Ultrasonic unene: uendeshaji kanuni, maelekezo, wazalishaji, kitaalam

Ultrasonic unene kipimo ni isiyo uharibifu mbinu kwa ajili ya kuamua upana wa vifaa upande mmoja. Ni haraka, kuaminika, hodari, na, tofauti na micrometer au caliper, hauhitaji kupata pande zote mbili za kitu. sensorer kwanza ya kibiashara, kwa kutumia kanuni ya sona, alionekana katika miaka ya 1940 marehemu. Small vifaa portable, optimized kwa ajili ya aina mbalimbali ya maombi, kuwa kawaida katika miaka ya 1970. Na ubunifu katika teknolojia microprocessor na kuongozwa na viwango vipya vya usahihi, urahisi na miniaturization.

Uzalishaji vifaa kushiriki katika idadi kubwa ya makampuni maalumu. Miongoni mwao - Kijerumani kampuni Siemens, Marekani Dakota Ultrasonics, British Cygnus. Katika Russia, vifaa zinazozalishwa na makampuni kama vile SPF "AKS" NPK "Beam", SPC "MaksProfit" na wengine.

Nini unaweza kupimwa?

Kivitendo yoyote ya kawaida vifaa vya ujenzi unaweza kupimwa kwa kutumia ultrasound. sensorer ultrasonic inaweza kimeundwa vyuma, plastiki, composites, kioo, keramik na kioo. Pia inawezekana vipimo vya plastiki extruded na akavingirisha katika mchakato wa viwanda - tabaka kama tofauti au mipako, na makala multilayer, vinywaji na sampuli kibiolojia. operesheni mwingine ambapo tu muhimu ultrasonic unene, - uamuzi wa unene matofali na miundo ya saruji, lami na miamba. vipimo hizo ni karibu kila mara isiyo uharibifu na hazihitaji kukata au disassembly kituo.

Vifaa kwamba haifai kwa kawaida ultrasonic kipimo kutokana na maambukizi ya maskini wa mawimbi ya juu-frequency, ni pamoja na mbao, karatasi, saruji na bidhaa povu.

Jinsi ya kupima?

Sound nishati inaweza yaliyopatikana katika kipindi cha pana masafa. sauti ya kusikika ni katika aina mbalimbali 20-20 kHz. juu frequency, juu wanaonekana tone. nishati ya mzunguko juu ya zaidi ya kusikia binadamu, aitwaye ultrasound. Katika hali nyingi, ukaguzi ultrasonic unafanywa katika masafa kutoka 500 kHz kwa 20 MHz, ingawa baadhi ya zana maalumu fika 50 kHz au 100 MHz. Bila kujali mzunguko, nishati sonic ni mitambo mitikisiko kupanua katika kati defined, kama vile hewa au chuma, kwa mujibu wa sheria ya msingi ya mawimbi fizikia.

Kwa vipimo kutumia ultrasonic ukuta unene kipimo. kanuni ya uendeshaji wa kifaa yamo katika hesabu halisi ya kunde transit wakati wa uchunguzi ndogo (transducer) kupitia kipimo kitu, yalijitokeza uso wake wa ndani au ukuta distal. Kwa kuwa mawimbi ya sauti kutafakari mbali mipaka baina vifaa tofauti, upimaji huu hufanywa kwa upande mmoja, katika "Pulse / echo".

transducer inajumuisha kipengele piezoelectric ambayo ni msisimko na short mapigo ya umeme wa kuzalisha kipekee ultrasonic mawimbi. Wao ni kupelekwa vifaa kipimo, na kupita katika mpaka wewe uso ukuta nyuma au kikwazo nyingine. wimbi yalijitokeza anarudi transducer ambayo waongofu vibrations mitambo katika nishati ya umeme. Kwa kweli, ultrasonic unene gauges kusikiliza kwa iliyopewa kichwa kutoka upande kinyume. Kwa kawaida, wakati kati imetumwa na ishara yalijitokeza tu millionths chache ya pili. kifaa aliingia data kwenye kasi ya sauti katika nyenzo ambayo inaweza kisha mahesabu unene kwa kutumia uhusiano rahisi hisabati: d = V t / 2, ambapo:

• d - unene wa sehemu;
• V - kasi ya sauti,
• t - kipimo wakati wa kifungu sauti.

parameter muhimu

Ni muhimu kutambua kuwa kasi ya sauti katika kitu chini ya masomo ni sehemu muhimu ya hesabu hii. Vifaa mbalimbali kusambaza mawimbi ya sauti kwa njia tofauti. Kama kanuni, yabisi juu yake, na katika laini - chini. Aidha, ni kubadili sana na hali ya joto. Wakati huo huo ni lazima iwe sanifu ultrasonic unene gauges kwa kasi katika nyenzo kipimo, ambayo moja kwa moja inategemea usahihi wa masomo.

Mawimbi ya sauti katika MHz mbalimbali kwa njia ya hewa majaribio mbaya, hivyo kuboresha maambukizi sauti kati ya emitter na sampuli huwekwa tone ya kuungana maji. Kwa kawaida, couplant kutumika glycerin, propylene glikoli, maji, mafuta na gel. Kiasi kidogo tu cha maji ya kujaza nyembamba sana hewa pengo.

njia ya kipimo

Manufacturers ultrasonic unene kupima wakati muda wa nishati kupitia sampuli ya mtihani kwa njia tatu:

1. muda kati ya uchochezi kunde, ambayo inazalisha wimbi sauti na kwanza kurejea echo bala ndogo kukabiliana thamani, kuchelewa kukabiliana katika chombo, na kubadilisha cable.
2. wakati muda kati echoes kurudi kutoka uso sampuli na kwanza yalijitokeza iliyopewa kichwa.
3. muda kati ya echoes mbili mfululizo chini.

Kuchagua kawaida inaonyesha aina ya transducer, na mahitaji maalum ya maombi. mode ya kwanza ni kutumika kwa sensor mawasiliano na ni ilipendekeza kwa maombi zaidi. pili kuchelewa line ni sasa au kuzama vya kupima kutumika kwa concave na sehemu mbonyeo katika nafasi funge, kwa kupima kusonga vifaa au vitu joto.

mode ya tatu pia hutumia kuchelewa mstari au sensorer kuzamishwa na kwa kawaida hutoa usahihi juu na bora wa chini azimio unene. Kwa kawaida hutumika wakati ubora vipimo vya hali ya kwanza au ya pili ni adimu. Hata hivyo, hali ya mwisho ni mzuri tu kwa ajili ya vifaa zinazozalisha safi echoes nyingi, kama sheria, pamoja na damping chini kama ile ya madini faini-grained, kioo, keramik.

Aina mbili za vifaa

Ultrasonic viwango unene ni kawaida kugawanywa katika aina mbili: kutu na usahihi. Moja ya maombi ya muhimu zaidi ni uamuzi wa upana wa kuta mabaki ya chuma ya mabomba, vyombo, vipengele miundo na vyombo shinikizo ambayo ni chini ya kutu ndani na inaweza kuwa inayoonekana kutoka nje. Unene kupima, ultrasonic kutu na ni iliyoundwa kwa ajili hiyo. Wao kutumia mbinu signal usindikaji kwamba ni optimized kwa ajili ya kugundua ndogo mabaki ya ukuta upana katika sampuli chafu na kutu na viungo maalum vya viwili kipengele.

Katika kesi nyingine, ni inapendekeza matumizi ya vyombo usahihi na converters moja - kwa ajili ya vyuma, plastiki, mashine, composites, mpira na keramik. By wingi wa sensorer ya vifaa mbalimbali usahihi, ambayo inaweza kupima na usahihi wa ± 0025 mm au zaidi, ambayo ni ya juu kuliko probes kutu.

Standard ultrasonic unene gauges ni classified na kusudi, shahada ya automatisering, ulinzi kutoka yatokanayo na mazingira, upinzani dhidi ya stress mitambo, na pia huamua bahati wao wakuu.

aina ya converters

• Mawasiliano vya kupima hutumika katika kuwasiliana moja kwa moja na sampuli mtihani. Vipimo nao rahisi, hivyo ni kutumika mara nyingi zaidi.
• Converters kuchelewa line wanaunda plastiki, epoxy au silinda Quartz kama kiunganishi kati ya kipengele kazi na mtihani kitu. sababu kuu kwa ajili ya matumizi yao - Kipimo cha vitu nyembamba, ambapo ni muhimu kutenganisha uchochezi kunde kutoka echo chini. kuchelewa line inaweza kutumika kama joto kizio, kulinda joto nyeti detector kipengele kutoka kuwasiliana moja kwa moja kwa vifaa moto. Pia, unaweza kufanyika, kuboresha mtego katika concave mkali au kwenye mbonyeo.
• vya kupima Submersible kwa kusambaza nishati acoustic kwa kipengele kupima kwa kutumia maji kuoga au safu. Wao ni kutumika kwa ajili ya kipimo cha kusonga vitu, kwa skanning au optimization ya kuungana mbele ya kasi radii, Grooves au vituo.
• Converters na mambo mawili hutumika katika shirinomerah babuzi kwa kuamua upana wa vitu na mbaya, uso vimeota kutu. Lina kupeleka tofauti na kupokea kipengele imewekwa kwa pembeni kidogo ya line kuchelewa kuzingatia nishati kwa mbali aliyechaguliwa hapa chini ya uso wa sampuli kipimo. Ingawa vipimo kama si sahihi kama aina nyingine ya sensorer, kwa kawaida kutoa utendaji ya juu sana.

Ultrasonic Unene kupima: maelekezo

Ya kujiandaa kwa ajili transducer kipimo ziwe zimeunganishwa kwenye kifaa, kuiwasha, kuweka kasi ya sauti na calibrate. Ili kufanya hivyo, kutumia kidogo ya nyenzo ya mawasiliano ya calibration ya kawaida, ambatisha sensor na kuwawezesha calibration mode. Utaratibu huu lazima iwe kufanywa baada ya kubadilisha Inverter au betri. Toleo tofauti za inayojulikana calibration unene na kasi ya sauti.

Kwa vipimo lazima kutumika kwa uso wa kitu na kufanya mawasiliano wakala chombo hicho. matokeo ni kuonyeshwa kwenye onyesho. Inawezekana kutumia kifaa katika hali ya Scan, kwa mfano, kutafuta unene ndogo ya nyenzo. Pia inawezekana configure kengele kutambua maeneo yenye ukubwa ukuta wa chini ya thamani ya kuweka.

Kupima kasi ya sauti kupimwa kitu caliper au micrometer, ambatisha kubadilisha na kusubiri matokeo. Kwa kuweka thamani ya awali kipimo, bonyeza kitufe cha kuhifadhi data kwenye kumbukumbu. Baadhi ya vifaa kuruhusu kuhamisha data kwa PC.

Ultrasonic unene: Maoni

Watumiaji vyema kutathmini kompakt kawaida, urahisi wa kutumia, kuaminika, urahisi wa urekebishaji vya vifaa ya kisasa. Wataalam kumbuka kukosekana kwa njia mbadala ya vifaa vya aina hii wakati wa kutathmini hali ya magari, ubora wa utendaji wa bodywork. kifaa inafanya uwezekano wa kuamua kama gari ni repaint na kama alihusika katika ajali. Unene, ambapo hakuna couplant required, pamoja na uwezo wa kufanya binafsi calibration, ni maarufu zaidi.

Material na aina

Ultrasonic unene, kanuni ya ambayo ni kuchaguliwa kulingana na muundo, kupima mbalimbali, jiometri, joto, mahitaji ya usahihi na hali nyingine inawezekana, wakati mwingine tu lazima.

nyenzo aina na kiwango cha vipimo ni mambo muhimu katika kifaa uteuzi na inverter. vitu vingi, ikiwa ni pamoja na madini mengi, keramik na kioo, ultrasound ni kazi kwa ufanisi sana na kuruhusu kwa vipimo katika mbalimbali. plastiki wengi kunyonya nishati na hivyo kuwa na mdogo upeo unene mbalimbali, lakini katika hali ya kazi ya kipimo haina kusababisha matatizo. Rubber, mashine na vifaa vya wengi Composite kunyonya nguvu zaidi na kuhitaji transmita zaidi na kupokea kwamba ni optimized kwa ajili ya utendaji katika mikondo ya chini.

Unene huamua aina ya kubadilisha fedha. vitu nyembamba ni kipimo katika masafa ya juu na nene au damping - ya chini. Kwa ajili ya vifaa mwembamba sana kutumika kuchelewa line, ingawa, na pia vya kupima submersible ni mdogo katika vipimo unene kutokana na kuingiliwa na kutoka echo nyingi. Katika kesi ya vitu mbalimbali au vitu yenye vifaa kadhaa kuhitaji aina tofauti ya sensorer.

curvature ya uso

Kutokana na kuongezeka kwa ufanisi wa curvature ya mawasiliano ya uso kati ya transducer na kitu kuwa kipimo hupungua, hata hivyo kwa kupunguza radius ya curvature lazima ilipungua sensor azimio. kipimo cha radii ndogo sana inaweza kuhitaji matumizi ya mistari kuchelewa au contactless submersible vya kupima. Wao pia inaweza kutumika kwa ajili ya vipimo katika Grooves, mashimo na maeneo mengine kwa kiasi fulani.

joto

Mawasiliano vya kupima kwa ujumla husika na kitu katika joto ya 50 ° C. Zaidi murua vifaa inaweza kuharibu sensor kutokana na athari za upanuzi wa mafuta. Katika hali kama hizo, unapaswa daima kutumia inverters na kucheleweshwa mstari, joto sugu, joto la juu au kuzamishwa sensor na mambo mawili.

Wakati mwingine, kwa chini acoustic impedance kitu (wiani wingi na kasi ya sauti) ni kushikamana na nyenzo kwa impedance high acoustic. Mfano mifano - plastiki, mpira na mipako ya kioo chuma au metali nyingine, kioo na polymeric mipako. Katika hali hii mwangwi kutoka mpaka kati ya vifaa mbili fazoinvertirovannym - inverted kuhusiana na mwangwi kutoka mpaka na hewa. Hii inaweza kusahihishwa kwa kifupi kubadilisha mipangilio ya kifaa, lakini kama hakuna kinachofanyika, basi kusoma itakuwa sahihi.

makosa

usahihi kipimo ni walioathirika na sababu nyingi, ikiwa ni pamoja na ukaguzi wa viwango ultrasonic unene na calibration yao, kasi mshikamano katika Dutu, attenuation na kutawanyika kwa sauti, uso Ukwaru na curvature uso, mawasiliano duni na usambamba chini. Usahihi ni bora mafanikio kwa kutumia viwango vya kawaida inajulikana. Pamoja na sahihi calibration makosa ultrasonic unene wa ± 0,01 mm na hata ± 0001 mm. kuchelewa mstari au kuzamishwa vya kupima katika hali ya tatu pia kuboresha usahihi kipimo.