Ultrasone Dikte: werkingsprincipes, instructies, fabrikanten, beoordelingen

Ultrasone diktemeting niet-destructieve werkwijze voor het bepalen van de breedte van de eenzijdige materiaal. Het is snel, betrouwbaar, veelzijdig, en, in tegenstelling tot de micrometer of remklauw, heeft geen toegang tot beide zijden van het object nodig. De eerste commerciële sensoren, met behulp van het principe van sonar, verscheen in de late jaren 1940. Kleine draagbare apparaten, geoptimaliseerd voor een breed scala van toepassingen, zijn gemeengoed in de jaren 1970 geworden. En innovatie in microprocessor technologie hebben geleid tot een nieuw niveau van precisie, eenvoud en miniaturisatie.

Productie-apparaten die betrokken zijn bij een groot aantal bekende bedrijven. Onder hen - het Duitse bedrijf Siemens, Amerikaanse Dakota Ultrasonics, British Cygnus. In Rusland, de apparaten geproduceerd door bedrijven zoals SPF "AKS" NPK "Beam", SPC "MaksProfit" en anderen.

Wat kan er worden gemeten?

Praktisch elk gebruikelijk constructiemateriaal kan worden gemeten met ultrageluid. Ultrasone sensoren worden geconfigureerd om metalen, plastics, glas, keramiek en glas. Ook mogelijk metingen van geëxtrudeerde kunststof en gerold in het productieproces - als onderscheiden lagen of deklagen, en meerlaagsvoorwerpen, vloeistoffen en biologische monsters. Andere operatie indien eenmaal nodig ultrasone dikte, - bepaling van de bakstenen dikte en constructies van beton, asfalt en stenen. Dergelijke metingen zijn bijna altijd niet-destructief en vereisen geen snijden of demontage faciliteit.

Materialen die geschikt zijn voor conventionele ultrasone metingen zijn als gevolg van slechte transmissie van hoogfrequente golven omvatten hout, papier, beton en geschuimde producten.

Hoe te meten?

Sound energie kan worden opgewekt over een breed frequentiespectrum. Een hoorbaar geluid in het gebied van 20 tot 20 kHz. Hoe hoger de frequentie, des te hoger de waargenomen toon. De energie van een hogere frequentie dan het menselijk gehoor, de zogenaamde echo. Meestal ultrasoon onderzoek wordt uitgevoerd in het frequentiegebied van 500 kHz tot 20 MHz, hoewel sommige speciale gereedschappen 50 kHz en 100 MHz bereikt. Ongeacht de frequentie, de sonische energie mechanische trillingen die zich in een gedefinieerd medium, zoals lucht of staal, overeenkomstig fundamentele natuurwetten golven.

Voor metingen met de ultrasone wanddikte meter. Het werkingsprincipe van de inrichting bestaat uit de exacte berekening van puls doorgangstijd van de dunne sonde (transducer) door het meetobject, gereflecteerd zijn binnenoppervlak en het distale wand. Aangezien geluidsgolven weerkaatsen op grenzen tussen ongelijksoortige materialen, wordt deze meting typisch uitgevoerd met een hand, in de "puls / echo".

De transducent omvat een piëzo-elektrisch element dat wordt bekrachtigd door een korte elektrische puls om discrete ultrasone golven te genereren. Zij worden verzonden naar het gemeten materiaal en door het overgaan tot u de achterste muur of ander obstakel geconfronteerd. De gereflecteerde golf terug naar de omzetter die de mechanische trillingen in elektrische energie omzet. In feite, ultrasone diktemeters knallen echo's van de andere kant. Typisch, het tijdsinterval tussen de verzonden en gereflecteerde signaal slechts een paar miljoenste van een seconde. De inrichting ingevoerde gegevens op de geluidssnelheid in het materiaal waaruit dan de dikte te berekenen met behulp van een eenvoudige wiskundige relatie: d = Vt / 2, waarbij:

• d - de dikte van het deel;
• V - geluidssnelheid;
• t - gemeten tijd van het geluidsdoorgang.

Een belangrijke parameter

Het is belangrijk op te merken dat de snelheid van het geluid in het object onder studie is een essentieel onderdeel van deze berekening. -uitvoeringen zenden geluidsgolven verschillend. In de regel, de vaste stoffen erboven, en in de soft - hieronder. Bovendien kan aanzienlijk variëren met de temperatuur. Tegelijkertijd moet altijd worden gekalibreerd ultrasone diktemeters snelheid in het gemeten materiaal, waaruit direct afhankelijk van de nauwkeurigheid van de metingen.

Geluidsgolven in het MHz bereik door de airbag wordt getest, zodat de geluidsoverdracht tussen de emitter en het monster te verbeteren is geplaatst een daling van de vloeistofkoppeling. Kenmerkend is de gebruikte koppelmiddel glycerol, propyleenglycol, water, olie en gel. Slechts een kleine hoeveelheid vloeistof aan de zeer dunne luchtspleet vullen.

meetmethodes

Fabrikanten ultrasone dikte meettijdinterval de energie die door het proefmonster op drie manieren:

1. Het interval tussen de excitatiepuls, die een geluidsgolf en de eerste terugkerende echo minus een kleine offsetwaarde, de offset vertraging bij het gereedschap en kabel converter genereert.
2. Het tijdsinterval tussen de echo's van het monsteroppervlak en de eerste gereflecteerde echo's.
3. Het interval tussen twee opeenvolgende onderste echo.

meestal selectie bepaalt het type transducer en specifieke toepassingseisen. De eerste wordt gebruikt bij een contactsensor en wordt aanbevolen voor de meeste toepassingen. De tweede vertragingslijn aanwezig of ondergedompelde omzetters toegepast op de concave en convexe oppervlakken in een afgesloten ruimte, voor het meten van een bewegend materiaal of hoge temperatuur voorwerpen.

De derde modus maakt gebruik van een vertragingslijn of onderdompeling sensoren en voorziet doorgaans hoge nauwkeurigheid en de beste minimale resolutie dikte. Meestal gebruikt als de kwaliteitsmetingen van het eerste of tweede modus onbevredigend. Dit laatste functie is alleen geschikt voor materialen die schoon meervoudige echo's produceren, in de regel met een lage demping als die van fijnkorrelige metalen, glas, keramiek.

Twee soorten apparaten

Ultrasone dikte meters zijn meestal verdeeld in twee types: corrosie en precisie. Een van de belangrijkste toepassingen is de bepaling van de breedte van de resterende metalen wanden van pijpen, vaten, constructiedelen en druk die aan interne corrosie en niet zichtbaar zijn van buitenaf. Echografie corrosie en zijn ontworpen voor dit doel. Ze gebruiken signaalverwerkingstechnieken die zijn geoptimaliseerd voor de detectie van minimal residual wandbreedte grove en verroest monsters met gespecialiseerde twee elementen sensors.

In andere gevallen, beveelt het gebruik van precisie-instrumenten enkelvoudige omzetters - metalen, kunststof, glasvezel, composieten, rubber en keramiek. Door meerdere sensors van diverse precisieapparaten, die kan meten met een nauwkeurigheid van ± 0,025 mm of meer, die hoger is dan de corrosie probes.

Standaard ultrasone dikte meters zijn ondergebracht doel automatiseringsgraad, bescherming tegen blootstelling aan omgevingsinvloeden, bestandheid tegen mechanische belasting, en bepaalt ook hun belangrijkste indexen.

soorten omzetters

• Contact transducers worden gebruikt in direct contact met het te onderzoeken monster. Metingen met hen gemakkelijk, zodat ze worden vaker gebruikt.
• Omzetters vertragingslijn omvatten plastic, epoxy of kwartscilinder als intermediair tussen het actieve element en het testobject. De belangrijkste reden voor het gebruik - Meting van dunne voorwerpen, waarbij het van belang om de excitatiepulsen scheiden van de bodemecho. De vertragingslijn kan dienen als een warmte-isolator, temperatuurgevoelig detectorelement beschermen tegen direct contact met hete materialen. Ook kan het worden gevormd, verbeteren grip in scherpe concave of convexe oppervlakken.
• Onderdompelbare omzetters voor het leveren van akoestische energie aan het meetelement gebruikmaking van een waterbad of kolom. Ze worden gebruikt voor het meten van bewegende objecten, scannen of optimalisatie van de koppeling in aanwezigheid van scherpe radii, groeven of kanalen.
• Omzetters met twee elementen worden gebruikt in corrosieve shirinomerah ter bepaling van de breedte van voorwerpen met ruwe het aangetaste oppervlak. Het bestaat uit afzonderlijke zend- en ontvangelement gemonteerd onder een kleine hoek met de vertragingslijn om de energie te richten op een gekozen afstand onder het oppervlak van het monster gemeten. Hoewel dergelijke metingen minder nauwkeurig dan andere soorten sensoren, zij meestal veel hogere prestaties.

Ultrasoon diktemeter: instructie

Ter voorbereiding op de meettransformator moet worden aangesloten op het apparaat, zet hem aan de snelheid van geluid en kalibreren. Hiertoe met een beetje van het contactmateriaal de kalibratiestandaard, voeg een sensor en mogelijk kalibratiemodus. Deze procedure moet altijd worden uitgevoerd na het vervangen van de omvormer of de batterij. Varianten van bekende calibratie dikte en geluidssnelheid.

Voor metingen moeten worden aangebracht op het oppervlak van het object en agent contact sensor maken. Het resultaat wordt weergegeven op het display. Mogelijk de inrichting te gebruiken in de scanmodus bijvoorbeeld te zoeken naar de kleinste dikte van het materiaal. Het is ook mogelijk om een alarm te plaatsen met een wand kleiner dan de ingestelde waarde te identificeren configureren.

Voor het meten van de geluidssnelheid te meten object schuifmaat of micrometer, bevestig converter en wacht op het resultaat. Door het instellen van de pre-gemeten waarde, druk op de knop om de gegevens in het geheugen op te slaan. Sommige apparaten kunnen data-overdracht naar een PC.

Ultrasone Dikte: beoordelingen

Gebruikers positief oordeel compact formaat, gebruiksgemak, betrouwbaarheid, gemak van de kalibratie van de moderne apparaten. Experts let op de afwezigheid van alternatieven voor de apparaten van dit type bij de evaluatie van de toestand van de auto's, de kwaliteit van de prestaties van de carrosserie. De inrichting maakt het mogelijk te bepalen of het voertuig overschilderen zoverre zij niet betrokken bij een ongeval. Dikte, waarvoor geen vereiste koppelmiddel, evenals in staat om zelf-calibratie uitvoeren, zijn het meest populair.

Materiaal en het bereik

Ultrasone dikte, waarvan het principe is geselecteerd afhankelijk van de samenstelling, meetbereik, geometrie, temperatuur, nauwkeurigheidseisen en andere mogelijke omstandigheden, soms eenvoudig onmisbaar.

materiaaltype en omvang metingen zijn de belangrijkste factoren bij het selectieorgaan en omvormer. Veel stoffen, waaronder de meeste metalen, keramische materialen en glas, wordt een echografie zeer doelmatig uitgevoerd en maken metingen oneindig. De meeste kunststoffen zal energie absorberen en dus een beperkte maximale dikte bereik, maar in de meeste werksituaties meting geen problemen veroorzaakt. Rubber, glasvezel en vele samengestelde materialen absorberen veel sterker en vereisen meer zenders en ontvangers die zijn geoptimaliseerd voor werking bij lage frequenties.

Dikte bepaalt het type van de omzetter. Dunne objecten worden gemeten bij hoge frequenties en dik of demping - laag. Voor zeer dunne materialen vertragingslijn, hoewel zij, evenals submersible omzetters diktemetingen beperkt door storingen van de meervoudige echo. Bij grote objecten of voorwerpen die uit verscheidene materialen kunnen verschillende typen sensors.

De kromming van het oppervlak

Bij een toename van de efficiëntie van de kromming van het contactoppervlak tussen de transducer en het meetobject wordt echter verminderd met afnemende kromtestraal moet worden verlaagd sensorresolutie. Het meten van zeer kleine stralen kunnen het gebruik van vertragingslijnen of contactloze submersible omzetters vereisen. Ze kunnen ook worden gebruikt voor metingen in groeven, holtes en andere plaatsen met beperkte toegang.

temperatuur

Contact transducers zijn algemeen op het voorwerp bij een temperatuur van 50 ° C. Meer hete materialen kan de sensor beschadigen door de invloed van thermische uitzetting. In dergelijke gevallen moet u altijd omvormers met vertragingslijn, een hittebestendige, hoge temperatuur of dompelvoeler twee elementen.

In sommige gevallen, met een lage akoestische impedantie object (dichtheid vermenigvuldigd met geluidssnelheid) verbonden is met een materiaal met een hoge akoestische impedantie. Typische voorbeelden - plastic, rubber en glas bekleding van staal of andere metalen, glas en polymere bekleding. In dit geval is de echo van de grens tussen de twee materialen fazoinvertirovannym - omgekeerd ten opzichte van de echo van de grens met lucht. Dit kan worden gecorrigeerd door simpelweg de instellingen van het apparaat te veranderen, maar als er niets wordt gedaan, dan zal de meting onnauwkeurig zijn.

fout

De meetnauwkeurigheid wordt beïnvloed door vele factoren, zoals de verificatie van ultrasone diktemeters en de ijking, snelheid uniformiteit van de inhoud, verzwakking en verstrooiing van het geluid, oppervlakteruwheid en oppervlaktekromming, slechte communicatie en bottom parallellisme. Nauwkeurigheid wordt het best bereikt met behulp van de normen van de bekende grootte. Met de juiste kalibratiefout ultrasone dikte van ± 0,01 mm en zelfs ± 0,001 mm. vertragingslijn of onderdompeling omzetters in de derde modus te verbeteren eveneens de meetnauwkeurigheid.