Ultrasonach Tiús: oibriúcháin prionsabail, treoracha, monaróirí, léirmheasanna

Is Ultrasonach tomhais tiús modh neamh-millteach chun a chinneadh an leithead an t-ábhar aon-Thaobh. Tá sé go tapa, iontaofa, versatile, agus, i gcodarsnacht leis an micriméadar nó caliper nach bhfuil, a cheangal rochtain ar an dá thaobh an ruda. An chéad braiteoirí tráchtála, ag baint úsáide as an prionsabal na Sonar, bhí an chuma sna 1940idí déanacha. gléasanna iniompartha Beaga, optamaithe le haghaidh raon leathan na n-iarratas, tar éis éirí coitianta sna 1970í. Agus nuálaíocht sa teicneolaíocht microprocessor agus ba bhun le leibhéal nua beachtais, simplíocht agus miniaturization.

feistí Táirgeadh bhfuil baint acu le líon mór de na cuideachtaí-aitheanta go maith. I measc iad - an comhlacht Gearmánach Siemens, American Dakota Ultrasonics, na Breataine Cygnus. Sa Rúis, ar na feistí arna dtáirgeadh ag cuideachtaí ar nós SPF "AKS" NPK "Bhíoma", CBS "MaksProfit" agus daoine eile.

Cad is féidir a thomhas?

Praiticiúil aon traidisiúnta ábhar tógála a thomhas ag baint úsáide as ultrafhuaime. braiteoirí Ultrasonach féidir a chumrú le miotail, plaistigh, Composites, gloine, criadóireacht agus gloine. Chomh maith leis sin tomhais féideartha as plaistigh easbhrúite agus rolladh sa phróiseas monaraíochta - sraitheanna ar leithligh nó bratuithe, agus earraí multilayer, leachtanna agus heiseamail bhitheolaíochta. oibríocht eile nuair is gá ach tiús ultrasonaic, - a chinneadh an tiús agus struchtúir coincréite, asfalt agus carraigeacha bríce. Tá tomhais den sórt sin beagnach i gcónaí nach millteach agus a cheangal ar aon saoráid ghearradh nó disassembly.

Ábhair nach bhfuil oiriúnach do thomhas ultrasonaic traidisiúnta mar gheall ar tharchur droch dtonnta ard-minicíocht, tá adhmad, páipéar, nithiúla agus táirgí foamed.

Conas a thomhas?

Is féidir le fuinneamh fuaime a ghiniúint thar speictream minicíochta leathan. Tá fuaim inchloiste sa raon 20-20 kHz. Dá airde an minicíocht, an níos airde an ton a bhraitear. An fuinneamh de minicíocht níos airde níos faide ná éisteacht an duine, ar a dtugtar ultrafhuaime. I bhformhór na gcásanna, cigireacht ultrasonaic i gcrích i raon minicíochta ó 500 kHz go 20 MHz, cé go bhfuil roinnt uirlisí speisialaithe sroicheann 50 kHz nó 100 MHz. Beag beann ar an minicíocht, is é an fuinneamh sonic vibrations meicniúil a leathnú i meán sainithe, mar shampla aer nó cruach, de réir dlíthe bunúsacha na dtonnta fisice.

I gcás tomhais ag baint úsáide as an tiús bhalla ultrasonaic thomhas. Is éard atá sa prionsabal oibríochta na feiste i ríomh cruinn am idirthurais Pulse an probe beag (transducer) tríd an réad a thomhas, léirítear a dromchla istigh nó an bhalla distal. Ós rud é go fuaimthonnta léiríonn as teorainneacha idir ábhair neamhionanna, tá an tomhas hiondúil dhéantar le lámh amháin, sa "Pulse / macalla".

Cuimsíonn gné piezoelectric atá excited ag buille leictreach gearr a ghiniúint dtonnta ultrasonaic scoite An transducer. Déantar iad a sheoladh chuig an t-ábhar a thomhas, agus gabháil trí go dtí duine tú an bhalla ar ais nó constaic eile. Filleann an tonn léirithe leis an transducer a athraíonn na vibrations meicniúil go fuinneamh leictreach. Go deimhin, tomhasairí tiús ultrasonaic éisteacht le macallaí as an taobh eile. Go tipiciúil, is é an t-eatramh ama idir an Seolta agus an comhartha a fhrithchaitheamh ach cúpla millionths an dara. An gléas sonraí a chuirtear isteach ar an treoluas fuaime san ábhar as ar féidir é a ríomh ansin an tiús trí úsáid a bhaint caidreamh simplí matamaiticiúla: d = V t / 2, wherein:

• d - an tiús na coda;
• V - treoluas fuaime;
• t - thomhas am an sliocht fuaime.

An paraiméadar tábhachtach

Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go bhfuil an luas fuaime i réad faoi staidéar Cuid riachtanach den ríomh. ábhair éagsúla a tharchur dtonnta fuaime éagsúil. De ghnáth, na solaid os a chionn, agus sa bog - thíos. Lena chois sin, is féidir é a athrú go mór le teocht. Ní mór Ag an am céanna bheith calabraithe i gcónaí tomhasairí tiús ultrasonaic le luas san ábhar thomhas, as a bhraitheann go díreach ar chruinneas na léamh.

dtonnta fuaime sa MHz raon tríd an aer a thástáil olc, mar sin feabhas a chur ar tharchur fuaime idir an astaíre agus an sampla a chuirtear braon den cúplála sreabhach. De ghnáth, úsáidtear an t-couplant gliocról, glycol próipiléin, uisce, ola agus fhoirmiú. Níl ach méid beag de sreabhach a líonadh na bearna aeir thar a bheith tanaí.

modhanna tomhais

Déantóirí tiús ultrasonaic thomhas eatramh ama an fuinneamh ag dul trí na eiseamal tástála ar thrí bhealach:

1. An t-eatramh idir an Pulse excitation, a ghineann fuaimthonn agus an chéad macalla ar ais lúide luach fhritháireamh beag, leis an moill fhritháireamh sa uirlis, agus tiontaire cábla.
2. An t-eatramh ama idir na macallaí ar ais ó dhromchla sampla agus an chéad macallaí le feiceáil.
3. An t-eatramh idir dhá macallaí bun i ndiaidh a chéile.

Roghnú de ghnáth dictates an cineál transducer, agus riachtanais iarratais ar leith. Is é an modh chéad úsáid le braiteoir teagmhála agus moltar don chuid is mó iarratais. Is é an dara líne mhoill transducers i láthair nó tumtha i bhfeidhm ar an cuasach agus dronnach dromchlaí i spás iata, ar feadh ábhar ag gluaiseacht nó rudaí teocht ard a thomhas.

An tríú modh úsáid as freisin ar líne moill nó braiteoirí tumoideachais agus soláthraíonn de ghnáth cruinneas ard agus an tiús réitigh íosta is fearr. úsáidtear de ghnáth nuair a bhíonn an tomhais cáilíochta na chéad fhomhíre nó an dara modh míshásúil. Mar sin féin, is é an modh dara ceann oiriúnach ach amháin le haghaidh ábhar a tháirgeann macallaí il glan, mar riail, a bhfuil damping íseal mar sin de mhiotail fíneáil-grained, gloine, criadóireacht.

Dhá chineál feistí

Ultrasonach tomhasairí tiús roinnte de ghnáth i dhá chineál: creimeadh agus le cruinneas. Is é ceann de na hiarratais is tábhachtaí a chinneadh an leithead na ballaí miotail iarmharach na píopaí, soithí, comhpháirteanna struchtúrtha agus árthaí brú atá faoi réir creimeadh inmheánach agus b'fhéidir nach mbeadh le feiceáil ón taobh amuigh. Tiús tomhsaire, creimeadh ultrasonaic agus gur ceapadh iad chun na críche seo. Úsáideann siad teicnící próiseála comhartha atá optamaithe le haghaidh a bhrath íosta leithead balla iarmharach i samplaí garbh agus rusted le speisialaithe braiteoirí dhá-eilimint.

I gcásanna eile, molann sé úsáid a bhaint as uirlisí beachta le tiontairí aonair - do mhiotail, plaistigh, fiberglass, Composites, rubair agus criadóireachta. De réir iolrachas na braiteoirí feistí éagsúla cruinneas, is féidir a thomhas le cruinneas aige de ± 0025 mm nó níos airde, atá níos airde ná na tóireadóirí creimeadh.

Standard tomhasairí tiús ultrasonaic a rangú de réir cuspóra, méid na huathoibhrithe, a chosaint ó nochtadh don chomhshaol, friotaíocht a strus meicniúil, agus freisin go gcinnfidh a gcuid príomh-innéacsanna.

cineálacha tiontairí

• transducers teagmhála úsáidtear i dteagmháil dhíreach leis an sampla tástála. Tomhais leo éasca, mar sin tá siad a úsáidtear níos minice.
• Cuimsíonn Tiontairí líne mhoill plaisteach, eapocsa nó sorcóir Grianchloch mar idirghabhálaí idir an eilimint ghníomhach agus an réad tástála. An chúis is mó le haghaidh a n-úsáid - Tomhas rudaí tanaí, i gcás ina bhfuil sé tábhachtach í a dheighilt ón bíoga excitation as an macalla bun an leathanaigh. Is féidir leis an líne mhoill a úsáid mar inslitheoir teasa, a chosaint teocht eilimint braite íogair ó theagmháil dhíreach le hábhair te. Chomh maith leis sin, is féidir é a bhunú, feabhas a chur ar greim i cuasach géar nó dromchlaí dronnach.
• transducers báite le haghaidh soláthar fuinnimh fuaime leis an eilimint thomhas ag baint úsáide as ndabhach uisce nó colún. Déantar iad a úsáid le haghaidh a thomhas rudaí, do scanadh nó leas iomlán a bhaint de chúpláil ag gluaiseacht i láthair na gathanna géar, grooves nó cainéil.
• Tiontairí bhfuil dhá ghné a úsáidtear i shirinomerah creimneach chun a chinneadh an leithead de rudaí a bhfuil garbh, an dromchla creimthe. Tá sé comhdhéanta de tharchur ar leithligh agus eilimint ag fáil suiteáilte ar uillinn beag leis an líne mhoill chun díriú ar an fuinneamh ar fad roghnaithe faoi bhun dhromchla an tsampla thomhas. Cé nach bhfuil tomhais den sórt sin chomh cruinn agus is cineálacha eile de braiteoirí, a chuireann siad de ghnáth ar fheidhmíocht i bhfad níos airde.

Ultrasonach Tiús tomhsaire: teagasc

Chun ullmhú i gcomhair an transducer tomhais a bheith ceangailte leis an gléas, sé seal ar, a leagtar ar an luas fuaime agus a chalabrú. Chun seo a dhéanamh, iarratas a dhéanamh le beagán den ábhar teagmhála ar an gcaighdeán calabrú, cuir braiteoir agus a chumasú mód calabrúcháin. Caithfidh an nós imeachta a dhéanamh i gcónaí tar éis áit an inverter nó ceallraí. Leaganacha de tiús calabraithe ar eolas agus luas na fuaime.

I gcás na tomhais is gá a chur i bhfeidhm ar dhromchla an réad agus a dhéanamh braiteoir gníomhaire teagmháil. Is é an toradh ar taispeáint ar an taispeáint. Is féidir a bhaint as an gléas i mód scanadh, mar shampla, chun cuardach a dhéanamh ar an tiús is lú an t-ábhar. Is féidir freisin a chumrú aláram chuig áiteanna a bhfuil méid balla níos lú ná an luach atá leagtha aithint.

Chun tomhas luas fuaime atá le tomhas caliper rud nó micriméadair, ag gabháil tiontaire agus fanacht ar an toradh. De réir leagan an luach réamh-thomhas, brúigh an cnaipe chun sonraí a shábháil i gcuimhne. Roinnt feistí ar chumas sonraí a aistriú chuig ríomhaire.

Tiús Ultrasonach: athbhreithnithe

Úsáideoirí a mheas go dearfach mhéid dlúth, éasca le húsáid, iontaofacht, éasca le calabrú na feistí nua-aimseartha. Saineolaithe faoi deara an easpa roghanna malartacha ar na feistí den chineál seo meastóireacht á riocht na ngluaisteán, ar chaighdeán na feidhmíochta an chabhalra. Déanann an gléas is féidir a chinneadh an bhfuil an fheithicil a repaint agus cibé an raibh sé páirteach i dtimpiste. Tiús, nach bhfuil aon couplant ag teastáil, chomh maith le in ann a chur i gcrích féin-calabrú, atá is coitianta.

Ábhar agus raon

Ultrasonach tiús, an prionsabal atá roghnaithe ag brath ar an comhdhéanamh, raon, céimseata, teocht, na ceanglais bheachtais agus coinníollacha eile a d'fhéadfadh a thomhas, uaireanta fíor-riachtanach go simplí.

Tá cineál ábhar agus méid na dtomhas na fachtóirí is tábhachtaí sa gléas roghnú agus inverter. Substaintí Go leor, lena n-áirítear miotail is, criadóireacht agus gloine, tá ultrafhuaime a dhéantar an-éifeachtach agus cead do thomhais i raon leathan. Beidh an chuid is plaistigh ionsú fuinnimh agus dá bhrí sin a bhfuil raon tiús teoranta uasta, ach i bhformhór na gcásanna oibre Ní tomhas ina chúis le fadhbanna. Rubair, fiberglass agus go leor ábhair cumaisc ionsú i bhfad níos láidre agus a cheangal ar níos mó tharchuradóirí agus glacadóirí atá optamaithe chun feidhmiú ag minicíochtaí íseal.

Cinneann tiús an cineál an tiontaire. Rudaí Thin a thomhas ag minicíochtaí ard agus tiubh nó damping - íseal. I gcás ábhair an-tanaí a úsáidtear ag teacht mhoill, cé go bhfuil siad, chomh maith le transducers intumtha teoranta tomhais tiús gheall ar cur isteach ón macalla il. I gcás nithe leathan nó nithe ina bhfuil ábhair éagsúla is gá cineálacha éagsúla braiteoirí.

An cuaire an dromchla

Le méadú ar éifeachtacht na cuaire an dromchla teagmhála idir an transducer agus an réad atá le tomhas a laghdú, áfach, le laghdú mór ga cuaire a laghdú réiteach braiteoir. Is féidir leis an tomhas na ngathanna an-bheag a cheangal ar an úsáid a bhaint as línte moill nó transducers báite gan teagmháil. Is féidir iad a úsáid freisin do thomhais i grooves, cavities agus áiteanna eile a bhfuil rochtain theoranta.

teocht

Tá transducers teagmháil infheidhme go ginearálta leis an réad ag teocht de 50 ° C. Is féidir níos mó ábhair te damáiste a dhéanamh don braiteoir gheall ar an éifeacht leathnú teirmeach. Sna cásanna sin, ba chóir duit a úsáid i gcónaí inverters le líne mhoill, a, teocht ard nó tumoideachais braiteoir teas-resistant le dhá ghné.

I gcásanna áirithe, le réad íseal fuaimiúil impedance (dlús méadaithe faoi treoluas fuaime) bhfuil baint aige leis d'ábhar atá iontach impedance fuaimiúla ard. Samplaí tipiciúla - an plaisteach, rubair agus gloine sciath as cruach nó miotail eile, gloine agus cótáil polymeric. Sa chás seo beidh an macalla ón teorainn idir an dá ábhar fazoinvertirovannym - bun os cionn i ndáil leis an macalla ón teorainn le haer. Is féidir é seo a cheartú go simplí trí athrú na socruithe an gléas, ach má tá aon rud a dhéanamh, ansin beidh an léamh a bheith míchruinn.

earráid

Is é an cruinneas tomhais tionchar ag mórán fachtóirí, lena n-áirítear fíorú na tomhsairí tiús ultrasonaic agus a n-calabrú, aonfhoirmeacht treoluas sa tsubstaint, caolú agus scaipeadh na fuaime, roughness dromchla agus cuaire dromchla, droch-chumarsáid agus comhthreomhaireacht bun. Tá Cruinneas bhaint amach ag baint úsáide as na caighdeáin mhéid ar eolas. Le Earráid calabrú cuí tiús ultrasonaic de ± 0.01 mm agus fiú ± 0001 mm. líne moill nó tumtha transducers sa tríú mód a fheabhsú chomh maith leis an cruinneas tomhais.