Ultraskaņas biezuma mērīšanas tehnoloģija
1. Nepieciešamība pēc litijaakumulatorselektrods tīrā pārklājuma mērījums
Litija akumulatora elektrods sastāv no kolektora un pārklājuma uz A un B virsmām. Pārklājuma biezuma vienmērīgums ir litija akumulatora elektroda galvenais kontroles parametrs, kam ir būtiska ietekme uz litija akumulatora drošību, veiktspēju un izmaksām. Tāpēc litija akumulatora ražošanas procesā testēšanas iekārtām ir augstas prasības.
2. Rentgena pārraides metode satiktiesšanaierobežojošā jauda
Dacheng Precision ir vadošais starptautiskais sistemātisku elektrodu mērīšanas risinājumu piegādātājs. Pateicoties vairāk nekā 10 gadu ilgajai pētniecībai un attīstībai, tam ir virkne augstas precizitātes un augstas stabilitātes mērīšanas iekārtu, piemēram, rentgena/β staru laukuma blīvuma mērītājs, lāzera biezuma mērītājs, CDM biezuma un laukuma blīvuma integrētais mērītājs utt., kas spēj nodrošināt litija jonu akumulatora elektroda serdes indeksu, tostarp tīrā pārklājuma daudzuma, biezuma, retināšanas laukuma biezuma un laukuma blīvuma, tiešsaistes uzraudzību.
Turklāt Dacheng Precision veic arī izmaiņas nesagraujošās testēšanas tehnoloģijā un ir laidis klajā Super X-Ray laukuma blīvuma mērītāju, kura pamatā ir cietvielu pusvadītāju detektori, un infrasarkanā biezuma mērītāju, kura pamatā ir infrasarkanās spektrālās absorbcijas princips. Organisko materiālu biezumu var precīzi izmērīt, un precizitāte ir labāka nekā importētajām iekārtām.
1. attēls. Super X-Ray laukuma blīvuma mērītājs
3. Ultraskaņastbiezumsmmērījumsttehnoloģija
Dacheng Precision vienmēr ir bijis apņēmies pētīt un attīstīt inovatīvas tehnoloģijas. Papildus iepriekšminētajiem nesagraujošās testēšanas risinājumiem tas izstrādā arī ultraskaņas biezuma mērīšanas tehnoloģiju. Salīdzinot ar citiem pārbaudes risinājumiem, ultraskaņas biezuma mērīšanai ir šādas īpašības.
3.1 Ultraskaņas biezuma mērīšanas princips
Ultraskaņas biezuma mērītājs mēra biezumu, pamatojoties uz ultraskaņas impulsu atstarošanas metodes principu. Kad zondes izstarotais ultraskaņas impulss iziet cauri mērītajam objektam, lai sasniegtu materiāla saskarnes, impulsa vilnis tiek atstarots atpakaļ uz zondi. Izmērītā objekta biezumu var noteikt, precīzi izmērot ultraskaņas izplatīšanās laiku.
H=1/2*(V*t)
Gandrīz visus metāla, plastmasas, kompozītmateriālu, keramikas, stikla, stikla šķiedras vai gumijas izstrādājumus var izmērīt šādā veidā, un to var plaši izmantot naftas, ķīmijas, metalurģijas, kuģu būves, aviācijas, kosmosa un citās jomās.
3.2Apriekšrocībasno tevisUltraskaņas biezuma mērīšana
Tradicionālajā risinājumā tiek izmantota staru pārraides metode, lai izmērītu kopējo pārklājuma daudzumu un pēc tam izmantotu atņemšanu, lai aprēķinātu litija akumulatora elektroda tīrā pārklājuma daudzuma vērtību. Savukārt ultraskaņas biezuma mērītājs var tieši izmērīt vērtību atšķirīgā mērīšanas principa dēļ.
①Ultraskaņas vilnim ir spēcīga caurlaidība, pateicoties tā īsajam viļņa garumam, un tas ir piemērojams plašam materiālu klāstam.
② Ultraskaņas skaņas staru kūli var koncentrēt noteiktā virzienā, un tas pārvietojas taisnā līnijā caur vidi ar labu virzību.
3. Nav jāuztraucas par drošības problēmu, jo tam nav starojuma.
Tomēr, neskatoties uz to, ka ultraskaņas biezuma mērīšanai ir šādas priekšrocības, salīdzinot ar vairākām biezuma mērīšanas tehnoloģijām, ko Dacheng Precision jau ir laidis tirgū, ultraskaņas biezuma mērīšanas pielietojumam ir daži ierobežojumi, kas ir šādi.
3.3 Ultraskaņas biezuma mērīšanas pielietojuma ierobežojumi
1. Ultraskaņas devējs: ultraskaņas devējs, proti, iepriekšminētā ultraskaņas zonde, ir ultraskaņas testēšanas mērierīču galvenā sastāvdaļa, kas spēj pārraidīt un uztvert impulsa viļņus. Tā galvenie rādītāji, piemēram, darba frekvence un laika precizitāte, nosaka biezuma mērījumu precizitāti. Pašreizējais augstas klases ultraskaņas devējs joprojām ir atkarīgs no importa no ārvalstīm, kuru cenas ir augstas.
②Materiāla vienmērīgums: kā minēts pamatprincipos, ultraskaņa tiks atstarota no materiāla saskarnēm. Atstarošanos izraisa pēkšņas akustiskās impedances izmaiņas, un akustiskās impedances vienmērīgumu nosaka materiāla vienmērīgums. Ja mērāmais materiāls nav vienmērīgs, atbalss signāls radīs daudz trokšņa, kas ietekmēs mērījumu rezultātus.
③ Nelīdzenums: mērītā objekta virsmas raupjums izraisīs zemu atstaroto atbalsi vai pat nespēju uztvert atbalss signālu;
4. Temperatūra: ultraskaņas būtība ir tāda, ka vides daļiņu mehāniskā vibrācija izplatās viļņu veidā, ko nevar atdalīt no vides daļiņu mijiedarbības. Vides daļiņu pašu termiskās kustības makroskopiskā izpausme ir temperatūra, un termiskā kustība dabiski ietekmē mijiedarbību starp vides daļiņām. Tāpēc temperatūrai ir liela ietekme uz mērījumu rezultātiem.
Parastajos ultraskaņas biezuma mērījumos, kuru pamatā ir impulsa atbalss princips, cilvēka roku temperatūra ietekmēs zondes temperatūru, tādējādi izraisot mērierīces nulles punkta novirzi.
5. Stabilitāte: skaņas vilnis ir vidējas daļiņu mehāniska vibrācija viļņa izplatīšanās veidā. Tas ir uzņēmīgs pret ārējiem traucējumiem, un savāktais signāls nav stabils.
6. Savienojošā vide: ultraskaņa gaisā vājinās, savukārt šķidrumos un cietās vielās tā var labi izplatīties. Lai labāk uztvertu atbalss signālu, starp ultraskaņas zondi un mērīto objektu parasti tiek pievienota šķidra savienojošā vide, kas neveicina tiešsaistes automatizētas pārbaudes programmas izstrādi.
Mērījumu rezultātus ietekmēs arī citi faktori, piemēram, ultraskaņas fāzes maiņa vai deformācija, izmērītā objekta virsmas izliekums, konusveida forma vai ekscentricitāte.
Var redzēt, ka ultraskaņas biezuma mērīšanai ir daudz priekšrocību. Tomēr pašlaik to nevar salīdzināt ar citām biezuma mērīšanas metodēm tās ierobežojumu dēļ.
3.4UUltraskaņas biezuma mērīšanas pētījumu progressnoDačengsPatcelšana
Dacheng Precision vienmēr ir bijis apņēmies veikt pētniecību un attīstību. Arī ultraskaņas biezuma mērīšanas jomā tas ir guvis zināmus panākumus. Daži no pētījumu rezultātiem ir parādīti turpmāk.
3.4.1 Eksperimentālie apstākļi
Anods ir fiksēts uz darba virsmas, un fiksēta punkta mērīšanai tiek izmantota pašattīstīta augstfrekvences ultraskaņas zonde.
2. attēls. Ultraskaņas biezuma mērīšana
3.4.2 Eksperimentālie dati
Eksperimentālie dati tiek attēloti A-skenējuma un B-skenējuma veidā. A-skenē X ass attēlo ultraskaņas pārraides laiku, bet Y ass – atstarotā viļņa intensitāti. B-skenē tiek parādīts profila divdimensiju attēls, kas ir paralēls skaņas ātruma izplatīšanās virzienam un perpendikulārs testējamā objekta izmērītajai virsmai.
No A skenēšanas var redzēt, ka atgrieztā impulsa viļņa amplitūda grafīta un vara folijas savienojumā ir ievērojami lielāka nekā citām viļņu formām. Grafīta pārklājuma biezumu var iegūt, aprēķinot ultraskaņas viļņa akustisko ceļu grafīta vidē.
Kopumā 5 datu pārbaudes reizes tika veiktas divās pozīcijās, 1. punktā un 2. punktā, un grafīta akustiskais ceļš 1. punktā bija 0,0340 us, bet grafīta akustiskais ceļš 2. punktā bija 0,0300 us, ar augstu atkārtojamības precizitāti.
3. attēls. A skenēšanas signāls
4. attēls. B skenēšanas attēls
1. att. X=450, YZ plaknes B skenēšanas attēls
1. punkts X=450 Y=110
Akustiskais ceļš: 0,0340 us
Biezums: 0,0340 (m) * 3950 (m/s) / 2 = 67,15 (μm)
2. punkts X=450 Y=145
Akustiskais ceļš: 0,0300 mikrosekundes
Biezums: 0,0300 (m) * 3950 (m/s) / 2 = 59,25 (μm)
5. attēls. Divpunktu testa attēls
4. Skopsavilkumsno litijaakumulatorselektrods tīkla pārklājuma mērīšanas tehnoloģija
Ultraskaņas testēšanas tehnoloģija kā viens no svarīgākajiem nesagraujošās testēšanas tehnoloģijas līdzekļiem nodrošina efektīvu un universālu metodi cieto materiālu mikrostruktūras un mehānisko īpašību novērtēšanai, kā arī to mikro- un makro-nepilnību noteikšanai. Saskaroties ar pieprasījumu pēc litija akumulatora elektroda tīrā pārklājuma daudzuma automatizētas mērīšanas tiešsaistē, staru pārraides metodei pašlaik joprojām ir lielāka priekšrocība, pateicoties pašas ultraskaņas īpašībām un risināmajām tehniskajām problēmām.
Dacheng Precision, kā elektrodu mērīšanas eksperts, turpinās veikt padziļinātu inovatīvu tehnoloģiju, tostarp ultraskaņas biezuma mērīšanas tehnoloģijas, izpēti un izstrādi, sniedzot savu ieguldījumu nesagraujošās testēšanas attīstībā un sasniegumos!
Publicēšanas laiks: 2023. gada 21. septembris
