PCE Mätare för materialtjocklek med ultraljudseko | mätområde P-E 2 - 600 mm, E-E 2,5 - 100 mm PCE-TG 300-P5EE

Information om ultraljudsmätaren för materialtjocklek
Ljudsmätaren för materialtjocklek från PCE Instruments är lämplig för mätning av väggtjockleken hos homogena material som metaller, plast, glas eller hartser med ultraljud i ett mätområde på 0,65 ... 600 mm. Med en maximal upplösning på 0,001 mm kan även mycket små skillnader i väggtjocklek mätas. För en exakt mätning måste den korrekta ljudhastigheten för det material som ska mätas ställas in i förväg i ultraljudsmätaren för materialtjocklek med eko-eko. Med materialtjockleksmätaren PCE-TG 300-P5EE kan ljudhastigheten varieras i steg om 1 m/s, och det är även möjligt att göra flerpunktskalibrering. Om materialets soniska hastighet inte är känd kan den också bestämmas med hjälp av eko-eko-mätaren för materialtjocklek. Om arbetsstyckets tjocklek är känd måste den matas in i materialtjockleksmätaren. Ultraljuds eko materialtjockleksmätare PCE-TG 300-P5EE Användning 1 När ultraljudssensorn har placerats på arbetsstycket visas materialets ljudhastighet direkt. De uppmätta värdena visas på en stor LCD-färgdisplay med enkel navigering via snabbvalsknappar. Uppmätta värden kan lagras i Echo-Echo väggtjockleksmätarens interna minne. Dessa data kan antingen analyseras med hjälp av PC-programvaran (tillval) eller skrivas ut direkt via Bluetooth med en skrivare. Funktionaliteten hos väggtjockleksmätaren Echo-Echo utökas med prober som kan fås som tillval. Prober med 2,5 MHz; 5 MHz och 7 MHz och olika diametrar finns tillgängliga, så förutom homogena standardmaterial kan även mycket dämpande material som gjutjärn eller plast samt tunnväggiga komponenter mätas.

Mätprincip Ultraljudsmätning av materialtjocklek
Det mänskliga örat kan upptäcka ljudfrekvenser upp till maximalt 16 kHz, frekvenser över denna gräns är inte hörbara för människor och kallas ultraljud. Detta ultraljud används inom industrin inom olika områden som svetsning, rengöring, oförstörande provning (NDT) och materialtjockleksmätning. Beroende på materialet absorberas, reflekteras, sprids eller överförs ultraljudet. Ultraljuds eko materialtjockleksmätare PCE-TG 300-P5EE Tillämpning 1 Ultraljuds materialtjockleksmätning är särskilt lämplig för alla ljudledande material med en homogen struktur där få spridnings- och reflektionseffekter uppstår. Metalliska material som t.ex. stål är idealiska, eftersom mikrostrukturen i materialet leder ultraljudsvågor mycket bra, vilket resulterar i höga penetrationsdjup och tydliga reflektionsekon vid gränssnitt.

De viktigaste parametrarna i förhållande till materialet är ljudhastigheten och ljuddämpningen. När det gäller ljuddämpning skiljer man mellan ljudabsorption och ljudspridning. Ljudabsorption orsakas av att ljudenergi omvandlas till andra former av energi, t.ex. värme. Detta minskar styrkan hos den användbara signalen, vilket resulterar i kortare transittider i materialet vid mätning av materialtjocklek. Eftersom absorptionen beror på probens frekvens kan absorptionen försvagas, t.ex. genom att minska testfrekvensen, vilket möjliggör högre penetrationsdjup. Ljuddämpningen orsakas av spridningseffekter vid korngränserna i materialstrukturen. Även här ökar ljudspridningen genom att testfrekvensen ökas, till och med oproportionerligt jämfört med absorptionen. Vid mätning av materialtjockleken hos mycket ljuddämpande material som plast eller gjutjärn kan man ibland uppnå bättre resultat genom att minska testfrekvensen.

Vågimpedanser eller ljudabsorption och ljudhastigheterna hos olika material utnyttjas vid mätning av materialtjocklek med ultraljud. Ju större skillnaderna i vågimpedans eller akustiskt motstånd är mellan närliggande material, desto tydligare kan ultraljudets reflektioner bestämmas. Luft har t.ex. en starkt dämpande egenskap i förhållande till ultraljud, så att starka reflexionsekon uppstår vid gränsytor mellan metaller och luft. Denna effekt utnyttjas vid mätning av materialtjocklek för att bestämma väggtjockleken. Samtidigt säkerställer denna effekt också att kopplingsgel måste appliceras mellan proben och arbetsstycket för att överbrygga luftgapet, vilket skulle förhindra överföring av ultraljud från proben till arbetsstycket utan applicering av kopplingsgel.

Ultraljud eko-eko materialtjockleksmätning
Vid ultraljud eko-eko materialtjockleksmätning analyseras flera ekon. Denna metod för mätning av materialtjocklek är särskilt lämplig för belagda arbetsstycken. Om ultraljudssensorn placeras på det belagda arbetsstycket inkluderas beläggningen i materialtjockleken under en pulseko-mätning. Detta resulterar i ett fel som beror på de olika ljudhastigheterna hos beläggningsmaterialet och basmaterialet. För ett arbetsstycke av stål som är belagt med plast skiljer det 3000 ... 4000 m/s mellan ljudhastigheterna. Om ljudhastigheten i mätinstrumentet är inställd på stål, kommer beläggningen att mätas med en felaktig ljudhastighet vid mätning av den totala materialtjockleken, vilket leder till ett felaktigt resultat. Vid mätning av materialtjocklek är målet dessutom vanligtvis inte att mäta tjockleken på en beläggning - vilket är vad beläggningstjockleksmätare används till - utan substratets materialtjocklek. Echo-echo-funktionen hos ultraljudstjockleksmätaren subtraherar beläggningstjockleken från den totala materialtjockleken. Detta innebär att ultraljudets eko-eko materialtjockleksmätare kan användas för att mäta tjockleken på ett belagt arbetsstycke utan att beläggningstjockleken ingår i det totala resultatet.

Ultraljudssensorer för materialtjockleksmätning
Materialstrukturen hos det material som ska testas spelar en särskilt viktig roll vid valet av sensor för materialtjockleksmätning. Som redan beskrivits, ju mer homogen materialstrukturen är, desto bättre fungerar mätningen av materialtjockleken. Metallgitterstrukturer är idealiska eftersom ultraljudsvågorna leds genom materialet utan större spridningsförluster. När det gäller gjutna material som gjutjärn är spridningsförlusterna i allmänhet mycket större på grund av grafitinneslutningar. Som ett resultat är energiförlusterna för ultraljudsvågorna större, vilket minskar penetrationsdjupen. Med mycket inhomogena material, som GRP eller CFRP, är väggtjockleksmätning med en materialtjockleksmätare mycket svårt eller ofta inte möjligt.

För att motverka detta problem erbjuder ultraljudsmätaren för materialtjocklek från PCE Instruments möjligheten att välja olika sensorer. Grundregeln är att ju mer inhomogent materialet är, desto lägre bör ultraljudssondernas frekvens vara. Ju tunnare materialtjockleken är och ju mer exakt mätningen måste vara, desto högre bör probfrekvensen väljas. För tunnväggiga arbetsstycken är t.ex. en ultraljudssensor på 7 MHz lämplig. För gjutna material och plast bör 2,5 MHz väljas. Ultraljudsmätaren för materialtjocklek levereras med en 5 MHz E-E-sensor som standard. En 5 MHz-sensor är lämplig för ett relativt brett spektrum av applikationer, men så snart ett specialområde blir mer krävande, enligt beskrivningen ovan, är det meningsfullt att byta prob. E-E-funktionen gör det också möjligt att mäta väggtjocklekar genom beläggningar. De andra proberna har inte denna funktion.

Måttet för materialtjocklek med ultraljud och eko-eko är också lämpligt för applikationer med höga temperaturer. En högtemperatursensor med 5 MHz kan användas för applikationer med höga yttemperaturer på upp till 300 °C. Det bör här noteras att det krävs speciell kopplingsgel som tål motsvarande temperaturer. Det bör också noteras att ljudhastigheterna är temperaturberoende. Vid högre temperaturer bör de eventuella avvikelserna i ljudhastigheten på grund av temperaturförändringar kontrolleras för större noggrannhet. För stål minskar ljudhastigheten med ca 1% vid en temperaturökning på ca 50°C. På en 300°C varm yta kan det därför uppstå mätavvikelser på några tiondels millimeter om man i materialtjockleksmätaren anger en ljudhastighet som egentligen bara gäller för temperaturer på ca 20°C för motsvarande material. PCE-TG-P5EE sensor
Mätområde P-E: 2 ... 600 mm, E-E: 2,5 ... 100 mm
Minsta rördiameter 20 x 3 mm
Frekvens 5 MHz
Diameter 10 mm
Beskrivning av normal mätning och E-E-testning

PCE-TG 300-P5EE-enhet
Mätområde P-E: pulse-ekoläge 0,65 ... 600 mm (stål), E-E: Eko-ekoläge 2,50 ... 60 mm
Noggrannhet ±0,04 mm H[mm] (<10 mm); ±0,4 % H[mm] (>10 mm), H avser arbetsstyckets materialtjocklek
Upplösning 0,1 mm / 0,01 mm / 0,001 mm (justerbar)
Mätbara material Metaller, plast, keramik, epoxiharts, glas och alla homogena material
Arbetslägen Pulse-ekoläge (defekt- och blåshålsdetektering), eko-ekoläge (uttoning av skikttjocklekar, t.ex. färger)
Kalibrering Ljudkalibrering t.ex. färger)
Kalibrering Ljudhastighetskalibrering, nollpunktskalibrering, tvåpunktskalibrering
Visningsläge Normalt läge, skanningsläge, differensläge
Enheter mm / tum
DataöverföringUtskrift via Bluetooth / USB 2. 0
Minne Icke-flyktigt minne med 100 datagrupper med 100 dataposter vardera
Drifttid kontinuerlig drift 100 h
Automatiskt standby-läge (inställbart)
Automatiskt avstängningsläge (inställbart)
Strömförsörjning 4 x AA-batteri 1,5 V
Display 320 x 240 pixlar TFT LCD-färgdisplay med ljusstyrkereglering
Driftförhållanden 0 ... +50 °C, ?80 % r.h. icke-kondenserande
Lagringsförhållanden -20 ... +70 °C, ?80 % r.h. icke-kondenserande
Mått 185 x 97 x 40 mm
Vikt 375 g, 1 x ultraljud eko-eko materialtjockleksmätare PCE-TG 300-P5EE
1 x sensor PCE-TG-P5EE
1 x 100 ml kopplingsgel
1 x transportväska
4 x AA-batterier
1 x bruksanvisning