PCE Ultrasone echo materiaaldiktemeter |meetbereik P-E 2 - 600 mm, E-E 2,5 - 100 mm PCE-TG 300-P5EE

Informatie over de ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter
De ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter van PCE Instruments is geschikt voor het meten van de wanddikte van homogene materialen zoals metalen, kunststoffen, glas of harsen met behulp van ultrageluid in een meetbereik van 0,65 ... 600 mm. Met een maximale resolutie van 0,001 mm kunnen zelfs zeer kleine verschillen in wanddikte worden gemeten. Voor een exacte meting moet de juiste ultrasone snelheid van het te meten materiaal vooraf ingesteld worden in de ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter. Met de PCE-TG 300-P5EE materiaaldiktemeter kan de sonische snelheid gevarieerd worden in stappen van 1 m/s, en meerpuntskalibratie is ook mogelijk. Als de geluidssnelheid van het materiaal niet bekend is, kan deze ook bepaald worden met de echo-echo materiaaldiktemeter. Als de dikte van het werkstuk bekend is, moet deze in de materiaaldiktemeter ingevoerd worden. Ultrasone echomateriaaldiktemeter PCE-TG 300-P5EE Toepassing 1 Zodra de ultrasone sensor op het werkstuk is geplaatst, wordt de sonische snelheid van het materiaal direct weergegeven. De gemeten waarden worden weergegeven op een groot LCD-kleurenscherm met eenvoudige navigatie via sneltoetsen. Gemeten waarden kunnen worden opgeslagen in het interne geheugen van de Echo-Echo wanddiktemeter. Deze gegevens kunnen geanalyseerd worden met de optionele pc-software of direct via Bluetooth afgedrukt worden met een printer. De functionaliteit van de Echo-Echo wanddiktemeter wordt uitgebreid met optioneel verkrijgbare sondes. Sondes met 2,5 MHz; 5 MHz en 7 MHz en verschillende diameters zijn verkrijgbaar, zodat naast homogene standaardmaterialen ook sterk dempende materialen zoals gietijzer of kunststof en dunwandige componenten gemeten kunnen worden.

Meetprincipe Ultrasone materiaaldiktemeting
Het menselijk oor kan geluidsfrequenties tot maximaal 16 kHz waarnemen, frequenties boven deze grens zijn voor mensen niet hoorbaar en worden ultrasoon geluid genoemd. Dit ultrageluid wordt in de industrie op verschillende gebieden gebruikt, zoals lassen, reinigen, niet-destructief onderzoek (NDO) en materiaaldiktemeting. Afhankelijk van het materiaal wordt ultrageluid geabsorbeerd, gereflecteerd, verstrooid of doorgelaten. Ultrasone echo materiaaldiktemeter PCE-TG 300-P5EE Toepassing 1 Ultrasone materiaaldiktemeting is bijzonder geschikt voor alle geluidsgeleidende materialen met een homogene structuur waarin weinig verstrooiings- en reflectie-effecten optreden. Metalen materialen zoals staal zijn bijvoorbeeld ideaal, omdat de microstructuur in het materiaal ultrasone golven zeer goed geleidt, wat resulteert in grote indringdiepten en duidelijke weerkaatsingsecho’s op grensvlakken.

De belangrijkste parameters met betrekking tot het materiaal zijn de geluidssnelheid en de geluiddemping. In het geval van geluidsdemping wordt er onderscheid gemaakt tussen geluidsabsorptie en geluidsverstrooiing. Geluidsabsorptie wordt veroorzaakt door de omzetting van geluidsenergie in andere energievormen zoals warmte. Dit vermindert de sterkte van het nuttige signaal, wat resulteert in kortere doorgangstijden in het materiaal tijdens de meting van de materiaaldikte. Aangezien de absorptie afhankelijk is van de frequentie van de sonde, kan de absorptie verzwakt worden door bijvoorbeeld de testfrequentie te verlagen, waardoor grotere indringdiepten mogelijk worden. De geluidsverzwakking wordt veroorzaakt door verstrooiingseffecten aan de korrelgrenzen van de materiaalstructuur. Ook hier verhoogt het verhogen van de testfrequentie de geluidsverstrooiing, zelfs onevenredig in vergelijking met de absorptie. Bij het meten van de materiaaldikte van sterk geluiddempende materialen zoals kunststof of gietijzer, is het soms mogelijk om betere resultaten te behalen door de testfrequentie te verlagen.

Golfimpedanties of geluidsabsorptie en de geluidssnelheden van verschillende materialen worden gebruikt bij het meten van materiaaldikte met ultrageluid. Hoe groter de verschillen in golfimpedantie of akoestische weerstand tussen aangrenzende materialen, hoe duidelijker de reflecties van het ultrageluid kunnen worden bepaald. Lucht heeft bijvoorbeeld een sterk dempende eigenschap met betrekking tot ultrageluid, zodat er sterke weerkaatsingsecho’s optreden op grensvlakken tussen metalen en lucht. Dit effect wordt gebruikt bij materiaaldiktemetingen om wanddiktes te bepalen. Tegelijkertijd zorgt dit effect er ook voor dat er koppelgel tussen de sonde en het werkstuk moet worden aangebracht om de luchtspleet te overbruggen, die zonder het aanbrengen van koppelgel de transmissie van ultrageluid van de sonde naar het werkstuk zou verhinderen.

Ultrasone echo-echo materiaaldiktemeting
Bij ultrasone echo-echo materiaaldiktemeting worden meerdere echo’s geanalyseerd. Deze methode van materiaaldiktemeting is bijzonder geschikt voor gecoate werkstukken. Als de ultrasone sensor op het gecoate werkstuk wordt geplaatst, wordt de coating meegenomen in de materiaaldikte tijdens een pulsecho meting. Dit resulteert in een fout die te wijten is aan de verschillende geluidssnelheden van het coatingmateriaal en het basismateriaal. In het geval van een stalen werkstuk gecoat met kunststof zijn er verschillen van 3000 ... 4000 m/s tussen de geluidssnelheden. Als de geluidssnelheid in het meetapparaat is ingesteld op staal, zou de coating bij het meten van de totale materiaaldikte met een onjuiste geluidssnelheid gemeten worden, wat tot een onjuist resultaat zou leiden. Bovendien is het bij het meten van de materiaaldikte meestal niet de bedoeling om de dikte van een coating te meten - daar worden laagdiktemeters voor gebruikt - maar de materiaaldikte van het substraat. De echo-echo functie van de ultrasone diktemeter trekt de dikte van de coating af van de totale materiaaldikte. Dit betekent dat de ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter gebruikt kan worden om de dikte van een gecoat werkstuk te meten zonder dat de coatingdikte in het totale resultaat wordt opgenomen.

Ultrasone sensoren voor materiaaldiktemeting
De materiaalstructuur van het te testen materiaal speelt een bijzonder belangrijke rol bij de keuze van de sensor voor materiaaldiktemeting. Zoals reeds beschreven, hoe homogener de materiaalstructuur, hoe beter de materiaaldiktemeting werkt. Metalen rasterstructuren zijn ideaal omdat de ultrasone golven zonder grote verstrooiingsverliezen door het materiaal geleid worden. Bij gegoten materialen zoals gietijzer zijn de verstrooiingsverliezen over het algemeen veel groter door grafietinsluitingen. Als gevolg daarvan zijn de energieverliezen van de ultrasone golven groter, waardoor de indringdiepten kleiner zijn. Bij zeer inhomogene materialen, zoals GRP of CFRP, is wanddiktemeting met een materiaaldiktemeter erg moeilijk of vaak niet mogelijk.

Om dit probleem tegen te gaan, biedt de ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter van PCE Instruments de optie om verschillende sensoren te selecteren. De basisregel is dat hoe inhomogener het materiaal is, hoe lager de ultrasone sondefrequentie moet zijn. Hoe dunner het materiaal en hoe nauwkeuriger de meting moet zijn, hoe hoger de sondefrequentie gekozen moet worden. Voor dunwandige werkstukken zou bijvoorbeeld de 7 MHz ultrasone sensor geschikt zijn. Voor gegoten materialen en kunststoffen moet 2,5 MHz worden gekozen. De ultrasone materiaaldiktemeter wordt standaard geleverd met een 5 MHz E-E sensor. Een 5 MHz sensor is geschikt voor een relatief groot aantal toepassingen; zodra een speciaal gebied echter veeleisender wordt, zoals hierboven beschreven, is het zinvol om de sensor te vervangen. De E-E functie maakt het ook mogelijk om wanddiktes door coatings heen te meten. De andere tasters hebben deze functie niet.

De ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter is ook geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen. Een hoge-temperatuursensor met 5 MHz kan gebruikt worden voor toepassingen met hoge oppervlaktetemperaturen tot 300 °C. Hierbij moet opgemerkt worden dat er speciale koppelgel nodig is die bestand is tegen de betreffende temperaturen. Ook moet opgemerkt worden dat geluidssnelheden temperatuurafhankelijk zijn. Bij hogere temperaturen moeten de mogelijke afwijkingen in de geluidssnelheid als gevolg van temperatuurveranderingen gecontroleerd worden voor een grotere nauwkeurigheid. Bij staal neemt de geluidssnelheid met ongeveer 1% af bij een temperatuurverhoging van ongeveer 50°C. Bij een heet oppervlak van 300°C kunnen er dus meetafwijkingen van enkele tienden van een millimeter optreden als er een geluidssnelheid in de materiaaldiktemeter wordt ingevoerd, die eigenlijk alleen geldt voor temperaturen bij ca. 20°C voor het betreffende materiaal. PCE-TG-P5EE sensor
Meetbereik P-E: 2 ... 600 mm, E-E: 2,5 ... 100 mm
Minimum diameter van buizen 20 x 3 mm
Frequentie 5 MHz
Diameter 10 mm
Beschrijving van normale meting en E-E testen

PCE-TG 300-P5EE apparaat
Meetbereik P-E: pulse-echo modus 0,65 ... 600 mm (staal), E-E: Echo-echomodus 2,50 ... 60 mm
Nauwkeurigheid ±0,04 mm H[mm] (<10 mm); ±0,4% H[mm] (>10 mm), H verwijst naar de materiaaldikte van het werkstuk
Resolutie 0,1 mm / 0,01 mm / 0,001 mm (instelbaar)
Meetbare materialen Metalen, kunststoffen, keramiek, epoxyhars, glas en alle homogene materialen
Werkmodi Pulse-echomodus (detectie van defecten en blaasgaten), echo-echomodus (vervagen van laagdiktes, bijv. verven)
Kalibratie Geluidskalibratie bijv. verf)
Kalibratie Geluidssnelheidskalibratie, nulpuntkalibratie, tweepuntskalibratie
Bekijkmodus Normale modus, scanmodus, verschilmodus
Eenheden mm / inch
GegevensoverdrachtPrinten via Bluetooth / USB 2.0. 0
Geheugen Niet-vluchtig geheugen met 100 gegevensgroepen met elk 100 gegevensrecords
Werktijd continue werking 100 h
Automatische stand-by modus (instelbaar)
Automatische uitschakelmodus (instelbaar)
Voeding 4 x AA batterij 1,5 V
Display 320 x 240 pixel TFT LCD-kleurenscherm met helderheidsaanpassing
Werkomstandigheden 0 ... +20 °C, ? +50 °C, ?80 % r.v. niet-condenserend
Opslagcondities -20 ... +70 °C, ?80 % r.v. niet-condenserend
Afmetingen 185 x 97 x 40 mm
Gewicht 375 g, 1 x ultrasone echo-echo materiaaldiktemeter PCE-TG 300-P5EE
1 x sensor PCE-TG-P5EE
1 x 100 ml koppelgel
1 x transportkoffer
4 x AA batterijen
1 x gebruiksaanwijzing