų medžiagos gali sugadinti jutiklį dėl šiluminio plėtimosi poveikis. Tokiais atvejais, jūs visada turėtų naudoti keitiklius su uždelsimu linija, karščiui atsparus, aukšta temperatūra ar pamerktos jutiklis su dviejų elementų.

Kai kuriais atvejais, su mažu akustinio impedanso objekto (tankis padauginta iš greičio garso) yra susijusi su medžiagos su dideliu akustiniu varža. Tipiniai pavyzdžiai - plastiko, gumos ir stiklo danga iš plieno arba kitų metalų, stiklo ir polimerinės dangos. Šiuo atveju aidas iš dviejų medžiagų ribos bus fazoinvertirovannym - apverstas, atsižvelgiant į echo nuo sienos su oru. Tai gali būti ištaisytos, tiesiog keičiant prietaiso nustatymus, bet jei nieko nebus daroma, tada skaitymas bus netikslūs.

klaida

Matavimo tikslumas turi įtakos daug veiksnių, įskaitant ultragarsinis storio matuokliai patikrinimo ir jų kalibravimą, greičio suvienodinti Medžiagos, slopinimas ir sklaidos garso, paviršiaus šiurkštumo ir paviršiaus kreivumo, prastos komunikacijos ir apatinio lygiagretumo. Tikslumas yra geriausiai pasiekiama naudojant žinomo dydžio standartus. Su tinkamą kalibravimo klaidos ultragarso storio ± 0,01 mm ir net ± 0,001 mm. vėlavimas linijos arba mirkant keitikliai trečiojoje režimą taip pat pagerinti matavimo tikslumą.