Defectoscoape UT
Metoda este bazată pe undele mecanice (ultrasunete) generate de un element piezo-magnetic excitat la o frecvență cuprinsă de regulă între 2 și 5 Mhz. Controlul presupune transmiterea, reflexia, absorbția unei unde ultrasonore ce se propagă în piesa de controlat. Fasciculul de unde emis se reflectă în interiorul piesei și pe defecte, după care revine către defectoscop ce poate fi în același timp emițător și receptor. Poziționarea defectului se face prin interpretarea semnalelor.
Metoda prezintă avantajul de a găsi defectele în profunzime datorită unei rezoluții ridicate, însă este lentă datorită necesității de scanare multiplă a piesei. Uneori este necesară executarea controlului pe mai multe suprafețe ale piesei. Metoda de control prin ultrasunete este foarte sensibilă la detectarea defectelor netede.
Vazební gely
Ultrazvuk se na rozhraní pevná látka - plyn prakticky stoprocentně odráží. Proto je nutné mezi sondu a zkoušený povrch dát vhodné kapalné prostření – takzvaný vazební gel.
Princip metody UZ tloušťkoměru
Ultrazvuková metoda měření tloušťky vlastně neměří přímo tloušťku, ale dobu průchodu ultrazvuku zkoušeným materiálem tam a zpět. Zjednodušeně se dá říci, že tloušťkoměr jsou přesné stopky, které měří čas mezi výstupním a vstupním impulsem. Pokud tedy známe čas a jednu z veličin tloušťka/rychlost, dokážeme dle známého vzorce dopočítat zbylou veličinu. Pozor na dobu průchodu – je dvojnásobná (tam a zpět).
Rychlost šíření ultrazvuku v materiálu
Rychlost šíření ultrazvuku v materiálu závisí na fyzikálních vlastnostech materiálu a do určité míry i na jeho teplotě.
| materiál | Rychlost šíření podélných vln v m/s |
|---|---|
| Litina | 3500 – 5800 |
| Měď | 4660 - 4700 |
| Mosaz | 3830 – 4400 |
| Nikl | cca 5630 |
| Ocel feritická | 5850 – 5920 |
| Ocel austenitická | 5200 – 5800 |
| Stříbro | cca 3600 |
| Keramika | 3000 – 6500 |
| Led | cca 3980 |
| Pryž tvrdá | cca 2300 |
| Plexisklo | 2650 – 2730 |
| Polystyrén | cca 2350 |
| Polyamid | 1800 – 2600 |
| Teflon | cca 1350 |
| Sklo okenní | cca 5700 |
| Sklo křemenné | cca 5570 |
Pro přesné měření nestačí nastavit rychlost šíření z tabulky. Přesnost měření zajistí pouze kalibrace na stupínkové měrce (na známe tloušťce) a to tak, že kalibrace musí být na stejném materiálu o podobné tloušťce. Příklad: budu-li měřit ocel cca 24 mm nakalibruji na ocelové stupínkové měrce 25 mm.
Použití ultrazvukových tloušťkoměrů
Tloušťkoměry se používají při měření tloušťky materiálu všude tam, kde je druhá strana nepřístupná pro měření klasickými měřidly. Jako příklad může být:
- Abraze materiálu – parovody, brzdné kotouče
- Koroze materiálu – vodovody, konstrukce, sloupy veřejného osvětlení
- Kontrola jakosti materiálu – dodávky plechů trubek ve výrobě a distribuci
- Speciální aplikace – měření některých plastů, skla
Měření přes nátěr Echo – Echo
Základní tloušťkoměry většinou nejsou vybaveny funkcí Echo-Echo – měření přes nátěr. Pokud takovýmto tloušťkoměrem měříme přes nátěr, dopouštíme se chyby měření, která vzniká tím, že nemůžeme vědět jak tlustý nátěr je a jaká je rychlost šíření v něm. Chyba měření může být v některých případech i v řádu milimetrů. Přístroje s funkcí Echo-Echo tzv. ignorují tloušťku nátěru – tzn., že měří jen čistý materiál pod barvou.
Tloušťkoměr s B-scanem
Tuto funkci mají již pokrokovější tloušťkoměry, které mají grafický displej. B-scan funguje tak, že sondou přejíždíte povrch materiálu a na displeji se Vám graficky zobrazuje protilehlá strana (histogram tlouštěk)
Precizní UZ tloušťkoměry
Jsou speciální tloušťkoměry pro velmi přesná měření s přesnosti na tisíciny milimetru. Tyto přístroje používají jednoměničové sondy a jsou schopné měřit i velmi tenké materiály.
