Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe werken ultrasone dikte meters?

Ultrasone diktemeters werken door de tijd te meten die nodig is om een ​​geluidsgolf door een materiaal en terug te reizen. Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

1. Het genereren van de geluidsgolf:

* De meter stoot een hoogfrequente geluidsgolf (echografie) in het materiaal.

* Deze geluidsgolf wordt meestal gegenereerd door een piëzo -elektrische transducer, een materiaal dat elektrische energie omzet in mechanische trillingen en vice versa.

2. Reizen door het materiaal:

* De echografie reist door het materiaal met een snelheid bepaald door de eigenschappen van het materiaal (bijv. Dichtheid, elasticiteit).

3. Reflectie aan het achteroppervlak:

* Wanneer de geluidsgolf het tegenoverliggende oppervlak van het materiaal bereikt, wordt een deel ervan terug naar de meter gereflecteerd.

4. Het detecteren van de gereflecteerde golf:

* De transducer van de meter fungeert als een ontvanger en detecteert de terugkerende geluidsgolf.

5. Het meten van de vluchttijd:

* De meter meet precies de tijd die nodig is om de geluidsgolf uit de transducer te reizen, door het materiaal en terug naar de transducer.

6. Berekening van de dikte:

* Het kennen van de snelheid van het geluid in het materiaal en de tijd van vlucht, berekent de meter de dikte van het materiaal met behulp van de formule:

* dikte =(Snelheid van het geluid X tijd van vlucht) / 2

Sleutelpunten:

* Nauwkeurigheid: Ultrasone dikte meters zijn zeer nauwkeurig, meestal met een precisie van +/- 0,1 mm of beter.

* Materiaalgevoeligheid: De nauwkeurigheid hangt af van de eigenschappen van het gemeten materiaal, omdat de snelheid van het geluid varieert tussen verschillende materialen.

* koppeling: Goed contact tussen de transducer en het materiaal is essentieel voor nauwkeurige metingen. Een koppeling (bijv. Vet of olie) wordt vaak gebruikt om de geluidstransmissie te verbeteren.

* Toepassingen: Ultrasone dikte -meters worden veel gebruikt in verschillende industrieën, waaronder:

* productie: Het meten van de dikte van metalen platen, pijpen en andere componenten.

* Corrosiemonitoring: Corrosie detecteren in leidingen, tanks en structuren.

* Civiele techniek: Evalueren van de dikte van betonstructuren.

* Medische beeldvorming: Het produceren van afbeeldingen van interne organen en weefsels.

Samenvattend:

Ultrasone diktemeters gebruiken geluidsgolven om de afstand tussen twee oppervlakken van een materiaal te meten. Het zijn waardevolle hulpmiddelen voor een breed scala aan toepassingen waarbij nauwkeurige diktemeting cruciaal is.