Ультрадыбыстық Қалыңдығы: операциялық принциптері, нұсқаулар, өндірушілер, шолулар

Ультрадыбыстық қалыңдығы өлшеу бір-жақты материал ені анықтау үшін бұзылмайтын әдісі болып табылады. Ол жылдам, сенімді, жан-жақты және, микрометре немесе суппорт айырмашылығы, объектінің екі жағынан қол талап етпейді болып табылады. Сонар қағидатын пайдалана отырып, бірінші коммерциялық датчиктер, 1940 жылы пайда болды. қосымшалар үшін кең ауқымды оңтайландырылған Шағын портативті құрылғылар, 1970 жылы үйреншікті айналды. Және микропроцессорлық технология бойынша инновациялық дәлдіктегі, қарапайымдылық пен миниатюризации жаңа деңгейге алып келді.

сондай-ақ белгілі компанияларының үлкен саны қатысатын өндірістік құрылғылар. Олардың арасында - неміс компаниясы Siemens, американдық Дакота Ультрадыбыспен, британдық Cygnus. Ресейде, құрылғылар, мысалы, SPF «ҚСА» ҒПК «Луч», ҒӨО «MaksProfit» және басқалар сияқты компаниялар өндірілген.

Қандай өлшенуі мүмкін?

Іс жүзінде кез келген кәдімгі құрылыс материалы Ультрадыбыс көмегімен өлшенуі мүмкін. Ультрадыбыстық датчиктер металдар, пластмасса, композициялық, шыны, керамика және шыны үшін теңшеуге болады. Сондай-ақ, Экструдирленген пластмассадан жасалған ықтимал өлшеу және өндірістік процесінде прокат - ерекше қабаттарының немесе жабын, және көп қабатты мақалалар, сұйықтықтар және биологиялық үлгілерді ретінде. Тағы бір операция жай қажетті ультрадыбыстық қалыңдығы, - бетон, асфальт және тау жыныстарының кірпіш қалыңдығы мен құрылымдардың анықтау. Мұндай өлшеу әрдайым дерлік бұзбайтын болып табылады және ешқандай кесуге немесе бөлшектеуге нысанды талап етеді.

байланысты жоғары жиілікті толқындар кедей беру үшін дәстүрлі ультрадыбыстық өлшеу үшін қолайлы емес материалдар, ағаш, қағаз, бетон мен көпірмейді өнімдері қамтиды.

Қалай өлшеуге болады?

Дыбыс энергетикалық кең жиілік спектрінде жинақталатын болады. Дыбыстық 20 20 кГц аралығында болып табылады. жиілігі, жоғары қабылданады үні жоғары. адам есту тыс жоғары жиілікті энергетикалық, УЗИ деп аталатын. Көп жағдайларда, ультрадыбыстық тексеру жүзеге асырылады жиілік диапазонында кейбір мамандандырылған құралдары 50 кГц немесе 100 МГц дейін жетеді, бірақ, 20 МГц 500 кГц бастап. Қарамастан жиілігін, дыбыстық энергия механикалық тербеліс физика толқындардың негізгі заңдарына сәйкес, осындай әуе немесе болат ретінде анықталған ортада ұзарту.

ультрадыбыстық қабырға қалыңдығы датчик пайдалана өлшеу үшін. құрылғының жұмыс принципі өлшеу объектісі арқылы шағын зонд (датчик) импульстік транзиттік уақыт нақты есептеу тұрады, оның ішкі бетін немесе дистальді қабырғаға көрініс. Бастап дыбыс толқындары текті материалдардың арасындағы шекараларын өшіру көрсетуі, бұл өлшеу әдетте «импульс / жаңғырығы» атты, бір қолмен жүзеге асырылады.

түрлендіргіштен дискретті ультрадыбыстық толқындар генерациялау үшін қысқа электрлiк импульс қозғалады пьезоэлектрического элемент қамтиды. Олар өлшенген материалды жіберіледі, және сіз артқы қабырғаға немесе басқа кедергі тап болғанша ол арқылы тапсырады. көрініс толқын электр энергиясына, механикалық дірілді түрлендіреді түрлендіргішті қайтарады. Шын мәнінде, ультрадыбыстық қалыңдығы датчиктер жағынан қарама-қарсы эхо тыңдау. Әдетте, жіберілген және көрініс сигналы арасындағы уақыт аралығы секунд тек бірнеше миллиондаған болып табылады. құрылғы туралы деректерді енгізілген дыбыс жылдамдығына , онда, D = V T / 2: ол, содан кейін қарапайым математикалық қарым-қатынас көмегімен қалыңдығын есептеу алатын материал:

• D - қалыңдығы бөлігінде;
• V - дыбыс жылдамдығы;
• T - дыбыс өту уақытын өлшенеді.

Маңызды параметр

Ол зерттелетін объектінің дыбыс жылдамдығы осы есептеу маңызды бөлігі болып табылатынын атап өту маңызды. Түрлі материалдар басқаша дыбыс толқындарын жібереді. Төменде - Әдетте, оған жоғарыда қатты заттар, және жұмсақ болады. Сонымен қатар, ол температура айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Сонымен қатар, әрқашан тікелей оқулары дәлдігіне байланысты оның өлшенген материалды, жылдамдығы үшін ультрадыбыстық қалыңдығы датчиктер калибрленген тиіс.

ауа арқылы МГц диапазонында дыбыс толқындарын сондықтан эмитент және үлгідегі арасындағы дыбыс беру гидромуфта тамшы орналастырылады жақсарту үшін, жаман сынақтан. Әдетте, байланыс сұйықтық глицерин, пропиленгликоль, су, май және гель пайдаланылады. өте жұқа ауа толтыру үшін сұйықтықтың аз ғана мөлшері.

өлшеу режимдері

энергетикалық үш жолмен сынақ үлгіні арқылы өтетін уақыт аралығын өлшеу өндірушілер ультрадыбыстық қалыңдығы:

1. дыбыс толқынын және бірінші қайтару жаңғырықты минус шағын офсеттік мәні, құрал офсетті кідірісін, және кабельді түрлендіргішін жасайды қозғалған серпін арасындағы интервал.
2. эхо арасындағы уақыт аралығы үлгідегі бетінен оралды және бірінші көрініс эхом.
3. қатарынан екі төменгі эхо арасындағы интервал.

Таңдау, әдетте, түрлендіргіш түрін талап, және нақты бағдарлама талаптары. Бірінші режим байланыс сенсор пайдаланылатын және ең қосымшалар үшін ұсынылады. Екінші кешігу желісі осы немесе тиелген түрлендіргіштер жылжымалы материал немесе жоғары температура заттарды өлшеуге арналған, жабық кеңістікте ойыс және дөңес беттерде қолданылуы болып табылады.

Үшінші режим сондай-ақ кешігу желісін немесе тиелген сенсорларды пайдаланады және, әдетте, жоғары дәлдігі мен үздік минималды қарар қалыңдығын қамтамасыз етеді. бірінші немесе екінші режимінде сапасы өлшеу қанағаттанарлықсыз болғанда Әдетте пайдаланылады. Алайда, соңғы режимі төмен ұсақ металдар сияқты демпфирования, шыны, керамика бар, әдетте, таза бірнеше эхо шығаратын материалдар үшін ғана жарамды болып табылады.

құрылғылардың екі түрі

коррозияға және дәлдігі: Ультрадыбыстық қалыңдығы өлшемдермен әдетте екі түрге бөлінеді. ең маңызды бағдарламалардың бірі құбырлар, кемелер, құрылымдық компоненттері мен ішкі коррозияға ұшырайды және сыртынан көрінбейді мүмкін емес қысым кемелерді қалдық металл қабырғаларының ені айқындау болып табылады. Қалыңдығы калибрлі, ультрадыбыстық коррозияға және осы мақсаттар үшін арналған. Олар арнайы екі-элемент датчиктері бар өрескел аз қалдық қабырға ені анықтау және ржавых үлгілері үшін оңтайландырылған сигнал өңдеу әдістерін қолдану.

металдар, пластмасса, шыны, композиттер, резеңке және керамика бойынша - өзге де жағдайларда, ол жалғыз түрлендіргіштердің бар дәлдіктегі аспаптар пайдалануды ұсынады. коррозияға зондтар қарағанда жоғары ± 0,025 мм немесе одан жоғары, дәлдікпен өлшеуге болады түрлі дәлдіктегі құрылғыларды датчиктерді, көптеген бойынша.

Стандартты ультрадыбыстық қалыңдығы индикаторлар мақсатында, автоматтандыру дәрежесі, қоршаған ортаға әсерінен қорғау, механикалық стресс қарсылық бойынша жіктеледі, сондай-ақ олардың негізгі индекстерді анықтайды жатыр.

түрлендіргіштердің түрлері

• Байланыс түрлендіргіштер зерттелетін үлгісінде тікелей байланыста қолданылады. олармен Өлшеулер оңай, сондықтан олар жиі пайдаланылады.
• Түрлендіргіштер кешіктіру желісі белсенді элементі және сынақ объектісі арасындағы делдал ретінде пластик, эпоксидті немесе кварц цилиндрді құрайды. ол төменгі эхо бастап қоздыру импульсінің бойынша бөлу үшін маңызды болып табылады жұқа объектілерін өлшеу, - оларды пайдалану үшін басты себебі. кешігу желісі ыстық материалдармен тікелей байланыста температураға сезімтал детектор элемент қорғау, жылу оқшаулағыш ретінде қызмет ете алады. Сондай-ақ, ол өткір вогнутый немесе дөңес бетінің сап жақсарту, құрылуы мүмкін.
• су ваннаға немесе бағанды пайдаланып өлшеу элементіне акустикалық энергиясын жеткізуге батырылатын түрлендіргіштер. Олар өткір радиусы, атыздар немесе арналар қатысуымен ілінісу сканерлеу немесе оңтайландыру үшін, объектілерді жылжыту өлшеу үшін пайдаланылады.
• екі элементтерімен түрлендіргіштер дөрекі, коррозия беті объектілерін енін анықтау үшін коррозиялық shirinomerah пайдаланылады. Ол жеке таратқыш және өлшенген үлгідегі бетінің төмен таңдалған қашықтықта энергиясын шоғырландыру үшін кешігу желісі сәл бұрышпен орнатылған қабылдау элементі тұрады. Мұндай өлшеу датчиктерді басқа түрлері сияқты дәл емес болса да, олар, әдетте, әлдеқайда жоғары өнімділігін қамтамасыз етеді.

Ультрадыбыстық толщиномер: нұсқаулық

өлшеу түрлендіргіштен құрылғыға қосылған болуы тиіс дайындау үшін, оны қосыңыз, дыбыс жылдамдығын орнату және калибрлеу. Бұл әрекетті орындау үшін, калибрлеу стандарты байланыс материал кішкене қолданылады, бұл сенсорын бекітіңіз және калибрлеу режимін қосу. Бұл процедура әрқашан жиілік түрлендіргіш немесе батареяны ауыстыру кейін орындалуы тиіс. дыбыс белгілі калибрлеу қалыңдығы мен жылдамдығы нұсқалары.

өлшеу үшін объектінің бетіне қолданылуы тиіс және байланыс агент датчикті жасауға. нәтижесі дисплейде көрсетіледі. материалдың ең аз қалыңдығы іздеу үшін, мысалы, сканерлеу режимінде құрылғыны пайдалануға болады. Ол жиынтығы құнынан кем қабырға мөлшерімен орындарын анықтау үшін дабыл конфигурациялау үшін, сондай-ақ мүмкіндігі бар.

нысан суппорт немесе микрометра өлшенуі дыбыс жылдамдығын өлшеу үшін, түрлендіргішті бекітіңіз және нәтиже үшін күтіңіз. алдын-ала өлшенген мәнді орнату арқылы, жадында деректерді сақтау үшін түймесін басыңыз. Кейбір құрылғылар компьютерге деректерді беру мүмкіндік береді.

Ультрадыбыстық қалыңдығы: шолу

Пайдаланушылар оң жинақы өлшемін, пайдаланудың қарапайымдылығы, сенімділігі, заманауи құрылғылардың калибрлеу жеңілдігі бағалау. вагондардың жағдайын, шанақ орындау сапасын бағалау кезінде Сарапшылар осы типтегі құрылғылар балама жоқтығын атап өтеміз. құрылғы көлік боя- және ол авария тартылды ма анықтау үшін мүмкіндік береді. Қалыңдығы, өзін-өзі калибрлеу жүзеге асыруға ешқандай қажетті байланыс сұйықтық, сондай-ақ қабілетті, ол үшін ең танымал болып табылады.

Материалдық және ауқымы

Ультрадыбыстық қалыңдығы, ауқымын, геометрия, температураны, дәлдігі талаптарына және басқа да ықтимал жағдайларын, кейде жай ғана таптырмас өлшеу, құрамына байланысты таңдалған оның принципі.

өлшем материал түрі мен көлемі таңдау құрылғысы мен инвертор ең маңызды факторы болып табылады. Ең металдар, керамика және шыны, соның ішінде көптеген заттар, ультрадыбыстық өте тиімді орындалған және кең ауқымды өлшеу үшін мүмкіндік болып табылады. Ең пластмасса энергиясын жұтып, сондықтан шектеулі максималды қалыңдығы ауқымын бар, бірақ ең жұмыс жағдайлар бағалауға қиындықтар туындамайды болады. Резеңке, шыны және көптеген композициялық материалдар әлдеқайда күшті жұтып және төмен жиілікте жұмыс істеу үшін оңтайландырылған көп және қабылдау таратқыштар талап етеді.

Қалыңдығы түрлендіргіштің түрін анықтайды. төмен - Thin нысандар жоғары жиіліктер және қалың немесе демпфирования бойынша бағаланады. олар, сондай-ақ су асты түрлендіргіштер байланысты бірнеше жаңғырығы кедергілер қалыңдығы өлшеу шектелген, бірақ өте жұқа материалдарды алу үшін, кешігу желісі пайдаланылады. бірнеше материалдардан тұратын кең объектілерін немесе элементтердің жағдайда датчиктердің әр түрлі талап етуі мүмкін.

бетінің қисықтық

бергіш және объектінің өлшенетін арасындағы байланыс бетінің қисықтық тиімділігін арттыру азаяды, алайда қисықтық радиусын азайтқан Сенсор айырымдылығы азайту керек. өте кішкентай радиустарын өлшеу кешігу сызықтар немесе контактісіз су асты түрлендіргіштер пайдалану қажет болуы мүмкін. Олар сондай-ақ атыздар, қуыстарын және қол жеткізу шектелген басқа да орындарда өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін.

температура

Байланыс түрлендіргіштер әдетте 50 ° С температурада нысанға қолданылады Толығырақ ыстық материалдар жылу кеңейту әсері салдарынан сенсорын зақымдауы мүмкін. Мұндай жағдайларда, сіз әрқашан, кешігу желісі екі элементтерімен ыстыққа төзімді, жоғары температура немесе тиелген сенсорды ӨСБ пайдалану керек.

Кейбір жағдайларда, акустикалық кедергісі төмен затпен (тығыздығы дыбыс жылдамдығы көбейтілген) жоғары акустикалық импеданс бар материалмен байланысты. Әдеттегі мысалдар - болат немесе басқа да металдар, шыны және полимерлі жабыны пластмасса, резина және шыны жабын. Бұл жағдайда екі материалдардың арасындағы шекара жаңғырық fazoinvertirovannym болады - ауамен шекарасында жаңғырық қатысты Төңкерілген. Бұл жай ғана құрылғының параметрлерін өзгерту арқылы түзетуге болады, бірақ ештеңе жасалды болса, онда оқу дәл болады.

қателік

өлшеу дәлдігі ультрадыбыстық қалыңдығы датчиктерді тексеру және олардың калибрлеу, мәні бойынша жылдамдығы біркелкі, дыбыс, кедір-бетінің және жер үсті қисықтық өшу және шашырау, кедей байланыс және төменгі параллелизм, соның ішінде көптеген факторларға, әсер етеді. Дәлдігі үздік белгілі мөлшерін стандарттарын пайдалана отырып қол жеткізуге болады. ± 0,01 мм дұрыс калибрлеу қате ультрадыбыстық қалыңдығы тіпті 0,001 мм ±. өлшеу дәлдігін арттыруға, сондай-ақ үшінші режимінде сызық немесе иммерсионный кідіртуге.