Els principis de la mesura del gruix ultrasònic

Feb 15, 2025

Deixa un missatge

Sobre forma d'ona ultrasònica

 

We are surrounded by invisible sound waves. In media such as water or air, they manifest as mechanical vibrations. *"Ultrasonic wavefrom"are sounds with frequencies exceeding the human hearing limit (generally accepted as >20 kHz). En proves d’ultrasons, les freqüències normalment oscil·len entre 500 kHz a 20 MHz.

 

Com funciona un calibre de gruix ultrasònic?


Una sonda ultrasònica genera ressò d’ultrasons. Es mesura precisament el temps que es fa amb el ressò per recórrer el material de prova i es torna a la sonda. Les ones sonores reflecteixen des dels límits entre diferents materials. El transductor no només genera el pols, sinó que també detecta els ecos. L’interval de temps entre el pols emès i el ressò de la paret posterior es calcula segons la fórmula següent:

 

Distància=Velocitat del so (m/s) x temps

news-472-208

El pols és un esclat d’energia sonora, semblant a colpejar un tambor. L’eco és el reflex d’aquest so. Les ones s’acoblen al material de prova mitjançant el gel d’acoblament i es propaguen fins que es troben amb la paret posterior o un altre límit, i reflecteixen de nou al transductor, que converteix l’energia acústica de nou en energia elèctrica. El calibre supervisa els ecos que tornen, amb intervals de temps sovint mesurats en mil·lèsimes de segon. En predefinir la velocitat del so del material, es pot calcular el gruix.

Factors clau


1. La velocitat del so del material és fonamental. Els materials més durs transmeten so més ràpidament que els més suaus. Les velocitats del so metàl·liques solen ser molt superiors als materials no metàl·lics.
2. Calibració és necessària. El calibre s’ha de calibrar a la velocitat del so específica del material mitjançant estàndards de referència de gruix conegut.

3. La velocitat del so del material canvia amb la temperatura, que afecta la precisió de la mesura, de manera que els estàndards de referència i els exemplars de prova han de ser a la mateixa temperatura.

 

Avantatges de la mesura del gruix ultrasònic

 

Proves no destructives (NDT):

No danyarà ni alterarà el material de prova, cosa que el fa ideal per inspeccionar components crítics en indústries com aeroespacial, energia i infraestructures.

Alta precisió i precisió:

Assoleix la resolució a nivell de micres (per exemple, ± 0. 01 mm) quan es calibra correctament, garantint mesures fiables per al control de qualitat i les avaluacions de seguretat.

Versatilitat del material:

Treballs sobre metalls (acer, alumini), plàstics, compostos, ceràmica i vidre, independentment de la conductivitat del material o el magnetisme.

Accés a la cara:

Requereix accés a només un costat de l'objecte de prova, permetent inspeccions en espais confinats o en equips instal·lats (per exemple, canonades, vaixells de pressió).

Resultats en temps real:

Proporciona lectures de gruix instantània, facilitant la presa de decisions ràpides en els fluxos de treball de producció o manteniment.

Adaptabilitat a entorns desafiants:

Capaç d’operar en temperatures extremes, atmosferes corrosives o sota l’aigua (amb sondes especialitzades).

Alta seguretat:

La inspecció ultrasònica té una exposició a la radiació zero per als inspectors.