Úvod k tloušťkoměrům
Úvod do ultrazvukových měřidel tloušťky
Odborníci na kontrolu kvality již více než padesát let používají k měření tloušťky široké škály produktů v různých průmyslových odvětvích ultrazvukové tloušťkoměry. Patří sem inspektoři kontrolující opotřebení klíčových součástí, jako jsou lopatky turbín letadel, a údržbářské posádky, které kontrolují korozi potrubí a nádrží. S vývojem hardwaru a softwaru v průběhu let se ultrazvukové tloušťkoměry staly výkonnými, spolehlivými a uživatelsky přívětivými přístroji. Tento výukový materiál popisuje, jak fungují a k čemu se používají.
K čemu slouží ultrazvukové tloušťkoměry?
Ultrazvukové tloušťkoměry se často používají k určení tloušťky materiálu, u kterých má inspektor přístup pouze k jedné straně součásti, jako je potrubí nebo trubka, nebo kde je jednoduché mechanické měření nepraktické či nemožné kvůli velikosti dílu nebo omezenému přístupu. Skutečnost, že měření tloušťky lze rychle a snadno provést z jedné strany, aniž by bylo zapotřebí díly rozřezat, je jednou z velkých výhod této technologie.
Ultrazvukem lze měřit prakticky jakýkoliv běžný technický materiál. Ultrazvukové tloušťkoměry lze nastavit pro kovy, plasty, kompozity, sklolaminát, keramiku a sklo. Často je možné provádět měření lisovaných plastů a válcovaných kovů na lince nebo během výroby a stejně tak je možné provádět měření jednotlivých vrstev nebo povlaků u vícevrstvých konstrukcí. Lze měřit i hladiny kapalin a biologické vzorky. Ultrazvukové měření je vždy zcela nedestruktivní a nevyžaduje žádné řezání ani dělení na jakékoli části. Rozsah měření může být od 0,08 mm (0,003 palce) do 635 mm (25 palců) v závislosti na materiálu a použitém snímači. Mezi materiály, které obecně nejsou vhodné pro měření pomocí konvenčních ultrazvukových měřidel, patří dřevo, beton, papír a produkty z pěny.
Ultrazvukové tloušťkoměry fungují tak, že velmi přesně měří dobu, která je zapotřebí, aby zvukový impulz generovaný sondou, označovanou jako ultrazvukový snímač, prošel testovaným dílem. Vzhledem k tomu, že zvukové vlny se odrážejí na rozhraních mezi materiály, lze stanovenou dobu, za kterou se signál vrátí po odražení od vzdálené stěny testovaného dílu, použít ke změření tloušťky materiálu, a to stejným způsobem, jakým radar nebo sonar měří vzdálenost. Rozlišení může být až 0,001 mm nebo 0,0001 palce.
Ve většině oblastí použití ultrazvukového tloušťkoměru se používají malé ruční snímače, nicméně některé složité geometrie a rovněž testování na lince vyžadují nekontaktní snímače, které zaostří zvukový svazek skrze sloupec vody nebo lázeň. Měření vede v zásadě k okamžitému získání naměřených hodnot, které lze zaznamenávat pomocí vnitřní registrace dat přístroje za účelem dokumentace nebo analýzy.
Jaké materiály lze pomocí ultrazvukového tloušťkoměru měřit?
Ultrazvukové měřidlo lze použít k měření koroze, vrstev a řady materiálů, nejčastěji kovů, plastů, kompozitů, sklolaminátů nebo keramického skla.
Koroze
Koroze může oslabit strukturální integritu kovů, jako jsou nosníky, mostní podpěry a ocelové pilíře, pokud není zavčas zachycena. Ultrazvukové tloušťkoměry lze použít k nedestruktivní kontrole kovů, aby se zjistilo jakékoli poškození nebo zeslabení způsobené korozí na kovových konstrukcích.
Kovy
Ultrazvukové tloušťkoměry lze použít k měření mnoha výrobků z kovu, včetně trubek a nádrží, plechů a cívek, vrtaných hlavních zbraní nebo trubek. Ultrazvukové měření lze použít pro účely zajištění kvality, aby se zajistilo, že výroba splňuje průmyslové standardy a že produkt je bezpečný a dostatečně silný, aby plnil svou klíčovou funkci.
Plasty
Používání nekovových strojírenských výrobků, jako jsou plasty, se stalo běžnějším, což zvyšuje potřebu měřit tloušťku stěny kvůli kontrole kvality. Ultrazvukové testování se nyní používá u lahví a nádob, plastových trubek a trubek a lodí ze sklolaminátu, a pomáhá tak zajišťovat přesné dodržování průmyslových standardů a bezpečné používání vyráběných materiálů.
Další materiály
Ultrazvukové měření lze použít také pro řadu dalších materiálů. Patří sem výrobky z gumy, keramika, sklo a hladina kapaliny, kde uživatel nemá přístup k oběma stranám materiálu.
