अल्ट्रासोनिक मोटाई: सिद्धान्तहरू, निर्देशन, निर्माता, समीक्षा सञ्चालन

अल्ट्रासोनिक मोटाई मापन एक-पक्षीय सामाग्री को चौडाई निर्धारण लागि गैर-विनाशकारी विधि हो। यो माइक्रोमीटर वा caliper गर्न यसको विपरीत, वस्तु दुवै पक्षलाई पहुँच आवश्यकता छैन, छिटो विश्वसनीय, बहुमुखी छ, र। पहिलो व्यावसायिक सेन्सर, सोनार को सिद्धान्त प्रयोग गरेर देर 1940 मा देखियो। सानो पोर्टेबल उपकरणहरू, आवेदन को एक विस्तृत श्रृंखला लागि अनुकूलित, 1970 मा साधारण भएका छन्। र माइक्रोप्रोसेसर प्रविधिमा नवीनता सटीक, सादगी र लघुरूप नयाँ स्तरमा नेतृत्व गरेका छन्।

उत्पादन उपकरणहरू चिरपरिचित कम्पनीहरु को एक ठूलो संख्या संलग्न। तिनीहरूमध्ये - जर्मन कम्पनी Siemens, अमेरिकी डकोटा Ultrasonics, ब्रिटिश Cygnus। रूस मा, उपकरणहरू जस्तै एसपीएफ "अक्स" NPK "बीम", एस पि सी "MaksProfit" र अरूलाई रूपमा कम्पनीहरु द्वारा उत्पादित।

के मापन गर्न सकिन्छ?

व्यावहारिक कुनै पनि पारंपरिक निर्माण सामाग्री अल्ट्रासाउंड प्रयोग मापन गर्न सकिन्छ। अल्ट्रासोनिक सेन्सर धातु, प्लास्टिक, कंपोजिट, ग्लास, सेरामिक्स र ग्लास गर्न कन्फिगर गर्न सकिँदैन। extruded प्लास्टिक को पनि सम्भव माप र विनिर्माण प्रक्रियामा रोल्ड - रूपमा भिन्न तह वा कोटिंग्स, र multilayer लेख, तरल र जैविक नमूनों। अर्को सञ्चालन जहाँ बस आवश्यक अल्ट्रासोनिक मोटाई, - ईटा मोटाइ र ठोस, डामर र चट्टानहरू को संरचना को सङ्कल्प। यस्तो माप लगभग सधैं गैर-विनाशकारी छन् र कुनै काटन वा disassembly सुविधा चाहिन्छ।

कारण उच्च-आवृत्ति छालहरू को गरिब प्रसारण गर्न हो कि पारंपरिक अल्ट्रासोनिक मापन लागि उपयुक्त छैन सामाग्री, काठ, कागज, ठोस र foamed उत्पादनहरु समावेश गर्नुहोस्।

कसरी मापन गर्ने?

ध्वनि ऊर्जा व्यापक आवृत्ति स्पेक्ट्रम भन्दा उत्पन्न गर्न सकिन्छ। एक श्रव्य ध्वनि 20 देखि 20 kHz दायरा छ। को आवृत्ति कथित टोन उच्च, उच्च। मानव सुनुवाइ परे एक उच्च आवृत्ति को ऊर्जा, अल्ट्रासाउंड भनिन्छ। प्रायजसो, अल्ट्रासोनिक निरीक्षण बाहिर लगे छ फ्रिक्वेन्सी दायरा 500 kHz देखि 20 मेगाहर्ट्ज गर्न, हुनत केही विशेष उपकरण 50 kHz वा 100 मेगाहर्ट्ज पुग्छ। फ्रिक्वेन्सी बिना पनि ध्वनि ऊर्जा छ यांत्रिक कंपन यस्तो हावा वा इस्पात रूपमा परिभाषित मध्यम मा विस्तार, अनुसार भौतिक छालहरू को मूल व्यवस्था संग मा।

को अल्ट्रासोनिक पर्खाल मोटाई गेज प्रयोग माप लागि। उपकरणको सञ्चालन सिद्धान्त सानो जांच (ट्रांसड्यूसर) मापन वस्तु मार्फत को नाडी ट्रान्जिट समय सही गणना मा हुन्छन्, यसको भित्री सतह वा distal पर्खाल प्रतिबिम्बित। पछि ध्वनि छालहरू dissimilar सामाग्री बीच सीमाहरु बन्द प्रतिबिम्बित, यो मापन सामान्यतया एक हातले, मा "नाडी / गुन्जन" प्रदर्शन गरिएको छ।

को ट्रांसड्यूसर असतत अल्ट्रासोनिक छालहरू उत्पन्न गर्न छोटो विद्युत नाडी द्वारा उत्तेजित छ जो एक piezoelectric तत्व comprises। तिनीहरूले मापन सामाग्री पठाइएका छन्, र तपाईं फिर्ता पर्खाल वा अन्य अवरोध सामना सम्म यो पास। परिलक्षित लहर विद्युत ऊर्जा मा यांत्रिक कंपन धर्मान्तरित जो ट्रांसड्यूसर फर्काउँछ। वास्तवमा, अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज विपरीत पक्ष बाट प्रतिध्वनिहरु लागि सुन्नुहोस्। सामान्यतया, यो पठाउनुभयो प्रतिबिम्बित संकेत बीच समय अन्तराल दोस्रो मात्र केही millionths छ। डाटा प्रवेश उपकरणमा ध्वनि वेग सामाग्री मा त एक सरल गणितीय सम्बन्ध प्रयोग गरेर मोटाइ गणना गर्न सक्छन् जो देखि: D = वी टी / 2, wherein:

• घ - भाग को मोटाइ;
• वी - ध्वनि को वेग;
• टी - मापन ध्वनि पारित समय।

एउटा महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर

यो अध्ययन अन्तर्गत वस्तु मा ध्वनि को गति यो गणना एउटा अत्यावश्यक भाग हो भनेर याद महत्त्वपूर्ण छ। विभिन्न सामाग्री फरक ध्वनि छालहरू सार्छन्। तल - नियम, यो माथिको ठोस र नरम जस्तै। साथै, यो तापमान संग एकदम भिन्न हुन सक्छन्। एकै समयमा सधैं मापन सामाग्री, को अध्ययनहरू को शुद्धता सिधै निर्भर जो बाट गति लागि अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज calibrated हुनुपर्छ।

को मेगाहर्ट्ज मा ध्वनि छालहरू को तरल पदार्थ युग्मन को एक थोपा राखिएको छ त emitter र नमूना बीच ध्वनि प्रसारण सुधार गर्न, हावा खराब परीक्षण मार्फत दायरा हुन्छ। सामान्यतया, यो couplant प्रयोग Glycerol, Propylene glycol, पानी, तेल र जेल। को अति पातलो हावा खाली भर्न तरल पदार्थ मात्र एउटा सानो राशि।

मापन मोड

निर्माता अल्ट्रासोनिक मोटाई तीन तरिकामा परीक्षण नमूना मार्फत पारित ऊर्जा नाप्ने समय अन्तराल:

1. एक तरङ्ग र पहिलो फिर्ता गुन्जन माइनस एक सानो अफसेट मूल्य, उपकरण मा अफसेट ढिलाइ र केबल कनवर्टर उत्पन्न जो excitation नाडी, बीच अन्तराल।
2. को प्रतिध्वनिहरु बीच समय अन्तराल नमूना सतह देखि फर्के र पहिलो प्रतिध्वनिहरु प्रतिबिम्बित।
3. दुई लगातार तल प्रतिध्वनिहरु बीच अन्तराल।

सामान्यतया चयन ट्रांसड्यूसर प्रकार, र विशिष्ट आवेदन आवश्यकताहरु हुक्म। पहिलो मोड सम्पर्क सेन्सर प्रयोग गरिएको छ र सबै भन्दा आवेदन सिफारिस गरिएको छ। दोस्रो ढिलाइ पङ्क्तिमा concave र convex सतहहरु एक सार्ने सामाग्री वा उच्च तापमान वस्तुहरु नाप्ने लागि, एउटा बन्द ठाउँ मा लागू गरियो वर्तमान वा जोडतोडले transducers छ।

तेस्रो मोड पनि ढिलाइ लाइन वा विसर्जन सेन्सर utilizes र सामान्यतया उच्च शुद्धता र सबै भन्दा राम्रो न्यूनतम संकल्प मोटाइ प्रदान गर्दछ। पहिलो वा दोस्रो मोड गुणस्तर माप unsatisfactory हुँदा सामान्यतया प्रयोग। तथापि, उत्तरार्द्ध मोड सामाग्री सफा धेरै प्रतिध्वनिहरु ठीक-grained धातु, ग्लास, सेरामिक्स को कि रूपमा कम दर संग, नियम, उत्पादन को लागि मात्र उपयुक्त छ।

उपकरणहरू दुई प्रकार

अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज सामान्यतया दुई प्रकारका विभाजित छन्: जंग र सटीक। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण आवेदन को एक पाइप, भाँडाकुँडा, संरचनात्मक घटक र दबाव वाहिकाओं आन्तरिक जंग विषय हो र बाहिरबाट नदेखिन सक्छ जो को अवशिष्ट धातु पर्खालहरु को चौडाई को संकल्प छ। मोटाई गेज, अल्ट्रासोनिक जंग र यो उद्देश्य लागि डिजाइन गर्दै हुनुहुन्छ। तिनीहरूले विशेष दुई-तत्व सेन्सर संग भद्दा र rusted नमूनाहरू मा न्यूनतम अवशिष्ट पर्खाल चौडाई को खोज को लागि अनुकूलित छन् संकेत प्रक्रिया प्रविधी प्रयोग गर्नुहोस्।

धातु, प्लास्टिक, फाइबर सिसा, कंपोजिट, रबर र सेरामिक्स लागि - अन्य अवस्थामा, यो एकल कन्वर्टर्स संग सटीक साधन प्रयोग सुझाव दिन्छ। जो जंग जांच भन्दा उच्च छ जो ± 0.025 मिमी वा उच्च एक शुद्धता, संग मापन गर्न सक्नुहुन्छ विभिन्न सटीक उपकरणहरू को सेन्सर एक अधिकता, द्वारा।

मानक अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज यांत्रिक तनाव उद्देश्य, स्वचालन डिग्री, वातावरण गर्न जोखिम देखि सुरक्षा, प्रतिरोध द्वारा वर्गीकृत गर्दै छन्, र पनि आफ्नो मुख्य indexes निर्धारण गर्छ।

कन्वर्टर्स को प्रकार

• सम्पर्क transducers परीक्षण नमूना संग प्रत्यक्ष सम्पर्क मा प्रयोग गरिन्छ। तिनीहरूलाई माप सजिलो, त्यसैले तिनीहरू अक्सर प्रयोग गरिन्छ।
• कन्वर्टर्स ढिलाइ लाइन सक्रिय तत्व र परीक्षण वस्तु बीच एक मध्यस्थ रूपमा शामिल प्लास्टिक, epoxy वा क्वार्ट्ज सिलेंडर। जहाँ यसलाई तल गुन्जन देखि excitation दलहन विभाजन गर्न महत्त्वपूर्ण छ पातलो वस्तुहरु को मापन, - प्रयोगको लागि मुख्य कारण। ढिलाइ लाइन तातो सामाग्री संग प्रत्यक्ष सम्पर्क बाट तापमान संवेदनशील डिटेक्टर तत्व सुरक्षा, एक गर्मी विसंवाहक रूपमा सेवा गर्न सक्नुहुन्छ। साथै, यो ठिक concave वा convex सतहहरु मा पकड सुधार गठन गर्न सकिन्छ।
• एक पानी स्नान वा स्तम्भ प्रयोग नाप्ने तत्व गर्न ध्वनिक ऊर्जा आपूर्ति लागि पनडुब्बी transducers। तिनीहरूले तेज radii, grooves वा च्यानलहरू उपस्थिति स्क्यानिङ वा युग्मन को अनुकूलन लागि वस्तुहरु, सार्दा को मापन लागि प्रयोग गरिन्छ।
• दुई तत्व संग कन्वर्टर्स कुनै न कुनै, को corroded सतह वस्तुहरू को चौडाई निर्धारण लागि संक्षारक shirinomerah प्रयोग गरिन्छ। यो मापन नमूनाको सतह तल चयन दूरी मा ऊर्जा ध्यान केन्द्रित गर्न छुट्टै बासना र ढिलाइ लाइन एउटा मामूली कोण मा स्थापित प्राप्त तत्व हुन्छन्। यस्तो माप रूपमा सेन्सर अन्य प्रकार रूपमा सही छैनन् तापनि तिनीहरूले सामान्यतया धेरै उच्च प्रदर्शन प्रदान गर्नुहोस्।

अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज: निर्देशन

यसलाई सक्रिय, ध्वनि को गति सेट र जाँच्नका, मापन ट्रांसड्यूसर यन्त्र जडित हुनुपर्छ लागि तयारी गर्न। यो गर्न, यसलाई क्यालिब्रेसनद्वारा मानक मा, सम्पर्क सामाग्री को एक सानो लागू एक सेन्सर संलग्न र क्यालिब्रेसन मोड सक्षम गर्नुहोस्। यो प्रक्रिया सधैं पलटनेवाला वा ब्याट्री प्रतिस्थापन पछि प्रदर्शन हुनुपर्छ। ज्ञात क्यालिब्रेसन मोटाइ र ध्वनि को गति को भिन्न।

माप लागि वस्तु को सतह लागू हुनुपर्छ र सम्पर्क एजेन्ट सेन्सर गर्न। परिणाम प्रदर्शनमा प्रदर्शित छ। उपकरण सामाग्री को सानो मोटाइ खोजी गर्न, उदाहरणका लागि, स्क्यान मोडमा प्रयोग गर्न सम्भव। यो सेट मूल्य भन्दा कम को एक पर्खाल आकार संग स्थानहरू पहिचान गर्न एक अलार्म कन्फिगर गर्न सम्भव पनि छ।

ध्वनि को गति नाप्ने लागि वस्तु caliper वा माइक्रोमीटर, कनवर्टर संलग्न र परिणाम लागि प्रतीक्षा मापन गर्न। पूर्व-मापन मूल्य तय गरेर, स्मृति मा डाटा सुरक्षित गर्न बटन थिच्नुहोस्। केही उपकरणहरू पीसी डेटा स्थानान्तरण गर्न अनुमति दिन्छ।

अल्ट्रासोनिक मोटाई: समीक्षा

प्रयोगकर्ता सकारात्मक संकुचित आकार, प्रयोग मा सजिलो, विश्वसनीयता, आधुनिक उपकरणहरूको क्यालिब्रेसन सजिलो आकलन छ। विशेषज्ञहरु कार अवस्था, को bodywork को प्रदर्शन गुणस्तर मूल्याङ्कन गर्दा यस प्रकारका उपकरणहरू गर्न विकल्प को अभाव याद गर्नुहोस्। उपकरण यो वाहन repaint छ कि छैन भनेर निर्धारण र कि यो एक दुर्घटनामा संलग्न थियो सम्भव बनाउँछ। कुनै आवश्यक couplant, साथै सक्षम रूपमा आत्म-क्यालिब्रेसन पूरा गर्नको लागि मोटाइ, सर्वाधिक लोकप्रिय छन्।

भौतिक र दायरा

अल्ट्रासोनिक मोटाई, को संरचना आधारमा चयन गरिएको छ सिद्धान्त जो दायरा, ज्यामिति, तापमान, सत्यता आवश्यकताहरु र अन्य सम्भव अवस्था नाप्ने, कहिलेकाहीं बस अपरिहार्य।

भौतिक प्रकार र माप को हदसम्म चयन उपकरण र पलटनेवाला सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कारक हो। सबैभन्दा धातु, माटो को र ग्लास सहित धेरै पदार्थ, एक अल्ट्रासाउंड धेरै प्रभावकारी प्रदर्शन र एक विस्तृत दायरामा माप लागि अनुमति छ। सबैभन्दा प्लास्टिक ऊर्जा अवशोषित हुनेछ र यसैले सीमित अधिकतम मोटाइ दायरा छन्, तर सबै भन्दा काम परिस्थितिमा मापन समस्या उत्पन्न गर्दैन। रबर, फाइबर सिसा र धेरै समग्र सामाग्री धेरै बलियो अवशोषित र थप ट्रांसमीटरों र कम आवृत्तियों मा कार्यका लागि अनुकूलित छन् रिसीभर आवश्यक पर्दछ।

मोटाइ कनवर्टर को प्रकार निर्धारण गर्छ। कम - पातलो वस्तुहरु उच्च आवृत्तियों र बाक्लो वा दर मा मापन गरिन्छ। तिनीहरूले, साथै पनडुब्बी transducers कारण धेरै गुन्जन देखि हस्तक्षेप गर्न मोटाइ माप मा सीमित छन् यद्यपि, ढिलाइ लाइन प्रयोग धेरै पातलो सामाग्री को लागि। विस्तृत वस्तुहरु वा वस्तुहरू धेरै सामाग्री को निर्वाचकगण को मामला मा सेन्सर विभिन्न प्रकारका आवश्यक हुन सक्छ।

सतह को झुकाव

को ट्रांसड्यूसर र मापन गर्न वस्तु बीच सम्पर्क सतह को झुकाव को दक्षता मा वृद्धि संग तथापि घट्दै झुकाव को अर्धव्यास घट्यो हुनुपर्छ सेन्सर संकल्प संग, कम छ। धेरै सानो radii को मापन ढिलाइ रेखा वा सम्पर्क पनडुब्बी transducers को प्रयोग आवश्यक हुन सक्छ। तिनीहरूले पनि grooves, cavities र साथ सीमित पहुँच अन्य ठाउँमा माप लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

तापमान

सम्पर्क transducers 50 ° सी को एक तापमान मा वस्तुमा सामान्यतया लागू हुन्छन् थप तातो सामाग्री कारण थर्मल विस्तार को प्रभाव गर्न सेन्सर बिगार्न सक्छ। यस्तो अवस्थामा, तपाईं सधैं ढिलाइ लाइन, एक गर्मी प्रतिरोधी, उच्च तापमान वा विसर्जन दुई तत्व संग सेन्सर संग Inverters प्रयोग गर्नुपर्छ।

केही अवस्थामा, कम ध्वनिक प्रतिबाधा वस्तु (घनत्व ध्वनि को वेग ले गुणन) संग एक उच्च ध्वनिक प्रतिबाधा संग एक सामाग्री संग जोडिएको छ। विशिष्ट उदाहरण - इस्पात वा अन्य धातु, ग्लास र Polymeric कोटिंग को प्लास्टिक, रबर र ग्लास कोटिंग। यस मामला मा दुई सामाग्री बीच सीमा देखि गुन्जन fazoinvertirovannym हुनेछ - हावा संग सिमाना देखि गुन्जन आदर उल्टो। यो बस उपकरणको सेटिङ परिवर्तन गरेर सही गर्न सकिन्छ, तर केही गरिन्छ भने, त्यसपछि पढाइ गलत हुनेछ।

त्रुटि

मापन शुद्धता पदार्थ, attenuation र ध्वनि, सतह खुरदरापन र सतह झुकाव, गरिब संचार र तल Parallelism को फैलिएको मा अल्ट्रासोनिक मोटाई गेज को प्रमाणिकरण र आफ्नो क्यालिब्रेसन, वेग एकरूपता सहित धेरै कारक, प्रभावित छ। शुद्धता भन्दा राम्रो ज्ञात आकार को स्तर प्रयोग हासिल छ। ± 0,01 मिमी को उचित क्यालिब्रेसन त्रुटि अल्ट्रासोनिक मोटाई र पनि साथ 0.001 मिमी ±। तेस्रो मोडमा ढिलाइ लाइन वा विसर्जन transducers पनि मापन पहिचानलाई।