Nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại là gì?

Máy đo độ dày là thiết bị chuyên dụng trong lĩnh vực đo kiểm độ dày của các loại vật liệu một cách vô cùng chính xác. Tuy nhiên, có nhiều người dùng vẫn chưa biết về nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại. Vậy máy đo độ dày kim loại có nguyên lý hoạt động như thế nào? TKTech sẽ cùng bạn đi tìm đáp án cho câu hỏi này tại bài viết dưới đây. 

Máy đo độ dày kim loại là gì?

Máy đo độ dày kim loại là thiết bị được sử dụng để kiểm tra độ dày của các vật liệu bằng kim loại. Ví dụ như sắt, thép, nhôm, đồng… Từ đó đánh giá được chính xác về chất lượng và độ bền của sản phẩm. Thiết bị này hiện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, đóng tàu, cơ khí…

Đa số các vật liệu đều có thể dùng để đo độ dày bằng siêu âm. Ví dụ như: Kim loại, vật liệu tổng hợp, gốm, thủy tinh hoặc các loại vật liệu không có từ tính như: Kính, nhựa… Ngoài ra, cũng có một số loại vật liệu không thể đo bằng siêu âm như: Gỗ, giấy, bê tông và sản phẩm bọt. Lý do là vì chúng có cấu trúc không ổn định.

Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại

Đây là một trong những thiết bị kỹ thuật kiểm tra không phá hủy khi sử dụng công nghệ phản xạ sóng siêu âm. Máy hoạt động bằng cách đo chính xác thời gian sóng âm được tạo ra bởi đầu dò siêu âm truyền qua chiều dày của các vật liệu cần đo.

Khi sóng âm gặp bề mặt phía đối diện sẽ phản xạ trở lại cảm biến thu sóng. Dựa vào vận tốc sóng âm thanh, thời gian đi – về của sóng mà sẽ cho ra kết quả quãng đường mà sóng siêu âm đi.

Thường thì độ dày kim loại sẽ bằng khoảng ½ quãng đường sóng siêu âm si chuyển. Máy đo độ dày kim loại sử dụng sóng siêu âm thường có cảm biến rời. Trên cảm biến có đầu phát và thu sóng âm. Dụng cụ đo này được thiết kế chuyên nghiệp, dễ dàng sử dụng, vận hành trong nhiều điều kiện khác nhau.

Tìm hiểu sóng siêu âm trong nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại 

Sóng siêu âm là một trong những năng lượng âm ở tần số cao hơn giới hạn mà con người có thể nghe được. Nó có thể được tạo ra trên dải băng tần vô cùng rộng. Đa số loại âm thanh nghe thấy được phải xuất hiện ở dải tần số thấp với giới hạn >20.000 chu kỳ/giây (20 Kilohertz).

Phần lớn việc kiểm tra sóng siêu âm được thực hiện trong dải tần số dao động từ 500 KHz cho đến 20 MHz. Tuy nhiên, có một số thiết bị đo chuyên dụng có thể sử dụng ở các tần số thấp hơn (50KHz hoặc thấp hơn, và có khi lên tới 225 MHz). Dù ở bất kỳ tần số nào thì sóng siêu âm cũng có thể truyền qua môi trường không khí hoặc các vật kim loại theo định luật cơ bản vật lý về sóng.

Đặc điểm của máy đo độ dày kim loại

Máy đo độ dày kim loại thường được lập trình với vận tốc âm trong vật liệu cùng chiều dày, được tính bằng công thức T = (V) x (t/2). Nhưng mọi vật liệu hiện nay đều truyền sóng âm với các vận tốc khác nhau. Chúng thường sẽ nhanh hơn so với vật liệu cứng và chậm hơn nếu tiếp xúc với vật liệu mềm hơn. Vậy nên vận tốc sẽ có thay đổi đáng kể so với nhiệt độ.

Đầu dò của máy đo độ dày kim loại – Nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại 

Bộ phần này bao gồm một biến áp điện tử, máy đo độ dày sẽ được kích hoạt bởi xung lực điện ngắn tạo ra xung sóng âm. Do đó, khi sóng âm truyền vào các chi tiết kiểm tra đến khi đập vào mặt đáy hay mặt phân cách khác sẽ phản xạ trở lại đầu dò. Lúc này đầu dò sẽ tự động chuyển năng lượng âm thành năng lượng điện. Thời gian truyền có thể lên đến khoảng vài phần triệu giây.

Đầu dò của thiết bị này cũng có nhiều loại khác nhau. Nhằm giúp hỗ trợ công việc đo tốt nhất cho từng trường hợp cụ thể như:

– Đầu dò tiếp xúc: Đây là loại đầu dò được sử dụng phổ biến nhất. Nó sẽ tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu kim loại cần đo.

– Đầu dò trễ: Thường được sử dụng để đo những vị trí khó tiếp cận trong quá trình đo.

– Đầu dò nhúng: Chúng được sử dụng để đo những sản phẩm chuyển động dây chuyền, phép đo quét…

– Đầu dò kép: Loại đầu dò này thường được sử dụng chủ yếu để đo ở các bề mặt thô ráp và ăn mòn.

> Bài viết liên quan có thể bạn quan tâm

• Vòng bi bạc đạn chuyên dùng cho máy gặt KUBOTA
• Vòng bi trong bánh xe ô tô khác gì so với vòng bi trong máy móc công nghiệp?

Các ứng dụng của máy đo độ dày kim loại là gì?

Sau khi nắm được nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại. Bạn có thể biết rằng thiết bị này được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực như:

Công nghiệp ô tô, sản xuất xe hơi, sửa chữa xe

Hầu hết các loại máy đo độ dày kim loại được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô. Máy có thể được sử dụng để đo độ dày của tấm kim loại.

– Đồng hồ đo kiểm tra độ dày siêu âm thường được yêu cầu để làm nổi bật các lỗ hổng sản xuất.

– Còn các máy đo độ dày lớp phủ sơn chuyên dụng được sử dụng trong sửa chữa ô tô và nhà để xe để áp dụng độ dày thích hợp của sơn kim loại.

Công việc của thợ kim hoàn

Các chuyên gia kim hoàn có thể sử dụng thiết bị để đo độ dày của vàng và các kim loại quý khác. Bằng cách sử dụng thiết bị đo độ dày siêu âm, thợ kim hoàn có thể phát hiện xem một vật phẩm bằng vàng có chứa lõi của vật liệu khác nhau hay không.

Trong ngành xây dựng, cầu đường

Máy đo độ dày thường được sử dụng để kiểm tra độ dày của tường và vật liệu xây dựng. Bằng cách tiến hành kiểm tra độ dày, người làm xây dựng và khảo sát có thể đảm bảo rằng các bức tường vững chắc, ổn định. Tương tự đường ống đồng và đường ống công nghiệp cũng có thể được kiểm tra một cách thường xuyên để phát hiện sự ăn mòn.

Trong ngành Khảo cổ học

Các nhà khoa học, sinh viên  có thể sử dụng các phương pháp kiểm tra siêu âm không phá hủy để phân tích độ dày của chậu đào và các vật liệu nhạy cảm.

Trong các bể chứa nhiên liệu, hóa chất/Lò hơi áp lực, bồn áp lực, bình áp lực

Máy đo độ dày siêu âm có thể cho biết liệu sự ăn mòn quá mức đang diễn ra trong các bể chứa nhiên liệu, hóa chất.

Một số ngành nghề cần sử dụng đến máy đo độ dày kim loại nữa như:

– Công nghiệp xử lý bề mặt

– Công nghiệp chế tạo máy

– Công nghiệp hóa chất, dầu khí

– Xây lắp đường ống…

Một số lưu ý khi sử dụng máy đo độ dày kim loại siêu âm

Hiểu rõ nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại để biết cách sử dụng đúng nhất. Bạn cũng biết là mỗi vật liệu đều có tính chất đặc điểm khác nhau. Do vậy, việc chọn vận tốc sóng âm trên máy đo độ dày kim loại cũng sẽ khác nhau. Sóng âm có thể truyền trong cả 3 môi trường: rắn/lỏng/khí. Và sóng siêu âm thường sẽ truyền dẫn trong môi trường vật liệu rắn cứng tốt hơn vật liệu mềm.

Người dùng cần phải thực hiện hiệu chuẩn máy trước khi đo. Nếu như thay đổi vật liệu đo thì cũng phải thay đổi bước sóng âm thanh.

Một chiếc máy đo độ dày kim loại sẽ được thiết kế chắc chắn với chất liệu đa dạng. Vỏ máy thường sẽ được làm bằng nhôm, màn hình chỉ thị rõ ràng, có đèn LED đi kèm để thuận tiện trong quá trình làm việc. Hiện nay, bạn có thể tham khảo sử dụng một số dòng máy đo độ dày kim loại chất lượng và được ưa chuộng như:

– Máy đo độ dày kim loại Total Meter TM8812

– Máy đo độ dày kim loại DeFelsko PosiTector UTG C1 1.00-125.00 mm

– Máy đo độ dày kim loại Total Meter TM8818…

Đây đều là những loại máy có khả năng hoạt động mạnh mẽ, đo liên tục trong nhiều giờ liền, độ chính xác. Nếu cần tư vấn thêm về thông số kỹ thuật, bạn có thể liên hệ với TKTech qua hotline bên dưới nhé! Hy vọng qua đây bạn cũng nắm được chi tiết về nguyên lý hoạt động của máy đo độ dày kim loại.