Тепловизоры
Охранные тепловизоры
Медицинские тепловизоры
Ультразвуковые дефектоскопы, толщиномеры
Ультразвуковой анализатор дефектов
Ультразвуковые расходомеры
Прибор для контроля и анализа вибрации проводов линий электропередачи
Измерители физических величин
Гелиевые и галогенные течеискатели
Прибор для определения степени коррозии трубопроводов
Георадар для поиска и идентификации подземных объектов
Системы вибромониторинга, вибродиагностики и управления производственными фондами
Пирометры
Черные тела (АЧТ)
ультрафиолетовый дефектоскоп филин
Электроизмерительные приборы
Прибор для контроля элегазовых выключателей
Корреляционные и акустические течеискатели для подземных коммуникаций
Твердомеры
Трубо-кабелеискатели
Газоанализаторы дымовых газов
Beta Laser Mike
Тепловизоры
Пирометры, линейные сканеры и ИК-камеры
Толщинометрия и дефектоскопия
Ультрафиолетовый дефектоскоп Филин
Электроизмерительные приборы
Корреляционные и акустические течеискатели для подземных коммуникаций
Прибор для определения степени коррозии трубопроводов
Системы вибромониторинга, вибродиагностики и управления производственными фондами
MIKRON (США)
PANAMETRICS-NDT™, США
FUJI TECOM (Япония)
CHAUVIN ARNOUX (Франция)
L. H. Testing Instruments Co., Ltd.
НОВОСТИ КОМПАНИИ
НОВОСТИ NDT
новые пирометры серии MI-N500
Новые тепловизоры от фирмы GUIDE
тепловизоры модели IR913
новые модели одно- и 3- фазных цифровых TRMS ваттметров
????????, ???????????
Печать

  ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ КРАСКИ НА ПЛАСТМАССАХ И КОМПОЗИТАХ


Применение:

Неразрушающие измерения толщины слоя краски не неметаллических основах, таких как пластмасса, стекловолокно, полиуретан и композиты.

Проблема:

Измерение толщины слоя краски имеет большое значение в автомобильной промышленности и других отраслях производства, связанных с выпуском больших объемов пластмассовых изделий, покрытых краской. В авиационной промышленности также важное значение имеет измерение толщины слоя краски на волоконно-эпоксидных композитах. Необходимость тщательного контроля толщины слоя краски диктуется снижением стоимости и повышением качества продукции. Большинство приборов, предлагаемых на рынке, используют магнитные принципы и позволяют измерять толщину слоя краски на стали. В то же время, возможности неразрушающего измерения толщины слоя краски на неметаллах очень ограничены. Последние разработки компании Panametrics, включающие высокочастотные преобразователи и измерительные приборы, позволяют значительно расширить эти возможности за счет использования ультразвука.

Теория:

Высокочастотные звуковые волны отражаются от границы между материалами, имеющими различный акустический импеданс. (Акустический импеданс представляет собой физическое свойство материала, которое выражается величиной, являющейся произведением значения плотности материала и значения скорости звука в материале.) Так как акустический импеданс красок, лаков и глазурей отличается от акустического импеданса пластиковой подложки, ультразвук отражается от границы краска/подложка. В некоторых случаях различается даже акустический импеданс различных слоев краски, что вызывает отражение ультразвука от границ между ними. Это позволяет измерять также толщину отдельных слоев краски.

Все методы ультразвукового измерения толщины основываются на точном измерении времени, которое затрачивает ультразвук на прохождение через объект контроля. Обычно это время прохождения ультразвука до поверхности отражения и обратно. Полученное значение делится на два для получения времени прохождения ультразвука только до поверхности отражения. Для использования ультразвуковых измерительных приборов также необходимо знать скорость ультразвука в материале объекта контроля, которая обычно определяется с помощью настроечных образцов. Используя известное значение скорости ультразвука и измеренное время прохождения ультразвука, прибор рассчитывает толщину материала по очень простой формуле:

ТОЛЩИНА = СКОРОСТЬ УЛЬТРАЗВУКА x ВРЕМЯ ПРОХОЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА ДО ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

Точность полученного значения толщины прямо пропорциональна точности используемых значений времени прохождения ультразвука и скорости ультразвука в данном материале. При измерении толщины силиконовых покрытий погрешность может составлять не хуже 5%.

Оборудование:

Для измерения толщины краски рекомендуется система, состоящая из импульсного генератора-приемника модели 5900PR производства компании Panametrics, преобразователя с линией задержки V2012 с частотой 100 МГц и высокочастотного осциллографа с функцией отображения курсора времени (типа Tektronix 2465A или LeCroy 9400). Для получения изображения эхосигналов также можно использовать устройства дискретизации на базе ПК и соответствующее программное обеспечение.

Порядок работы:

1. Начальная настройка с использованием осциллографа

Подключите выход +SYNC OUT генератора-приемника модели 5900PR ко входу Trigger осциллографа. Подключите выход RF SIGNAL генератора-приемника модели 5900PR с одним из входных каналов вертикальной развертки осциллографа. Входное сопротивление осциллографа следует установить на 50 Ом. Стандартные установки по горизонтали и вертикали должны быть 20нсек/дел и 200мВ/дел соответственно. Имейте в виду, что длина линии задержки у преобразователя V2012 составляет 2,5 мксек. К ней добавляется время всех задержек кабеля. Настройте масштаб по оси времени осциллографа так, чтобы первый эхосигнал линии задержки находился с левой стороны экрана.

Компания Panametrics поставляет осциллограф, установленный в одном корпусе с генератором-приемником модели 5900PR, включая все необходимые соединительные кабели.

2. Контактная жидкость

Так как воздух не пропускает высокочастотный ультразвук, для обеспечения передачи ультразвука с преобразователя в объект контроля необходимо использовать контактную жидкость. В качестве контактной жидкости рекомендуется использовать глицерин, но можно также использовать пропиленгликоль, воду, спирт или легкое масло. Контактные жидкости следует опробовать на настроечных образцах из пластмассы или композита с нанесенной на них краской, которые точно повторяют условия контроля.

3. Кабель

Для получения наилучших результатов длина коаксиального кабеля, соединяющего преобразователь и генератор-приемник, должна быть очень малой или очень большой. При измерении толщины краски преобразователем V2012 специалисты компании "Диагност" рекомендуют использовать кабели длиной около 1 метра (BCM-74-1) или около 25 метров (BCM-74-75) . При использовании обычных кабелей длиной 4-5 метров их электрические характеристики приведут к ухудшению четкости эхосигналов и ограничениям возможностей измерения.

4. Согласующий материал

Если необходимо измерить толщину краски, не превышающую 25 микрон, рекомендуется разместить пластинку из тонкого твердого пластика между рабочей поверхностью преобразователя и поверхностью объекта контроля. Эта пластинка будет выступать в роли согласующего материала, позволяющего улучшить степень проникновения ультразвука в краску и разделить по времени эхосигналы слоя краски и большой эхосигнал линии задержки. Для этих целей компания Panametrics поставляет специальную пленку Kapton R (номер по каталогу NPD-665-3601) толщиной около 0,1 мм.

5. Полярность эхосигналов

Полярность эхосигналов в каждом конкретном случае зависит от относительных акустических импедансов двух граничащих материалов. При использовании генераторов-приемников и преобразователей производства компании Panametrics эхосигналы от границы между материалом с относительно более высоким импедансом и материалом с относительно более низким импедансом отображаются с положительной полярностью. Эхосигналы от границы материала с низким импедансом, расположенным поверх материала с высоким импедансом будут инвертированы (иметь отрицательную полярность). При измерении толщины краски встречаются обе ситуации. Отсчет времени следует всегда устанавливать от максимума доминирующего эхосигнала.

6. Опорные образцы

Установка значений параметров работы системы всегда должна проверяться на опорных образцах, состоящих из слоя краски известной толщины, нанесенного на пластмассовую основу, и точно повторяющих реальные условия контроля. Опорный образец обеспечивает отображение эхосигналов, которые могут быть использованы для установки уровней усиления генератора-приемника, а также для ознакомления оператора с правильным отображением данных на экране. Эти же опорные образцы следует использовать также для измерения скорости ультразвука в данном типе краски.

7. Проведение измерений

а. Соблюдая плотное и постоянное давление пальцем, приставьте преобразователь к точке измерения. В некоторых случаях может потребоваться небольшое перемещение преобразователя от первоначальной точки для получения четких эхосигналов, так как при некоторых условиях качество эхосигналов на различных участках слоя краски может колебаться.

б. Установите первоначально курсор на эхосигнал от верхней поверхности слоя краски. Если используется согласующий материал, это будет эхосигнал от границы согласующий материал (Kapton)/краска; если согласующий материал не используется, измерения производятся от эхосигнала линии задержки. Настройте аттенюатор генератора-приемника так, чтобы четко видеть максимум эхосигнала перед установкой курсора.

в. Считайте временной интервал с дисплея осциллографа. Разделите это число на два для получения значения времени прохождения ультразвука только до поверхности отражения и умножьте это значение на соответствующую скорость ультразвука. В результате получится значение толщины краски в точке измерения.

8. Скорость ультразвука

Для измерения скорости ультразвука в данной точке используйте опорный образец известной толщины и выполните арифметические расчеты, приведенные выше в обратной последовательности. Измерьте время прохождения ультразвука до поверхности отражения и обратно на опорном образце, разделите полученное значение на два и вставьте полученные значения в формулу:

ТОЛЩИНА/СКОРОСТЬ УЛЬТРАЗВУКА = ВРЕМЯ ПРОХОЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА ДО ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ