Como usar o medidor de espessura ultra-sônico e o princípio do sensor ultrassônico

- Jun 05, 2019-


Os medidores de espessura de revestimento que utilizam a tecnologia de medição ultrassônica estão se tornando cada vez mais populares. Eles apoiam ou substituem métodos destrutivos de medição da espessura de revestimentos de madeira e madeira.

O revestimento tem múltiplas funções. Alguns são usados para restaurar, proteger, impermeabilizar e embelezar estruturas de madeira. Outros são projetados especificamente para selar e preencher os poros e fornecer uma textura superficial esteticamente agradável. O acabamento permeável é absorvido na madeira e endurece para formar uma barreira protetora forte que não descasca.

ultrasonic thickness gauge 1

Por que medir a espessura?


O revestimento é projetado para alcançar a função desejada quando usado dentro da faixa de espessura especificada pelo fabricante. Por exemplo, o verniz de conversão não deve ser seco mais de 5 ml mais espesso do que outros revestimentos, a fim de evitar rachaduras ou outras falhas. A laca de nitrocelulose geralmente deve ser mantida abaixo de 3 mils. A espessura consistente de AMI é a aplicação mais importante de revestimentos de primer e crack para obter o acabamento de fissura desejado.


Na placa de fibra de média densidade (MDF), a espessura do revestimento em pó varia tipicamente de 3 a 9 mililitros. Geralmente, quanto mais espessa a espessura, mais durável é o acabamento. As especificações de fábrica geralmente exigem uma tolerância de 1 mil. Este nível de qualidade não pode ser determinado apenas olhando para ele.


Existem outros benefícios para medir com precisão o acabamento. Quando a empresa não inspecionava e verificava a qualidade dos materiais recebidos, eles eram reutilizados. Certifique-se de que o revestimento atenda às recomendações do fabricante, verificando a tecnologia do operador do pulverizador. Além disso, aplicar muita espessura de filme reduz bastante a eficiência geral. Finalmente, inspeções regulares podem reduzir o retrabalho interno e o retorno do número de clientes devido a defeitos de processamento.


Como testar?


O teste da espessura do revestimento é comum para fins de controle de qualidade e inspeção. Quando o metal base é de aço carbono, um método magnético é empregado. O dispositivo de vórtice é usado para outros metais, como cobre e alumínio.


ultrasonic thickness gauge principle


Como esses instrumentos não podem medir a espessura da superfície da madeira, foram utilizadas técnicas alternativas:


1. Seccionamento óptico (corte da parte de revestimento, visualização e corte)
2. Medição de altura (usando um micrômetro antes e depois da medição)
3. Gravimétrica (medindo a qualidade e o cálculo da área da espessura do revestimento)
4. A espessura da película húmida é calculada a partir da espessura da tinta seca da tinta seca e da percentagem volumétrica dos sólidos utilizados.

5. Substitua (coloque uma chapa de aço em madeira e pintura ao mesmo tempo).


Esses testes são demorados, difíceis de executar e sujeitos à interpretação do operador e outros erros de medição. É impraticável para o bocal encontrar um método destrutivo. Obter uma amostra estatisticamente representativa de muitos produtos de madeira pode exigir a remoção de parte do processo de testes destrutivos.


Com o advento dos instrumentos ultrassônicos, muitos testadores mudaram para testes não destrutivos.

Avanço ultra-sônico


Profissionais de alta qualidade já estão familiarizados com todos os aspectos do teste ultrassônico, em que a energia sônica de alta freqüência é usada para inspeção e medição. O teste ultrassônico pode detectar e avaliar defeitos em metais, medir dimensões, determinar propriedades de materiais e muito mais.

A medição da espessura da parede é talvez o método mais simples e fácil no teste de ultrassonografia. Os medidores de espessura de parede ultrassônicos de precisão permitem a medição rápida da espessura sem a necessidade de acesso de ambos os lados. No entanto, esses medidores não são ideais para medições de revestimento. Eles não mediram a sensibilidade da espessura do primer de fábrica de enchimento acrílico, tinta e acabamento UV. Revestimentos em pó e outros materiais foram usados em madeira.


ultrasonic sensor thickness gauge principle


O computador de mão foi projetado para medir a espessura do revestimento e usa um sensor de componente único e tecnologia digital avançada para aprimorar a filtragem de eco digital. Os medidores portáteis de espessura de revestimento ultrassônico são simples, econômicos e confiáveis.


Tecnologia de medição ultra-sônica


O teste ultrassônico é auxiliado pela aplicação de vibrações ultra-sônicas no revestimento usando sondas ultrassônicas (sensores) e acoplamentos aplicados na superfície.


Vibrar através do revestimento até que um material com diferentes propriedades mecânicas seja tipicamente o substrato, mas talvez um revestimento diferente. A vibração, parcialmente refletida nessa interface, retorna ao sensor. Ao mesmo tempo, a parte da vibração transmitida continua a viajar além da interface e a experiência de repensar encontrada em qualquer interface de material.


Como um grande número de ecos potenciais pode ocorrer, o design do medidor é escolhido para maximizar ou o eco mais alto, e a medição da espessura é calculada. O instrumento também mede ecos altos na camada pessoal para aplicações multicamadas. O usuário só precisa inserir o número de camadas para medir, digamos três, e medir os três ecos altos. Os medidores ignoram a suavidade com defeitos de revestimento e a camada de base.


precisão de medição


A precisão de qualquer medição ultrassônica corresponde diretamente à conclusão da velocidade do som medida. Como os instrumentos ultrassônicos medem o tempo de trânsito dos pulsos ultrassônicos, eles devem calibrar a "velocidade do som" em um material específico.


Do ponto de vista prático, os valores da velocidade do som não variam muito e são utilizados em materiais de revestimento na indústria da madeira. Portanto, os medidores de espessura de revestimento ultrassônico geralmente não precisam ser ajustados para as configurações de calibração de fábrica.


Onde o revestimento e o substrato são


Um fator que afeta a precisão da medição e a repetibilidade da medição é a interface desses revestimentos ultrassônicos com substratos de madeira. A capacidade de realizar testes destrutivos no campo é maior do que a maioria da resolução mais alta, mostrando claramente o limite entre a conclusão e a madeira. O acabamento parece suave, mas a espessura pode ser inconsistente. As superfícies de madeira são geralmente granulares com vários graus de rugosidade superficial e penetração de primer. Tal porosidade e rugosidade podem promover a adesão e aumentar a dificuldade de obter medições repetitivas de espessura por qualquer meio.


A pequena irregularidade média do design do instrumento de ultra-som produz resultados significativos. Em particular, a leitura pessoal em superfícies ásperas ou substratos parece não ser repetida, e uma série de resultados relativamente médios é frequentemente reproduzível.


Alguns instrumentos medem as várias camadas em um sistema multicamadas. Neste exemplo, a camada 1 tem 1,5 mils de espessura. As 2 camadas têm 1,5 mils de espessura e têm uma espessura total de 3 mils. O mostrador LCD gráfico "dois picos" representa as duas interfaces do material.


Assegure o som correto


O teste ultrassônico tem vantagens exclusivas para a indústria da madeira. Fabricantes de móveis, pisos e instrumentos musicais freqüentemente usam várias camadas de tinta ou materiais similares. Alguns processos exigem a capacidade de determinar a espessura de cada camada ou série de camadas. Quando aplicado na espessura errada, o revestimento, embelezamento e proteção de uma guitarra de alta qualidade, por exemplo, pode afetar facilmente seu som. Muita tinta pode enfraquecer muito pouco a ressonância da guitarra e ter o efeito oposto.


Os fabricantes de instrumentos musicais agora usam instrumentos ultrassônicos para medir de maneira precisa e não destrutiva seus valiosos produtos, tintas. Graças ao uso desta nova tecnologia, eles não apenas reduzem o uso de tinta, mas também são capazes de tomar medidas significativas sem danificar seu processo de produção. Não há necessidade de produtos descartados para medir a espessura do revestimento, e a espessura de toda a superfície pode ser facilmente medida para garantir um revestimento uniforme e uniforme. O retrabalho minimiza o processo de revestimento devido a mais recursos de controle.


A Figura 6 mostra alguns instrumentos que fornecem análise estatística. Neste exemplo, 10 são medidos. 18,2 ml da última média medida e exibida, desvio padrão e máximo / mínimo de todas as 10 leituras.


Conclusão


A medição ultra-sônica da espessura do revestimento é atualmente reconhecida como um procedimento de teste confiável para a indústria madeireira. “Métodos de teste padrão para medições não destrutivas usam ultra-som para espessura de filme seco de revestimentos orgânicos”. Para verificar a calibração do medidor, os padrões de espessura do revestimento de epóxi são rastreáveis para a certificação da National Standards Organization.


Medições de espessura rápidas e não destrutivas podem ser obtidas de materiais que anteriormente exigiam testes destrutivos ou análises laboratoriais. Esta nova tecnologia melhora a consistência e o rendimento das salas de acabamento. Reduções potenciais de custos, incluindo:


Reduza a espessura do revestimento aplicado pelo revestimento através do revestimento de controle
Reduza o retrabalho e conserte por meio de feedback direto aos operadores e controle de processo aprimorado
Objetos que não precisam ser danificados ou reparados para destruir as medidas de espessura do revestimento


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