تبلیغات
مهندسی قالبسازی - اندازه گیری ضخامت توسط امواج ماوراء صوت
 
مهندسی قالبسازی
مامی توانیم
درباره وبلاگ


سلام. من فارغ التحصیل رشته مهندسی ساخت وتولید(قالبسازی) هستم. سعی میکنم مطالب مفیدی رو در زمینه های علمی و مهندسی در اختیار شما عزیزان قرار بدم.امیدوارم با نظرات خودتون منو راهنمایی کنید.متشکرم
شماره تماس من:
09191464270

مدیر وبلاگ : سلیم گل محمدی
نویسندگان
ضخامت سنج های ماوراء صوت ( Ultrasonic ) برای اندازه گیری ضخامت مواد از یك سمت آنها ، استفاده می شوند . اولین ضخامت سنج تجاری ، از اصول كاری ردیاب های صوتی  ( Sonar ) پیروی می كرد ، كه در سال 1940 معرفی شد . وسیله های كوچك قابل حمل كه تنوع در كاربرد داشتند از 1970 متداول شدند.

اندازه گیری ضخامت توسط امواج ماوراء صوت

ضخامت سنج های ماوراء صوت ( Ultrasonic ) برای اندازه گیری ضخامت مواد از یك سمت آنها ، استفاده می شوند . اولین ضخامت سنج تجاری ، از اصول كاری ردیاب های صوتی  ( Sonar ) پیروی می كرد ، كه در سال 1940 معرفی شد . وسیله های كوچك قابل حمل كه تنوع در كاربرد داشتند از 1970 متداول شدند. اخیرا پیشرفت در تكنولوژی میكروپروسسورها منجر به مرحله جدیدی از عملكرد پیچیده و كاربرد آسان این وسیله ها شده است. كار تمامی سنجه های ماوراء صوت بر پایه اندازه گیری بازه زمانی عبور پالس های فركانس صوتی از میان ماده مورد آزمایش است . فركانس یا گام این پالس های صوتی فراتر از حد شنوایی انسان است ، به طور كلی یك تا بیست میلیون سیكل در ثانیه ، در مقابل برای گوش انسان حد ، بیست هزار است . این امواج فركانس بالا توسط وسیله ای تولید و دریافت می شوند كه مبدل ماوراء صوت نامیده می شود ؛ كه انرژی الكتریكی را به لرزش های مكانیكی تبدیل می كند و بلعكس .

امواج ماوراء صوت بكار رفته در آزمایشات صنعتی به خوبی نمی توانند از میان هوا عبور كنند ؛ به همین دلیل از یك جفت واسط مثل پروپیلن گلیكول ؛ گلیسرین ، آب یا نفت استفاده می شود  كه اغلب بین مبدل و قطعه قرار می گیرد. بیشتر سنجه های ماوراء صوت از روش " ضربه - انعكاس " برای اندازه گیری استفاده می كنند . امواج صوتی تولید شده توسط مبدل ، وارد قطعه شده  و از بخش دیگر منعكس می شوند و به مبدل بازمی گردند .  سنجه ، بازه زمانی بین پالس مرجع یا اولیه را با انعكاس آن با دقت اندازه گیری می كند. به طور نمونه این بازه زمانی تنها یك میلیونیم ثانیه است. اگر سنجه با سرعت صوت در آن نمونه برنامه ریزی شده باشد ، می توان ضخامت را بوسیله روابط ساده ریاضی از روی این بازه زمانی محاسبه كرد.

t = VT/2

ضخامت قطعه = t

سرعت صوت در آن ماده = V

زمان رفت و برگشت اندازه گیری شده = T

نكته مهم این است كه سرعت صوت در ماده مورد آزمایش یك بخش ضروری از این محاسبه است .در مواد متفاوت سرعت انتقال صوت نیز متفاوت است ، و سرعت صوت به طور قابل توجهی با دما تغییر خواهد كرد .  بنابر این ضروری است كه ابزار ماوراء صوت با توجه به سرعت صوت در ماده مورد آزمایش كالیبره شود و دقت اندازه گیری وابسته به این كالیبراسیون است .

حقیقتا هر ماده مهندسی را می توان بدین وسیله اندازه گیری كرد . ضخامت سنج ماوراء صوت را می توان طوری تنظیم كرد كه بتوان فلزات ، پلاستیك ، سرامیك ها ، كامپوزیت ها ، اپوكسی ها و شیشه را اندازه گیری كند. همچنین نمونه های بیولوژیك و مایع را نیز میتوان اندازه گیری كرد . موادی كه برای سنجه های متداول ، مناسب نیستند شامل چوب ، كاغذ ، بتن و فوم است . اندازه گیری  آنلاین یا همزمان پلاستیك های اكسترود شده  یا فلزات نورد شده ، همچنین اندازه گیری لایه ها یا پوشش در مواد چند لایه نیز ممكن است.

یك ضخامت سنج ماوراء صوت  عموما شامل یك مدار گیرنده و فرستنده ، كنترل كننده و زمان سنج منطقی ، مدار محاسباتی ، مدار نمایش گر و یك تامین كننده نیرو است. پالسر،  تحت كنترل یك میكروپروسسور، یك پالس محرك را به مبدل می فرستد . پالس ماوراء صوت بوسیله مبدل كه به نمونه تست متصل شده ، تولید می شود. انعكاس ها از انتها یا داخل سطح نمونه بوسیله مبدل دریافت و به سیگنال های الكتریكی تبدیل می شوند  . و یك آمپلیفایر دریافت كننده را تغذیه می كنند برای آنالیز كردن. میكرو پروسسور كنترل كننده و مدارهای زمان سنج منطقی پالس را منطبق كرده و و سیگنال های انعكاسی مناسب را برای اندازه گیری بازه زمانی انتخاب می كنند . وقتی كه انعكاس ها دریافت می شوند ، مدار زمان سنجی ، یك بازه برابر با رفت و برگشت پالس صوتی در نمونه تست را بدقت اندازه خواهد گرفت . اغلب این پروسه چندین بار تكرار شده تا یك مقدار متوسط و پایدار بدست آید.

سپس میكروپروسسور این بازه زمانی را همراه  با سرعت صوت و داده های ذخیره شده در حافظه دستگاه بكار می برد تا ضخامت را اندازه گیری كند.  این ضخامت سپس نمایش داده شده و به طور متناوب آپدیت می شود . ضخامت خوانده شده همچنین ممكن است در حافظه بیرونی ذخیره شود یا به پرینتر انتقال پیدا كند . اغلب ضخامت سنج های ماوراء صوت یكی از چهار نوع زیر هستند : مبدل - تماسی ، خط تاخیری ؛ شناور و دوجزئی ؛ كه هركدام مزایا و معایب خود را دارند .

مبدل تماسی :

ضخامت سنج هایی كه از مبدل با تماس مستقیم استفاده می كنند به طور كلی در اجرا ساده هستند و به طور گسترده ای در اندازه گیری های صنعتی بكار می روند .بازه های زمانی عبارت اند از پالس های القایی اولیه تا اولین انعكاس منهای فاكتور تصحیح كننده ای كه حساب ضخامت از سطح ابزار مبدل را دارد و لایه كوپل شده ، همچنین تاخیر الكتریكی در ابزار سنجش . به طور ضمنی مبدل تماسی بكار گرفته می شود در تماس مستقیم با قطعه مورد تست .مبدل های تماسی برای كاربرد های سنجش بجز موارد زیر توصیه می شوند .

مبدل خط تاخیری:

مبدل های خط تاخیری از یك سیلندر پلاستیك ، اپوكسی یا سیلیكا جوش خورده تشكیل شده اند و به عنوان خط تاخیری بین جزء مبدل و قطعه كار شناخته می شوند .یك دلیل عمده برای استفاده از مبدل خط تاخیری جدا كردن انعكاس ها از پالس های محرك در ماده نازك مورد اندازه گیری هست . به عنوان یك موج بر ، خط تاخیری همچنین می تواند امواج را به قطعه ای كه بسیار داغ است بفرستد تا اندازه گیری بوسیله مبدل تماسی حساس به گرما انجام شود . خط تاخیری را می توان طوری شكل داد كه به راحتی با سطوح منحنی و فضاهای محدود كوپل شود . زمان بندی انعكاس ها در كاربردهای خط تاخیری ممكن است یكی ازاین دوحالت باشد .انتهای خط تاخیری به ابتدای انعكاس دیواره پشتی یا بین انعكاس های موفق دیواره . این نوع زمان سنجی دقت اندازه گیری مواد نازك را بهبود می بخشد و یا دقت اندازه گیری بیشتر از روش تماسی برای كاربردهای ویژه است .

مبدل شناور :

مبدل های شناور یك ستون آب را برای انتقال انرژی صوتی به داخل قطعه بكار می برند . آنها را می توان بكار برد برای اندازه گیری آنلاین تولیدات متحرك ، برای اسكن و یا اندازه گیری چرخشی ، یا بهینه سازی در شعاع های تیز  و شیارها . نوع زمان سنجی مشابه نوع تاخیر خطی است .

مبدل دو جزئی  :

مبدل های دو جزئی اصولا برای اندازه گیری سطوح زبر و خشن مورد استفاده قرار می گیرند .در آنها مبدل فرستنده و گیرنده جدا از هم هستند كه هر دو روی یك خط تاخیری سوار شده اند در یك زاویه متغییر برای تمركز انرژی یك فاصله انتخاب شده در زیر سطح قطعه . همچنین دقت عمل این نوع كمتر از انواع دیگر است .  آنها فقط برای كاربردهای زبر و خشن طراحی شده اند.

نتیجه گیری : برای هر كاربرد ضخامت سنج ماوراء صوت ، انتخاب سنجه و مبدل وابسته به نوع ماده ، رنج ضخامت ، دقت مورد نیاز ، دما و هندسه و دیگر شرایط خاص است .





نوع مطلب : تخصصی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
یکشنبه 18 تیر 1396 06:36 ق.ظ
Hiya very cool website!! Man .. Beautiful ..
Amazing .. I will bookmark your website and take the feeds also?
I am happy to seek out a lot of useful info right here within the publish, we want
develop extra strategies on this regard, thank you for sharing.
. . . . .
یکشنبه 18 تیر 1396 06:33 ق.ظ
Hiya very cool website!! Man .. Beautiful ..
Amazing .. I will bookmark your website and take the feeds also?
I am happy to seek out a lot of useful info right here within the publish, we want
develop extra strategies on this regard, thank you for sharing.
. . . . .
دوشنبه 12 تیر 1396 06:53 ق.ظ
May I simply say what a comfort to find someone who genuinely understands what they're
discussing on the web. You certainly understand how to bring a problem to light and make it important.
More and more people have to read this and understand this side of your story.

I can't believe you aren't more popular since you certainly have the gift.
یکشنبه 4 تیر 1396 03:03 ب.ظ
My brother recommended I would possibly like this web site.
He was entirely right. This post truly made my day.
You cann't believe simply how a lot time I had spent
for this info! Thanks!
پنجشنبه 18 خرداد 1396 09:17 ب.ظ
I was extremely pleased to uncover this great site.
I wanted to thank you for ones time for this particularly wonderful read!!

I definitely liked every little bit of it and i also have you
saved as a favorite to check out new things in your website.
جمعه 12 خرداد 1396 04:17 ب.ظ
I got this site from my buddy who told me concerning this website and at the moment
this time I am visiting this web site and reading very informative content here.
سه شنبه 2 خرداد 1396 01:11 ق.ظ
Having read this I thought it was extremely enlightening.
I appreciate you finding the time and energy to put this article together.
I once again find myself spending a significant amount of time both reading and posting comments.

But so what, it was still worth it!
جمعه 29 اردیبهشت 1396 05:49 ق.ظ
Hi i am kavin, its my first occasion to commenting anywhere, when i read this piece of writing i thought i could also make comment due to this good
piece of writing.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :