Geschwindigkeits- und Nulljustierung
Bei der Justierung der Schallgeschwindigkeit misst der Dickenmesser die Schallgeschwindigkeit in einer Referenzprobe des Prüfmaterials und speichert diesen Wert zur Berechnung der Dicke aus gemessenen Zeitintervallen. Hauptfaktoren, die die Schallgeschwindigkeit beeinflussen, sind die Materialdichte und -elastizität, die Materialzusammensetzung, Gefügestruktur und Temperatur.
Bei der Justierung des Nullpunkts verwendet das Gerät eine Messung einer Materialprobe mit bekannter Dicke, um einen Nullpunktverschiebungswert zu berechnen, der den Anteil der gesamten Impulslaufzeit kompensiert, der andere Faktoren als den tatsächlichen Schallweg im Prüfteil darstellt. Hauptfaktoren, die gemeinsam in den Nullwert eingehen, sind elektronische Schaltverzögerungen im Messgerät, Kabelverzögerungen, Messkopfverzögerungen und Ankopplungsverzögerungen. Bei Kontaktmessköpfen umfasst die Messkopfverzögerung die Zeit, die benötigt wird, bis die Schallenergie den Messkopf durch seine Verschleißplatte verlässt. Bei Sender-Empfänger-Messköpfen ist die Messkopfverzögerung die Zeit, die die Schallenergie benötigt, um die Vorlaufstrecke oder den Abstand des Messkopfs zu durchlaufen. (Bei Messungen im Modus 2 und Modus 3, in denen das Timing von einem Grenzflächenecho erfolgt, das den Punkt darstellt, an dem Schallenergie in das Prüfteil eintritt, liegt die Messkopfkomponente des Nullpunktverschiebungswerts generell bei null.)
Das empfohlene Justierverfahren für die Schallgeschwindigkeit und den Nullpunkt ist eine Zweipunktjustierung, für die zwei Proben des Prüfmaterials mit unterschiedlicher bekannter Dicke innerhalb des zu messenden Dickenbereichs erforderlich sind. Dies müssen keine marktüblichen Referenzstandards sein, solange ihre Dicke bekannt ist. Wichtiger ist, dass das gleiche Material, idealerweise mit der gleichen Oberflächenbeschaffenheit, zur Justierung und zur tatsächlichen Messung verwendet wird. Die beiden Referenzstandards sollten ein Dickenverhältnis von 2:1 oder mehr aufweisen, wobei ein Verhältnis von 5: 1 oder mehr optimaler ist.
Eine übliche Vorgehensweise zur Justierung lautet:
(1) Koppeln Sie den Messkopf an den Referenzstand mit der großen Dicke.
(2) Geben Sie über das Tastenfeld den Befehl Calibrate Velocity (Geschwindigkeit kalibrieren) ein.
(3) Wenn der Messwert stetig bleibt, drücken Sie die Taste ENTER.
(4) Stellen Sie den angezeigten Wert über das Tastenfeld so ein, das er der tatsächlichen Dicke des Referenzstandards mit der großen Dicke entspricht.
(5) Koppeln Sie den Messkopf an den Referenzstandard mit der kleinen Dicke.
(6) Geben Sie über das Tastenfeld den Befehl Calibrate Zero (Nullpunkt kalibrieren) ein.
(7) Wenn der Messwert stetig bleibt, drücken Sie die Taste ENTER.
(8) Stellen Sie den angezeigten Wert über das Tastenfeld so ein, das er der tatsächlichen Dicke des Referenzstandards mit der kleinen Dicke entspricht.
(9) Drücken Sie die Taste MEASURE, um den Vorgang abzuschließen.
Unter Verwendung der vier verfügbaren Datenpunkte, der zwei eingegebenen Dickenwerte und der jeweils zugehörigen gemessenen Laufzeit, berechnet das Gerät die eindeutige Schallgeschwindigkeit und die Nullwerte, die diese Gleichung lösen. Diese Werte werden dann für Messungen verwendet und können als Teil einer Konfiguration gespeichert werden.
Nach einer Zweipunktjustierung empfiehlt es sich, die Messwerte an einem oder mehreren zusätzlichen Referenzstandards zu überprüfen, deren Dicke zwischen den für die Justierung verwendeten Werten liegt. Eine unkorrekte Ankopplung oder numerische Eingabe führt zu Fehlern, genauso wie die Verwendung von Justierstandards, deren Dicke außerhalb des gültigen Messbereichs für einen bestimmten Dickenmesser, Messkopf und Setup liegt. Wenn der Dickenmesswert unkorrekt ist und sich der falsche Wert mit zunehmender Dicke erhöht, dann liegt der Fehler höchstwahrscheinlich im Schallgeschwindigkeitswert. Wenn die Dicke bei mehreren Schritten um einen festen Betrag unkorrekt ist, liegt der Fehler höchstwahrscheinlich in der Nullpunktjustierung. In jedem Fall sollte die Zweipunktjustierung wiederholt werden.
