Cách sử dụng máy đo độ dày siêu âm

Nếu bạn đang tìm cách tận dụng tối đa máy đo độ dày siêu âm Elcometer hoặc Huatec. Bạn cần biết cách truy cập và sử dụng các tính năng đi kèm với mỗi thiết bị. Mỗi thiết bị đều khác nhau, bởi vì chúng được thiết kế cho một mức độ khác nhau của người dùng chuyên nghiệp. Bài viết này chúng tôi sẽ hướng dẫn bạ cách sử dụng máy đo độ dày siêu âm hiệu quả nhất

Cách sử dụng máy đo độ dày siêu âm

Để biết cách sử dụng máy đo độ dày siêu âm ta phải biết cách lựa chọn thiết bị đo độ dày phù hợp với thiết bị cần đo. Câu hỏi đặt ra là ta nên sử dụng phương pháp đo nào? Sử dụng các tính năng và chức năng nào cho tốt nhất.

Nên sử dụng phương pháp đo nào?

Đây là một trong những câu hỏi quan trọng nhất bạn có thể tự hỏi mình. Nếu bạn đang cố lấy số đo cho độ dày bề mặt cụ thể, nhưng thước đo bạn đang sử dụng không có đầu dò chính xác được gắn hoặc nó được thiết lập không chính xác, thì phép đo của bạn rõ ràng sẽ giống nhau.

Vì vậy, các phép đo khác nhau là gì phương pháp nào? Vâng, có ba biến thể phát hiện và xung siêu âm khác nhau. Chúng ta sẽ bắt đầu với các phương pháp đo siêu âm đơn giản nhất trước tiên.

Phương pháp tiếng vọng đơn

Phương pháp này có lẽ là đơn giản nhất. Tuy nhiên, nó không được khuyến khích sử dụng khi bạn đang cố gắng xác định độ sâu của kim loại. Phương pháp này không thể kiểm tra hết độ sâu của lớp phủ, chẳng hạn như sơn. Điều này có nghĩa là bạn có thể đánh giá chính xác độ sâu của kim loại hoặc vật liệu kỹ thuật không được phủ bởi bất kỳ loại nào. Nếu bạn đo lớp phủ và kim loại, máy đo độ dày sẽ cho bạn đọc cả hai độ dày kết hợp. Loại phương pháp đo này sử dụng đầu dò tinh thể kép.

Phương pháp tiếng vọng đến tiếng vọng

Tương tự như phương pháp echo đơn (tiếng vọng đơn), chế độ đo độ dày siêu âm này sử dụng đầu dò tinh thể kép. Không giống như phương pháp echo đơn lẻ, nó có thể bỏ qua các lớp phủ có độ sâu lớp phủ tối đa là 1mm.

Điều này là lý tưởng để thử nghiệm không phá hủy trên các vật liệu có lớp sơn mỏng bảo vệ, chất bịt kín, bụi bẩn và các vật liệu khác. Việc sử dụng hai tín hiệu dội lại liên tiếp là những gì cho phép thiết bị đo độ dày lớp phủ khéo léo của bạn phân biệt giữa lớp phủ và vật liệu, và do đó loại bỏ lớp phủ khỏi phép đo.

Phương pháp nhiều tiếng vang

Nhiều tiếng vang là biến thể được sử dụng rộng rãi nhất của các chế độ đo có sẵn. Được tiên phong bởi các kỹ sư trên thế giới, nó sử dụng nhiều xung âm thanh (do đó là tên) để bỏ qua lớp phủ dày tới 20 mm . Phương pháp đặc biệt này sử dụng các đầu dò tinh thể đơn, không giống như hai phương pháp còn lại. Bạn có thể tham khảo dòng máy đo độ dày Elcometer 456

Hướng dẫn đo độ dày lớp phủ bằng máy đo độ dày siêu âm

Bước 1) Nhấn công tắc nguồn để bật thiết bị

Bước 2) Nhấn nút IN / MM để đặt Inch / mm

Bước 3) Thêm một giọt gel lên bề mặt cần kiểm tra và đặt đầu dò trực tiếp vào gel. Đọc trên màn hình là độ dày thực tế của phần được đo.

Bước 4) Lần đọc cuối cùng được giữ trên màn hình cho đến khi thiết bị tắt nguồn.

Sự chuẩn bị

Máy đo độ dày có khả năng thực hiện các phép đo trên nhiều loại vật liệu, từ các kim loại khác nhau đến thủy tinh và nhựa. Tuy nhiên, các loại vật liệu khác nhau sẽ yêu cầu sử dụng các đầu dò khác nhau.

Chọn đầu dò chính xác cho công việc là rất quan trọng để có thể dễ dàng thực hiện phép đo chính xác và đáng tin cậy. Các đoạn sau đây nêu bật các tính chất quan trọng của bộ chuyển đổi, cần được xem xét khi chọn bộ chuyển đổi cho một công việc cụ thể.

Nói chung, bộ chuyển đổi tốt nhất cho công việc là một bộ truyền đủ năng lượng siêu âm vào vật liệu được đo sao cho tiếng vang mạnh, ổn định được đo bằng máy đo. Một số yếu tố ảnh hưởng đến sức mạnh của siêu âm khi nó di chuyển.

Cường độ tín hiệu ban đầu

Tín hiệu bắt đầu càng mạnh thì tiếng vang trở lại của nó sẽ càng mạnh. Cường độ tín hiệu ban đầu phần lớn là một yếu tố kích thước của bộ phát siêu âm trong đầu dò. Một khu vực phát xạ lớn sẽ gửi nhiều năng lượng hơn vào vật liệu được đo hơn một khu vực phát ra nhỏ. Do đó, một bộ chuyển đổi gọi là 1/2 1/2 inch sẽ được phát ra tín hiệu mạnh hơn so với đầu dò của 1/4 1/4 inch.

Hấp thụ và tán xạ

Khi siêu âm đi qua bất kỳ vật liệu nào, nó được hấp thụ một phần. Nếu vật liệu mà âm thanh truyền qua có cấu trúc hạt, sóng âm sẽ bị tán xạ. Cả hai hiệu ứng này đều làm giảm cường độ của sóng và do đó, khả năng phát hiện tiếng vang trở lại của máy đo.

Siêu âm tần số cao hơn được hấp thụ và phân tán nhiều hơn siêu âm tần số thấp hơn.

Mặc dù có vẻ như việc sử dụng đầu dò tần số thấp hơn có thể tốt hơn trong mọi trường hợp, tần số thấp sẽ ít định hướng hơn tần số cao. Do đó, một bộ chuyển đổi tần số cao hơn sẽ là lựa chọn tốt hơn để phát hiện vị trí chính xác của các lỗ nhỏ hoặc lỗ hổng trong vật liệu được đo.

Hình học của đầu dò

Các ràng buộc vật lý của môi trường đo đôi khi xác định sự phù hợp của đầu dò cho một công việc nhất định. Một số đầu dò có thể đơn giản là quá lớn để được sử dụng trong các khu vực hạn chế chặt chẽ. Ngoài ra, diện tích bề mặt có sẵn để tiếp xúc với đầu dò có thể bị hạn chế, yêu cầu sử dụng đầu dò có đầu mòn nhỏ. Đo trên một bề mặt cong, chẳng hạn như một bức tường xi lanh động cơ, có thể yêu cầu sử dụng đầu dò với một mặt cong phù hợp.

Nhiệt độ của vật liệu

Khi cần đo trên các bề mặt quá nóng, phải sử dụng đầu dò nhiệt độ cao. Những đầu dò này được chế tạo bằng vật liệu và kỹ thuật đặc biệt cho phép chúng chịu được nhiệt độ cao mà không bị hư hại. Ngoài ra, phải cẩn thận khi thực hiện thăm dò đầu dò ‐ Zero, hoặc hiệu chỉnh cho đến độ dày được biết đến với bộ chuyển đổi nhiệt độ cao.

Lựa chọn đầu dò thích hợp thường là vấn đề đánh đổi giữa các đặc điểm khác nhau. Có thể cần phải thử nghiệm với nhiều loại đầu dò khác nhau để tìm ra loại hoạt động tốt cho một công việc nhất định.

Bộ chuyển đổi là đầu cuối kinh doanh của các công cụ. Nó truyền và nhận sóng âm siêu âm mà thiết bị sử dụng để tính độ dày của vật liệu được đo. Đầu dò kết nối với thiết bị thông qua cáp kèm theo và hai đầu nối đồng trục.

Khi sử dụng đầu dò, hướng của đầu nối đồng trục kép không quan trọng: có thể cắm phích cắm vào ổ cắm trong thiết bị. Đầu dò phải được sử dụng chính xác để dụng cụ tạo ra các phép đo chính xác, đáng tin cậy. Dưới đây là một mô tả ngắn về đầu dò, theo sau là hướng dẫn sử dụng.

Hình trên bên trái là hình dưới cùng của một bộ chuyển đổi điển hình. Hai hình bán nguyệt của mặt đeo có thể nhìn thấy, như là hàng rào ngăn cách chúng. Một trong những hình bán nguyệt chịu trách nhiệm dẫn âm thanh siêu âm vào vật liệu được đo, và hình bán nguyệt kia chịu trách nhiệm dẫn âm thanh dội lại vào đầu dò. Khi đầu dò được đặt so với vật liệu được đo, đó là khu vực ngay bên dưới tâm của bề mặt đang được đo.

Hình bên phải là một cái nhìn từ trên xuống của một bộ chuyển đổi điển hình. Nhấn vào đỉnh bằng ngón tay cái hoặc ngón trỏ để giữ đầu dò đúng vị trí. Áp suất vừa phải là đủ, vì chỉ cần giữ cho đầu dò đứng yên, và mặt mòn được đặt phẳng trên bề mặt của vật liệu được đo.

Điều kiện và chuẩn bị bề mặt

Trong bất kỳ kịch bản đo siêu âm nào, hình dạng và độ nhám của bề mặt thử nghiệm là rất quan trọng. Bề mặt gồ ghề, không bằng phẳng có thể hạn chế sự xâm nhập của sóng siêu âm qua vật liệu và dẫn đến các phép đo không ổn định và do đó không đáng tin cậy.

Bề mặt được đo phải sạch và không có các hạt nhỏ, rỉ sét hoặc cặn. Sự hiện diện của các vật cản như vậy sẽ ngăn không cho đầu dò ngồi đúng vào bề mặt. Thông thường, bàn chải dây hoặc dụng cụ cạo sẽ hữu ích trong việc làm sạch bề mặt.

Trong những trường hợp cực đoan hơn, có thể sử dụng máy mài quay hoặc đá mài, mặc dù phải cẩn thận để ngăn ngừa sự nứt vỡ bề mặt, điều này sẽ ức chế khớp nối đầu dò thích hợp.

Các bề mặt cực kỳ gồ ghề, chẳng hạn như lớp hoàn thiện giống như đá cuội của một số gang, sẽ tỏ ra khó đo nhất. Những loại bề mặt này tác động lên chùm âm thanh như kính mờ trên ánh sáng, chùm tia trở nên khuếch tán và tán xạ theo mọi hướng.

Ngoài việc đặt ra những trở ngại cho việc đo lường, các bề mặt gồ ghề góp phần làm hao mòn quá mức đầu dò, đặc biệt là trong các tình huống mà đầu dò bị chà xát trên bề mặt. Đầu dò nên được kiểm tra một cách thường xuyên, cho các dấu hiệu mòn không đều của mặt mòn.

Nếu mặt mòn bị mòn ở một phía nhiều hơn mặt khác, chùm âm thanh xuyên qua vật liệu thử có thể không còn vuông góc với bề mặt vật liệu. Trong trường hợp của anh ta, sẽ rất khó để xác định chính xác những bất thường nhỏ trong vật liệu được đo, vì trọng tâm của chùm âm thanh không còn nằm ngay bên dưới đầu dò.

Ghi chú quan trọng

Khi công cụ hiển thị các phép đo độ dày, màn hình sẽ giữ giá trị cuối cùng được đo, cho đến khi thực hiện phép đo mới. Để đầu dò thực hiện công việc của mình, không được có khe hở không khí giữa bề mặt hao mòn và bề mặt của vật liệu được đo.

Điều này được thực hiện với việc sử dụng một chất lỏng khớp nối trực tuyến, thường được gọi là mối nối ghép. Chất lỏng này phục vụ cho cặp vợ chồng, hay truyền sóng âm siêu âm từ đầu dò, vào vật liệu và trở lại.

Trước khi thử thực hiện phép đo, nên sử dụng một lượng nhỏ chất ghép cho bề mặt vật liệu được đo. Thông thường, một giọt ghép là đủ.

Sau khi áp dụng khớp nối, ấn chặt đầu dò (hao mòn xuống) vào khu vực cần đo. Chỉ báo trạng thái khớp nối sẽ xuất hiện và một số chữ số sẽ xuất hiện trong màn hình. Nếu nhạc cụ đã được chính xác là zero zeroed và được đặt ở tốc độ âm thanh chính xác, số trong màn hình sẽ cho biết độ dày thực của vật liệu ngay bên dưới đầu dò.

Nếu chỉ báo trạng thái khớp nối có vẻ không ổn định hoặc các số trên màn hình có vẻ thất thường, hãy kiểm tra để đảm bảo rằng có một màng ghép tương ứng bên dưới đầu dò và đầu dò được đặt phẳng so với vật liệu. Nếu tình trạng vẫn còn, có thể cần phải chọn một đầu dò khác (kích thước hoặc tần số) cho vật liệu được đo.

Trong khi đầu dò tiếp xúc với vật liệu đang được đo, thiết bị sẽ thực hiện bốn phép đo mỗi giây, cập nhật màn hình của nó như hiện tại. Khi đầu dò được tháo ra khỏi bề mặt, màn hình sẽ giữ phép đo cuối cùng được thực hiện.

Ghi chú

Đôi khi, một màng nhỏ của khớp nối sẽ được rút ra giữa đầu dò và bề mặt khi đầu dò được loại bỏ. Khi điều này xảy ra, máy đo có thể thực hiện phép đo thông qua màng ghép này, dẫn đến phép đo lớn hơn hoặc nhỏ hơn mức cần thiết.

Hiện tượng này là rõ ràng khi một giá trị độ dày được quan sát trong khi đầu dò được đặt, và một giá trị khác được quan sát thấy sau khi đầu dò được loại bỏ.

Ngoài ra, các phép đo thông qua sơn hoặc lớp phủ rất dày có thể dẫn đến sơn hoặc lớp phủ được đo chứ không phải là vật liệu thực tế dự định. Trách nhiệm sử dụng hợp lý nhạc cụ và nhận biết các loại hiện tượng này, chỉ thuộc về người sử dụng nhạc cụ.

Đo ống và ống

Khi đo một đoạn ống để xác định độ dày của thành ống, định hướng của đầu dò là rất quan trọng. Nếu đường kính của ống lớn hơn khoảng 4 inch, các phép đo phải được thực hiện với đầu dò được định hướng sao cho khe hở trong mặt mòn vuông góc (ở góc phải) với trục dài của ống.

Đối với đường kính ống nhỏ hơn, nên thực hiện hai phép đo, một phép đo có khe hở vuông góc, một phép đo có khe hở song song với trục dài của ống. Giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị được hiển thị sau đó nên được lấy làm độ dày tại điểm đó.

Đo bề mặt nóng

Vận tốc âm thanh qua một chất phụ thuộc vào nhiệt độ của nó. Khi vật liệu nóng lên, vận tốc âm thanh xuyên qua chúng giảm xuống. Trong hầu hết các ứng dụng có nhiệt độ bề mặt dưới 100, không phải tuân thủ các quy trình đặc biệt. Ở nhiệt độ trên điểm này, sự thay đổi tốc độ âm thanh của vật liệu được đo bắt đầu có tác động rõ rệt khi đo siêu âm.

Ở nhiệt độ cao như vậy, người dùng nên thực hiện quy trình hiệu chuẩn trên một mẫu có độ dày đã biết, ở hoặc gần nhiệt độ của vật liệu cần đo. Điều này sẽ cho phép máy đo tính toán chính xác vận tốc âm thanh qua vật liệu nóng.

Khi thực hiện các phép đo trên các bề mặt nóng, cũng có thể cần thiết phải điều chỉnh một bộ chuyển đổi nhiệt độ cao được chế tạo đặc biệt. Những đầu dò này được chế tạo bằng vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao.

Mặc dù vậy, nên để đầu dò tiếp xúc với bề mặt trong một thời gian ngắn khi cần thiết để có được phép đo ổn định. Trong khi đầu dò tiếp xúc với bề mặt nóng, nó sẽ bắt đầu nóng lên, và thông qua sự giãn nở nhiệt và các hiệu ứng khác, có thể bắt đầu ảnh hưởng xấu đến độ chính xác của phép đo.

Đo vật liệu nhiều lớp

Vật liệu nhiều lớp là duy nhất ở chỗ mật độ của chúng (và do đó âm thanh) có thể thay đổi đáng kể từ mảnh này sang mảnh khác. Một số vật liệu nhiều lớp thậm chí có thể biểu hiện những thay đổi đáng chú ý về âm thanh, vận tốc trên một bề mặt. Cách duy nhất để đo lường đáng tin cậy các vật liệu đó là bằng cách thực hiện quy trình hiệu chuẩn trên một mẫu có độ dày đã biết.

Lý tưởng nhất, vật liệu mẫu này phải là một phần của cùng một mảnh được đo, hoặc ít nhất là từ cùng một lô cán. Bằng cách hiệu chỉnh cho từng mẫu thử riêng lẻ, các hiệu ứng biến đổi âm thanh sẽ được giảm thiểu.

Một xem xét quan trọng bổ sung khi đo các lớp, đó là bất kỳ khe hở không khí hoặc túi bao gồm sẽ gây ra sự phản xạ sớm của chùm siêu âm. Hiệu ứng này sẽ được nhận thấy là sự giảm độ dày đột ngột ở một bề mặt thông thường khác.

Mặc dù điều này có thể cản trở việc đo chính xác tổng độ dày vật liệu, nhưng nó cung cấp cho người dùng dấu hiệu tích cực về các khe hở không khí trong lớp gỗ.

Sự phù hợp của vật liệu

Đo độ dày siêu âm dựa vào việc truyền sóng âm qua vật liệu được đo. Không phải tất cả các vật liệu đều tốt trong việc truyền âm thanh. Đo độ dày siêu âm là thực tế trong nhiều loại vật liệu bao gồm kim loại, nhựa và thủy tinh. Các vật liệu khó khăn bao gồm một số vật liệu đúc, bê tông, gỗ, sợi thủy tinh và một số cao su.

Khớp nối

Tất cả các ứng dụng siêu âm đòi hỏi một số phương tiện để ghép âm thanh từ đầu dò đến mẫu thử. Thông thường một chất lỏng có độ nhớt cao được sử dụng làm môi trường. Âm thanh được sử dụng trong đo độ dày siêu âm không đi qua không khí một cách hiệu quả.

Một loạt các vật liệu ghép có thể được sử dụng trong đo siêu âm. Propylene glycol phù hợp cho hầu hết các ứng dụng. Trong các ứng dụng khó đòi hỏi phải truyền tối đa năng lượng âm thanh, glycerin được khuyên dùng. Tuy nhiên, trên một số kim loại glycerin có thể thúc đẩy sự ăn mòn bằng phương pháp hấp thụ nước và do đó có thể là không mong muốn.

Các khớp nối thích hợp khác để đo ở nhiệt độ bình thường có thể bao gồm nước, các loại dầu và mỡ khác nhau, gel và chất lỏng silicon. Các phép đo ở nhiệt độ cao sẽ yêu cầu các khớp nối nhiệt độ cao có công thức đặc biệt.

Kế thừa trong đo lường độ dày siêu âm là khả năng theinstrument sẽ sử dụng tiếng vang thứ hai thay vì tiếng vang đầu tiên từ bề mặt sau của vật liệu được đo trong khi ở chế độ xung tiêu chuẩn. Điều này có thể dẫn đến kết quả đọc độ dày là TWICE. Trách nhiệm sử dụng hợp lý nhạc cụ và nhận biết các loại hiện tượng này chỉ thuộc về người sử dụng nhạc cụ.

Bảo trì

THAY THẾ CÁC PIN

Khi chỉ báo pin yếu xuất hiện trên màn hình, nên thay pin.

Sử dụng quy trình sau đây khi thay pin. Tắt nguồn hoặc đợi cho đến khi thiết bị tự động tắt. Mở ngăn chứa pin. Tháo pin đã sử dụng và lắp pin mới vào ngăn chứa, chú ý đến cực tính của pin.