Во многих областях, таких как промышленное производство и техническое обслуживание оборудования, измерение толщины материала является ключевым звеном в обеспечении качества и эксплуатации продукции. Портативный высокоточный ультразвуковой толщиномер AG - 200A, основанный на зрелых технических принципах и практическом функциональном дизайне, широко используется в нефтяной, химической, металлургической, судостроительной и других отраслях промышленности, обеспечивает надежное решение для измерения различных материалов и различных толщин. Его основной принцип работы основан на характеристиках распространения ультразвука, с помощью научной обработки сигналов и вычислений данных для достижения восприятия толщины материала.
Основной принцип: механизм отражения ультразвуковых импульсов
В основе работы портативного высокоточного ультразвукового толщиномера AG - 200A лежит принцип отражения ультразвуковых импульсов, который имеет сходство с логикой измерения распространения света, т.е. выводит соответствующие параметры измеренного объекта путем определения времени и скорости распространения волны.
Испытательный конец прибора излучает ультразвуковой импульс определенной частоты, который распространяется внутри измеренного материала с постоянной скоростью. Когда ультразвуковые импульсы достигают нижней поверхности материала (или раздела различных сред), происходит рефлексивное явление, образуя отраженные эхо - сигналы и возвращаясь к приемному концу зонда по исходному пути распространения. Система обработки сигналов внутри прибора улавливает полную разницу во времени ультразвука от излучения до приема и в сочетании со скоростью распространения, известной ультразвуку в этом материале, завершает расчет толщины с помощью основной формулы « Толщина = (скорость распространения ультразвука x разность во времени распространения) / 2». Вывод этой формулы основан на характеристиках ультразвукового распространения в оба конца, и разница во времени распространения соответствует общей продолжительности ультразвука от зонда до интерфейса материала, а затем обратно в зонд, поэтому ее необходимо разделить на 2, чтобы получить фактическую толщину материала.
Стоит отметить, что применение этого принципа должно соответствовать предварительным условиям: измеренный материал должен быть хорошим проводником ультразвука, способным распространять ультразвук внутри него со стабильной скоростью, а задняя часть материала должна обеспечивать отражающий интерфейс, чтобы отражательные эхо - сигналы могли быть точно приняты зондом. AG - 200A может быть адаптирован к металлам, пластмассам, керамике, стеклу, волокну и другим материалам, отвечающим вышеуказанным условиям, широкий спектр применения.
Ключевая техническая поддержка: обеспечение основного механизма измерения
Многорежимные измерения соответствуют различным сценариям.
Для удовлетворения сложных потребностей измерений AG - 200A устанавливает различные режимы измерений, каждый из которых оптимизирован на основе принципа импульсного отражения:
Режим MB - E (излучающая импульсная начальная волна до первичного эха): подходит для измерения толщины обычного материала, непосредственно захватывает разницу во времени между начальной волной и первичным отраженным эхом, проста в эксплуатации;
Режим I - E (от интерфейсных волн до первичных эхо - сигналов): для материала с небольшим диэлектрическим слоем на поверхности уменьшаются поверхностные помехи путем распознавания сигналов от интерфейсных волн и отраженных эхо - сигналов;
Режим E - E (измерение проникающего покрытия): непроводящие диэлектрики, такие как краска, покрытие и т. Д. Проникающие поверхности материала, непосредственно измеряют толщину основного материала, не требуют поверхностного покрытия, чтобы избежать повреждения измеренного объекта;
Режим ME - E (измерение множественных эхо - сигналов): повышение стабильности измерений для материалов с высокой степенью затухания звуковых волн путем захвата сигналов многократного отражения эха;
Режим THIN (измерение тонкой стенки): Оптимизация алгоритмов обнаружения сигналов для материалов с более тонкой толщиной (измеримо 0,14 мм, стальной материал), дифференциация начальных волн и отраженных эхо - сигналов, чтобы избежать ошибок измерения, вызванных перекрытием сигналов.
Механизм калибровки и адаптации скорости звука
Скорость распространения ультразвука в разных материалах различна (например, скорость звука алюминия 6340 - 6400 м / с, скорость звука стали 5920 м / с, скорость звука пластмассовых материалов в основном в диапазоне 2000 - 3000 м / с), точность скорости звука напрямую влияет на результаты расчета толщины. AG - 200A обеспечивает идеальный механизм калибровки, поддерживает режим точечной калибровки, многоточечной калибровки и ручной калибровки, может одновременно калибровать скорость звука и нулевое положение зонда, а также поддерживает калибровку V - диапазона.
Пользователи могут проводить калибровочные операции с помощью стандартных калибровочных блоков (стандартных стальных блоков 4 мм), прибор автоматически корректирует параметры скорости звука в соответствии со стандартной толщиной блока и измеренной разницей во времени, чтобы обеспечить точность измерений в разных материалах. Кроме того, в прибор встроены данные о скорости звука из различных распространенных материалов, которые пользователи могут напрямую вызывать, а также могут вручную вводить значения скорости звука материала, что еще больше расширяет сценарий применения.
Обработка сигналов и регулирование усиления
Для обеспечения захвата слабого отраженного эхо - сигнала, AG - 200A оснащен автоматическим усилением и ручным усилением, диапазон усиления 0 - 80 дБ. В режиме автоматического усиления прибор может автоматически регулировать увеличение сигнала в зависимости от затухания звуковой волны измеренного материала, приспосабливаясь к материалам различной толщины, различных характеристик акустической проводимости; Режим ручного усиления позволяет пользователю настраивать сигнал вручную в соответствии с фактической измерительной средой для повышения четкости сигнала.
В то же время, прибор использует четыре способа детектирования радиочастоты (RF), положительной полуволны (POS), отрицательной полуволны (NEG), полной волны (FULL), которые оптимизируют обработку в соответствии с типом сигнала, фильтруют сигналы помех и повышают стабильность измеренных данных.
Подключение зонда к импульсу
В качестве основного компонента ультразвуковой эмиссии и приема зонд имеет характеристики, которые напрямую влияют на измерительный эффект. AG - 200A поддерживает монокристаллические и бикристаллические зонды, адаптированные к различным типам спецификаций (например, бикристаллические зонды серии TS, монокристаллические зонды серии DTM и т. Д.), поддерживает высокочастотные зонды 20 МГц, вы можете выбрать подходящий зонд в соответствии с толщиной измерительного материала и материалом.
Импульсный генератор внутри прибора спроектирован с использованием отрицательной квадратной эмиссии, ширина импульса и напряжение могут автоматически соответствовать зонду, чтобы гарантировать, что зонд может стабильно излучать ультразвуковые импульсы, одновременно повышая согласованность и надежность сигнала, закладывая основу для измерения.
Измерение толщины многослойного материала
Для сценариев измерений с многослойным покрытием или композитным материалом на поверхности AG - 200A обеспечивает отдельное измерение толщины каждого слоя многослойного материала. Принцип заключается в использовании ультразвуковых характеристик отражения на различных интерфейсах диэлектрика, и когда ультразвук пересекает многослойный материал, на верхнем и нижнем интерфейсах каждого слоя образуется отраженное эхо. Определяя разницу во времени между различными уровнями эхо - сигналов, в сочетании с параметрами скорости звука каждого слоя материала, прибор рассчитывает толщину каждого слоя материала отдельно и поддерживает переключение при одном и том же эхо - сигнале для отображения значений толщины каждого слоя, которые могут измерять толщину более 10 уровней.
Температурная компенсация и коррозия, измерение осадков
В практическом применении изменения температуры могут влиять на скорость распространения ультразвука в материале, что, в свою очередь, приводит к ошибкам измерения. Функция температурной компенсации AG - 200A автоматически корректирует параметры скорости звука путем восприятия температуры окружающей среды и температуры материала в сочетании с заданными данными о температурно - звуковой корреляции, компенсируя влияние температуры на результаты измерений.
В тех случаях, когда коррозионный металлический материал или внутренняя стенка трубопровода имеет окислительный слой или осадочные отложения, прибор может визуально отображать внутреннюю структуру материала в режиме B - сканирования. Режим B - сканирования основан на непрерывном ультразвуковом импульсном отраженном сигнале, данные о толщине в разных местах отображаются в виде изображений и могут четко отражать распределение и толщину внутренней зоны коррозии, оксидного слоя или осадка. Принцип по - прежнему заключается в визуализации, захватывая отраженные эхо - сигналы на разных интерфейсах и в сочетании с позиционированием.