Οι ακριβείς μονοστοιχειακοί υπερηχητικοί μετρητές πάχους είναι όργανα UT σχεδιασμένα για τη μέτρηση πολύ λεπτών (υποχιλιοστομετρικών) ή υψηλής ανάλυσης πάχους σε μέταλλα, πλαστικά, σύνθετα υλικά και γυαλί. Ο μονοστοιχειώδης αισθητήρας χρησιμοποιεί έναν μόνο πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο που λειτουργεί τόσο ως πομπός όσο και ως δέκτης, επιτρέποντας αναλύσεις 0,001 mm σε πάχη από χιλιοστά έως δέκατα του χιλιοστού. Χρησιμοποιούνται σε εργαστήρια ποιότητας, στην έρευνα και ανάπτυξη, καθώς και για τη δοκιμή λεπτών αεροδιαστημικών εξαρτημάτων, προστατευτικών μεμβρανών και πολυστρωματικών σύνθετων υλικών.
Δημιουργήσαμε έναν ιστότοπο αποκλειστικά αφιερωμένο σε υπερηχητικά όργανα
Ο νέος ιστότοπος περιέχει φύλλα προϊόντων, εγχειρίδια, πιστοποιήσεις, εφαρμογές και προτάσεις για την επιλογή του κατάλληλου εργαλείου.
Αρχή ενός στοιχείου
Στην αρχή του ενός στοιχείου, ένας πιεζοηλεκτρικός κρύσταλλος υψηλής συχνότητας (συνήθως 15-100 MHz, με μέγιστες συχνότητες έως 200 MHz για εφαρμογές μικρομέτρου) εκπέμπει έναν πολύ σύντομο υπερηχητικό παλμό στο υλικό. Μετά τον χρόνο μετάδοσης, ο ίδιος κρύσταλλος μεταβαίνει σε λειτουργία λήψης και ανιχνεύει τις ηχώ που επιστρέφουν από τις εσωτερικές διεπαφές (ανακλάσεις από την αντίθετη επιφάνεια ή μεταξύ των στρωμάτων ενός σύνθετου υλικού). Η εξαιρετικά υψηλή χρονική ανάλυση επιτρέπει την ανίχνευση ηχώ που απέχουν λίγα νανοδευτερόλεπτα, που αντιστοιχούν σε πάχη υποχιλιοστού. Η ταχύτητα του ήχου και η θερμοκρασία του υλικού πρέπει να χαρακτηριστούν σωστά.
Προδιαγραφές
Το τυπικό εύρος κυμαίνεται από 0,08 mm έως 25 mm σε χάλυβα, με ανάλυση 0,001 mm και ακρίβεια ±0,01 mm σε μοντέλα υψηλής τεχνολογίας. Οι υψηλές συχνότητες (20, 30, 50, 100 MHz) επιτρέπουν τον διαχωρισμό λεπτών διεπαφών. Τα όργανα ενσωματώνουν σαρώσεις A υψηλού ρυθμού δειγματοληψίας (1-2 GS/s), πολλαπλές πύλες για μετρήσεις πολλαπλών στρώσεων, λειτουργία ταχύτητας (υπολογισμός της ταχύτητας του ήχου σε γνωστό πάχος), καταγραφέα δεδομένων και έξοδο δεδομένων. Οι αισθητήρες γραμμής καθυστέρησης με στοιχεία καθυστέρησης είναι απαραίτητοι για μετρήσεις σε πολύ λεπτά στρώματα.
Εφαρμογές
Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν μέτρηση πάχους λεπτών μεταλλικών φύλλων και μεμβρανών, επιθεώρηση πολυμερών και κεραμικών επιστρώσεων, επιθεώρηση μεμβρανών σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB), επιθεώρηση πολυστρωματικών σύνθετων υλικών (CFRP, GFRP laminates), μέτρηση σκληρυμένου γυαλιού για την αυτοκινητοβιομηχανία, επιθεώρηση μεμβρανών φραγμού σε συσκευασίες, επιθεώρηση λεπτών δομικών στοιχείων αεροδιαστημικής (επιδερμίδες αεροσκαφών), μέτρηση μεταλλικής επιμετάλλωσης σε υποστρώματα και επιθεώρηση χιτωνίων εμβόλων και επενδύσεων κινητήρων υψηλής ακρίβειας. Η λειτουργία πολλαπλής ηχούς επιτρέπει τη μέτρηση μεταλλικής επιμετάλλωσης κάτω από οργανικές επιστρώσεις χωρίς αφαίρεση.
Λειτουργία πολλαπλής ηχούς
Η λειτουργία πολλαπλής ηχούς μετρά τον χρόνο μεταξύ δύο ή περισσότερων διαδοχικών ηχώ από την αντίθετη επιφάνεια του υλικού, εξαλείφοντας το σφάλμα σύζευξης (μηδενική διόρθωση) και βελτιώνοντας την επαναληψιμότητα σε επικαλυμμένες επιφάνειες. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για τη μέτρηση της μεταλλικής επιμετάλλωσης κάτω από βαφή (π.χ., επιχρωμίωση κάτω από βερνίκι), για το πάχος των επικαλυμμένων σωλήνων και για τον έλεγχο μεμβρανών κάτω από στεγανωτικά. Απαιτεί υλικά με χαμηλή υπερηχητική απορρόφηση για τη δημιουργία πολλαπλών ορατών και ξεχωριστών ηχώ.
Πρότυπα και βαθμονόμηση
Οι ακριβείς μετρητές πάχους UT ακολουθούν τα ίδια πρότυπα με τα μοντέλα διάβρωσης (EN 14127, ASTM E797, ISO 16809) αλλά με υψηλότερη κλάση ακρίβειας. Το NAS 410 (προσόντα προσωπικού) ισχύει επίσης για αεροδιαστημικές εφαρμογές. Η βαθμονόμηση χρησιμοποιεί μικρομετρικά βηματόμετρα πιστοποιημένα κατά ISO 17025. Η επαλήθευση της λειτουργίας πολλαπλής ηχούς απαιτεί δείγματα με εξαιρετικά επίπεδες, παράλληλες επιφάνειες. Τα κριτήρια επιλογής υπαγορεύονται από το υλικό, το ελάχιστο πάχος που πρόκειται να μετρηθεί και την απαιτούμενη ανάλυση.
Οι πρόσφατες εξελίξεις στους μετατροπείς UT περιλαμβάνουν την ανάπτυξη μικροσκοπικών ανιχνευτών Phased Array που, διατηρώντας παράλληλα την αρχή της μέτρησης ενός στοιχείου, επιτρέπουν προηγμένα χαρακτηριστικά όπως η ηλεκτρονική σάρωση δέσμης, χρήσιμα για ακριβείς επιθεωρήσεις σύνθετων γεωμετριών και για την ανάλυση στρωματοποιημένων σύνθετων υλικών με διεπαφές που δεν είναι κάθετες στη δέσμη μέτρησης.