PCE Instruments PCE-TG 300-NO5 Miernik grubości materiału 1 - 600 mm

Ultradźwiękowe urządzenie do pomiaru grubości materiału echo-echo firmy PCE Instruments nadaje się do pomiaru grubości ścianek materiałów jednorodnych, takich jak metale, tworzywa sztuczne, szkło lub żywice za pomocą ultradźwięków w zakresie pomiarowym 0,65 ... 600 mm. Z maksymalną rozdzielczością 0,001 mm można zmierzyć nawet bardzo małe różnice w grubości ścianek. W celu dokładnego pomiaru należy wcześniej ustawić prawidłową prędkość dźwięku mierzonego materiału w ultradźwiękowym mierniku grubości materiału typu echo-echo. Miernik grubości materiału PCE-TG 300-NO5 umożliwia zmianę prędkości dźwięku w krokach co 1 m/s, a także kalibrację wielopunktową. Jeśli prędkość dźwięku materiału nie jest znana, można ją również określić za pomocą miernika grubości materiału echo-echo. Jeśli znana jest grubość przedmiotu obrabianego, należy ją wpisać do miernika grubości materiału. Ultradźwiękowy miernik grubości materiału PCE-TG 300-NO5 Zastosowanie 1. Po umieszczeniu czujnika ultradźwiękowego na obrabianym przedmiocie bezpośrednio wyświetlana jest prędkość dźwięku materiału. Zmierzone wartości prezentowane są na dużym kolorowym wyświetlaczu LCD, z łatwą nawigacją za pomocą przycisków szybkiego wyboru. Zmierzone wartości mogą być zapisywane w pamięci wewnętrznej grubościomierza Echo-Echo. W celu oceny dane te można ocenić za pomocą opcjonalnie dostępnego oprogramowania komputerowego lub wydrukować bezpośrednio przez Bluetooth za pomocą drukarki. Funkcjonalność grubościomierza Echo-Echo rozszerzają dostępne opcjonalnie sondy. Sondy 2,5MHz; Dostępne są 5 MHz i 7 MHz oraz różne średnice, więc oprócz jednorodnych materiałów standardowych można mierzyć zarówno silnie tłumiące materiały, takie jak żeliwo lub tworzywa sztuczne, jak i elementy cienkościenne.Zasada pomiaru Ultradźwiękowy pomiar grubości materiałuLudzkie ucho jest w stanie wykryć dźwięki o maksymalnej częstotliwości 16 kHz.Częstotliwości powyżej tej granicy są niesłyszalne dla człowieka i nazywane są ultradźwiękami. Ultradźwięki te są wykorzystywane w przemyśle w różnych dziedzinach, takich jak spawanie, czyszczenie, nieniszczące badania defektów (NDT) czy pomiar grubości materiału. W zależności od materiału ultradźwięki są pochłaniane, odbijane, rozpraszane lub transmitowane. Ultradźwiękowy miernik grubości materiału PCE-TG 300-NO5 Zastosowanie 1. Pomiar grubości materiału za pomocą ultradźwięków jest szczególnie odpowiedni dla wszystkich materiałów przewodzących dźwięk o jednorodnej strukturze, w których występuje niewiele efektów rozpraszania i odbicia. Na przykład materiały metalowe, takie jak stal, są idealne, ponieważ mikrostruktura materiału bardzo dobrze przewodzi fale ultradźwiękowe, co oznacza, że na powierzchniach styku generowane są duże głębokości penetracji i wyraźne odbicia echa.Istotnymi parametrami w odniesieniu do materiału są prędkość dźwięku i tłumienie dźwięku. Jeśli chodzi o tłumienie dźwięku, rozróżnia się pochłanianie dźwięku i rozpraszanie dźwięku. Pochłanianie dźwięku jest spowodowane konwersją energii akustycznej na inne formy energii, takie jak ciepło. Zmniejsza to siłę użytecznego sygnału, co skutkuje krótszymi czasami przejścia w materiale podczas pomiaru grubości materiału. Ponieważ absorpcja zależy od częstotliwości sondy, absorpcję można osłabić, na przykład zmniejszając częstotliwość badania, co oznacza, że możliwe są większe głębokości penetracji. Tłumienie dźwięku jest spowodowane efektami rozpraszania na granicach ziaren struktury materiału. Również tutaj rozpraszanie dźwięku zwiększa się poprzez zwiększenie częstotliwości testowej, nawet nieproporcjonalnie w stosunku do pochłaniania. Podczas pomiaru grubości materiału o wysokim tłumieniu dźwięku, takiego jak tworzywo sztuczne lub żeliwo, czasami można uzyskać lepsze wyniki, zmniejszając częstotliwość badania.Podczas pomiaru grubości materiału za pomocą ultradźwięków wykorzystuje się impedancje fal lub pochłanianie dźwięku i prędkości dźwięku różnych materiałów. Im większe różnice w impedancjach falowych lub oporach akustycznych między sąsiednimi materiałami, tym wyraźniejsze można określić odbicia ultradźwięków. Na przykład powietrze ma silne właściwości tłumiące w odniesieniu do ultradźwięków, tak że na powierzchniach między metalami a powietrzem występują silne echa odbicia. Efekt ten jest używany podczas pomiaru grubości materiału w celu określenia grubości ścian. Jednocześnie efekt ten zapewnia również konieczność nałożenia żelu sprzęgającego między sondę a przedmiot obrabiany w celu wypełnienia szczeliny powietrznej, co uniemożliwiłoby transmisję ultradźwięków z sondy do przedmiotu obrabianego bez zastosowania żelu sprzęgającego .Ultradźwiękowy pomiar grubości materiału echo-echoPodczas ultradźwiękowego pomiaru grubości materiału echo-echo ocenia się kilka ech. Ta metoda pomiaru grubości materiału jest szczególnie odpowiednia dla przedmiotów powlekanych. Jeśli czujnik ultradźwiękowy jest umieszczony na powlekanym przedmiocie, powłoka jest uwzględniana w grubości materiału w pomiarze echa impulsowego. Powoduje to błąd, który wynika z różnych prędkości dźwięku materiału powłokowego i materiału podstawowego. W przypadku przedmiotu obrabianego ze stali pokrytej tworzywem sztucznym różnice między prędkościami dźwięku wynoszą od 3000 do 4000 m/s. Jeśli prędkość dźwięku w urządzeniu pomiarowym jest ustawiona na stal, powłoka zostanie zmierzona z niewłaściwą prędkością dźwięku podczas pomiaru całkowitej grubości materiału, co prowadzi do nieprawidłowego wyniku. Ponadto przy pomiarze grubości materiału zwykle nie chodzi o pomiar grubości powłoki – do tego celu stosuje się mierniki grubości powłoki – ale o grubość materiału nośnika. Dzięki funkcji echo-echo ultradźwiękowego miernika grubości grubość powłoki jest odejmowana od całkowitej grubości materiału. Grubość powlekanego przedmiotu obrabianego można zmierzyć za pomocą ultradźwiękowego miernika grubości materiału typu echo-echo bez uwzględnienia grubości powłoki w ogólnym wyniku.Czujniki ultradźwiękowe do pomiaru grubości materiałuPodczas pomiaru grubości materiału struktura materiału, który ma być badany, odgrywa szczególnie ważną rolę w doborze czujnika. Jak już opisano, pomiar grubości materiału działa lepiej, im bardziej jednorodna jest struktura materiału. Metalowe struktury siatkowe są idealne, ponieważ fale ultradźwiękowe przechodzą przez materiał bez większych strat rozpraszania. W przypadku materiałów żeliwnych, takich jak np. żeliwo, straty spowodowane rozpraszaniem są zwykle znacznie wyższe ze względu na wtrącenia grafitu. W rezultacie straty energii fal ultradźwiękowych są większe, co zmniejsza głębokość penetracji. W przypadku bardzo niejednorodnych materiałów, takich jak GRP czy CFK pomiar grubości ścianki za pomocą grubościomierza jest bardzo trudny lub często niemożliwy.Aby przeciwdziałać temu problemowi, ultradźwiękowe urządzenie do pomiaru grubości materiału typu echo-echo firmy PCE Instruments oferuje możliwość wyboru różnych czujników. Podstawowa zasada jest taka, że im bardziej niejednorodny materiał, tym niższa powinna być częstotliwość sondy ultradźwiękowej. Im cieńsza grubość materiału i im dokładniejszy powinien być pomiar, tym wyższą należy wybrać częstotliwość sondy. Na przykład czujnik ultradźwiękowy 7 MHz byłby odpowiedni do przedmiotów o cienkich ściankach. 2,5 MHz należy wybrać dla materiałów odlewanych, a także dla tworzyw sztucznych. Ultradźwiękowy miernik grubości materiału jest standardowo dostarczany z czujnikiem 5 MHz E-E. Dzięki częstotliwości 5 MHz można sprostać stosunkowo dużej liczbie zastosowań, gdy tylko staje się to nieco bardziej wymagające w specjalnym obszarze, jak opisano powyżej, sensowna jest zmiana sondy. Funkcja E-E umożliwia również pomiar grubości ścianek przez powłoki. Inne sondy nie mają tej funkcji.Ultradźwiękowy miernik grubości materiału echo-echo nadaje się również do zastosowań w wysokich temperaturach. Czujnik wysokotemperaturowy o częstotliwości 5 MHz może być używany do zastosowań z wysokimi temperaturami powierzchni do 300 °C. Należy tutaj zauważyć, że wymagany jest specjalny żel sprzęgający, który może wytrzymać odpowiednie temperatury. Należy również pamiętać, że prędkości dźwięku zależą od temperatury. Przy wyższych temperaturach, dla większej dokładności, należy sprawdzić, jak duże są możliwe odchylenia prędkości dźwięku od zmian temperatury. W przypadku stali prędkość dźwięku spada o ok. 1% przy wzroście temperatury o ok. 50°C. W przypadku powierzchni gorącej o temperaturze 300°C mogą wystąpić odchylenia pomiaru o kilka dziesiątych części milimetra, jeśli do miernika grubości materiału zostanie wprowadzona prędkość dźwięku, co w rzeczywistości dotyczy tylko temperatury około 20°C dla odpowiedniego materiału.