Teicneolaíocht tástála neamh-millteach agus a cur i bhfeidhm (4)

Saintréithe díraonta ultrasonaic agus scaipthe:

Nuair a iomadaíonn an tonn ultrasonaic tríd an meán, tagann sé trasna ar chomhéadan ilchineálach (amhail locht). De réir phrionsabal huygens, tarlaíonn feiniméan díraonta ar a imeall, agus gintear tonn díraonta nua-sceitimíní. ó thaobh dealraitheach, is féidir leis an tonn ultrasonaic bunaidh leanúint ar aghaidh ag dul chun cinn timpeall an locht, ach cruthaítear scáth fuaimiúil (spás gan tonnta ultrasonaic) taobh thiar den locht. Is féidir an tonn díraonta nua a úsáid chun doimhneacht crack an dromchla nó airde an crack inmheánaigh a mheas. Sa tSín, tugtar an modh tonn athghiniúna imeall ar an modh seo, agus tugtar modh tonn díraonta tip ar an tír eachtrach. Úsáidtear feiniméan foirmiú scáth fuaime le haghaidh treá ultrasonaic a bhrath, is é sin, nuair a bhíonn lochtanna ar a gcuid cosáin fuaime ag tonnta ultrasonaic, mar gheall ar mhachnamh, díraonadh, scaipeadh, etc., agus mar gheall ar mhicreastruchtúr neamhghnácha ábhar an phíosa oibre a iniúchadh, beidh sé ina chúis le maolú an fhuinnimh iomadú ultrasonaic, ionas go bhfaighidh an fuinneamh fuaimiúil níos ísle ná an gnáth-fhuinneamh paitneach faoi fhuaimneach an fhuaimiúil faoi stiúir an fhuaimneach eile. coinníollacha, agus is féidir an difríocht a léiriú trí úsáid a bhaint as an taispeáint braite locht ultrasonaic nó go díreach ag baint úsáide as an méadar leictreach indication.Used mar bhonn le haghaidh iniúchta agus meastóireachta, is féidir tomhsaire tomhais tiús ultrasonaic a úsáid chun lochtanna bileog, struchtúr ilchodach nó bannaithe a bhrath, mar shampla dílamination, debonding etc., agus is féidir é a úsáid freisin le haghaidh leideanna scoilteadh lasca beaga leictreacha. Cinneann díraonadh ultrasonach (tonn athghiniúnach) doimhneacht an crack.

Silver plated i dteagmháil le cigireacht cáilíochta agus níos mó. Is é an leas a bhaint as go bhfuil sé éasca a bhrath uathoibríoch a chur i bhfeidhm, ach is é an míbhuntáiste nach féidir a fhios méid an locht agus suíomh an locht, agus tá gá go docht le suíomhanna coibhneasta an dá probe. Nuair a iomadaíonn an tonn ultrasonaic sa mheán, laghdóidh a idirleathadh tonnchreatha féin an fuinneamh fuaime a théann tríd an limistéar aonaid ingearach le treo an bhíoma fuaime de réir mar a mhéadaíonn an t-achar iomadaithe, ar a dtugtar caolú idirleata, arb é an ultrasonaic é féin. Tá baint ag an tréith leis an uillinn scaipeadh bhíoma 2θ (θ is é an uillinn leath-idirleathadh an bhíoma ultrafhuaime). Ina theannta sin, tá an tonn ultrasonaic i dteorainn gráin an ábhair, an pointe céim, nó impedance fuaimiúil na gcáithníní ar fionraí, neamhíonachtaí, boilgeoga, etc. sa mheán (tá an luach comhionann le táirge an luas fuaime agus an dlús) (fiú má tá difríocht bheag ann). Tá baint ag an stát scaipthe le tonnfhad an tonn ultrasonaic agus méid na gcáithníní scaipthe (an meán-trastomhas gráin criostail). San ábhar miotail, is féidir an cóimheas idir an tonnfhad λ le meán-trastomhas na ngrán criostail a roinnt ina thrí stát scaipthe: Scaipeadh Rayleigh: 'nuair λ, tá an leibhéal scaipthe comhréireach leis an gceathrú cumhacht minicíochta, is é sin tromlach na miotail. teilgin garbh-gráin; scaipthe idirleata: ≥ λ, tá an méid scaipthe comhréireach go contrártha le, a chuirtear in iúl go minic i Sa chás go bhfuil dromchla an dromchla braite den workpiece garbh, is féidir go dtiocfadh caillteanas scaipthe idirleata ar an bhfuinneamh fuaime ag an gcomhéadan Mar gheall ar an bhfeiniméan scaipthe, tá an fuinneamh fuaimiúil tríd an limistéar aonaid ingearach leis an gcosán fuaime a laghdú, is é sin, tá an scaipeadh scaipthe de bharr modh braite machnaimh cuisle ultrasonaic ní hamháin laghdú ar an cumas treá an tonn ultrasonaic ach freisin cur isteach ar an macalla idirdhealú, is féidir leis an tonn ultrasonaic scaipthe ar ais go dtí an tonn ultrasonaic an t-ábhar a aistriú faightear probe, taispeántar é ar an taispeáint braite locht ultrasonaic i bhfoirm macalla fiailí Trí leibhéal na bearrtha a mheas, is féidir microstructure an ábhair miotail a mheas agus a mheas Go háirithe sa tionscal aeraspáis, tá meastóireacht ar leibhéil clutter tar éis éirí ina tháscaire tábhachtach sna critéir glactha le haghaidh tástála ultrasonaic ar bhrionnú cóimhiotail tíotáiniam.

Saintréithe maolaithe ultrasonaic Chomh maith leis an maolú scaipthe a thuairiscítear san alt roimhe seo, is cúis thábhachtach eile le maolú fuinnimh nuair a tharchuirtear tonnta ultrasonaic tríd an ábhar an maolú mar gheall ar ionsú inmheánach, a bhaineann le slaodacht an ábhair, seoltacht teasa, cuimilte teorann, Tá baint ag an bhfeiniméan scíthe le caillteanas fuinnimh ultrasonaic i bhfoirm díscaoilte teasa agus díscaoilteacht ultrasonaic. dlús díláithriúcháin, athrú faid, láithreacht poll agus neamhíonachtaí) agus tairiscint bhalla an fhearainn mhaighnéadaigh, is cúis le strus iarmharach suaitheadh réimse fuaime...etc. Is féidir leo a bheith ina chúis le maolú fuinnimh ultrasonaic, rud a fhreagraíonn don mhaolú scaipthe sa chuid uachtarach. Tagraíonn muid don mhaolú fuinnimh ultrasonaic de bharr na gcúiseanna seo mar ionsú ionsú. Is féidir a fheiceáil go bhfuil meicníocht maolaithe tonnta ultrasonaic san ábhar an-chasta. Déanaimid machnamh ar mhaolú cuimsitheach. Glac leis gurb é P0 an aimplitiúid fhuaimbhrú ag an bhfoinse fad X=0, agus gurb é PX an aimplitiúid fhuaimbhrú tar éis an achair X, ansin: PX = P0·e-αx, áit a dtugtar α ar an gcomhéifeacht tanúcháin, ar féidir é a roinnt ina dhá chuid, mar atá: α=αs+αa, áit a bhfuil an scaiptheacht agus an comhéifeachtaí α comhéifeacht maolúcháin ionsúcháin. Mar sin, is paraiméadar cuimsitheach d'ábhar é an comhéifeacht maolaithe a chuirtear in iúl in α, rud a mhéadaíonn go ginearálta de réir mar a mhéadaíonn minicíocht ultrasonaic. Sa tástáil ultrasonaic, is féidir an méid laghdaithe ar fhuinneamh fuaimiúil a chinneadh tar éis don tonn ultrasonaic dul tríd an ábhar (mar shampla, an meastóireacht ar an méid laghdaithe ar aimplitiúid macalla an dromchla bun an workpiece sa mhodh machnaimh ultrasonaic cuisle) ar a dtugtar an meastóireacht caillteanas tonn bun nó an caillteanas machnaimh bun, nó tonn ultrasonaic. Is féidir modh treá a úsáid chun measúnú a dhéanamh ar nádúr, ar mhoirfeolaíocht agus ar dháileadh an mhicreastruchtúr ábhair, mar shampla criostail garbh ábhar miotail a bhrath, róthéamh agus ró-dhó, (struchtúr róthéite i gaibhneachta miotail), cairbídí. Comhionannas, ráta carbide spheroidization d'iarann ​​insínte, neart teanntachta teocht an tseomra as cruach carbóin, tomhas strus, agus a leithéidí. 

Tugann na sonraí atá ar fáil isteach úsáid an taispeántais clutter de bharr scaipthe agus meastóireachta tanúcháin ar an aimplitiúid macalla chun spásáil na ciseal cementite i struchtúr pearlite an roth locomotive a mheas (an cruach pearlite le cion carbóin de 0.53 ~ 0.61%). Socraigh teorainn toraidh agus friotaíocht caitheamh an roth. Tá tuairiscí ann freisin maidir le húsáid saintréithe maolaithe ultrasonaic i dtástáil tuirse na n-ábhar (sa tástáil tuirse, is féidir leis an cuimilte inmheánach agus saobhadh laitíse taobh istigh den eiseamal a bheith ina chúis le scaipeadh ultrasonaic, agus is féidir le dífhoirmiúchán plaisteach áitiúil an dromchla briste a bheith ina chúis le fuinneamh ultrasonaic a ionsú). Úsáidtear é chun toughness briste cruach a mheas. Is féidir na saintréithe maolaithe ultrasonaic a chomhcheangal leis na saintréithe treoluas fuaime a úsáid chun a chinneadh, mar shampla, an t-ábhar hidrigine i gcóimhiotail tíotáiniam (an baol hidrigine i gcóimhiotail tíotáiniam a laghdú) agus measúnú a dhéanamh ar cháilíocht aosaithe cóimhiotail alúmanaim, tá luasanna iomadú difriúla ag saintréithe treoluas tonnta ultrasonaic den chineál céanna sna hábhair éagsúla, agus san ábhar céanna, tá luasanna iomadú difriúla ag tonnta ultrasonaic freisin de chineálacha éagsúla tonn. Nuair a athraíonn nó a athraíonn an comhdhéanamh, microstructure, dlús, cóimheas cuimsiú, tiúchan, ráta comhshó polaiméir, neart, teocht, taise, brú (strus), ráta sreafa an ábhair, beidh luas na fuaime ag athrú freisin. Ag baint úsáide as tástálaí treoluas fuaime speisialta nó braite locht cineál machnaimh cuisle ultrasonaic traidisiúnta nó tomhas tiús chun an t-ábhar a bhaineann le treoluas fuaime anaithnid a chur i gcomparáid le sampla caighdeánach luas fuaime nó fuaime aitheanta. is féidir an t-ábhar a thomhas agus is féidir é a chur i bhfeidhm: (1) Tairiseach fisiceach ábhar a chinneadh, mar shampla: de réir an chaidrimh san fhisic, go ginearálta: treoluas fuaime C = (E / ρ) 1/2, áit a bhfuil ρ an dlús ábhartha, is é E modulus leaisteacha an ábhair. Ós rud é go bhfuil tionchar ag anisotrópacht, cruth agus comhéadan an ábhair ar luas na fuaime, agus go n-úsáidtear na moduli leaisteacha faoi seach ag brath ar fhoirm tonnchrith na tonn ultrasonaic, an treoluas tonn fadaimseartha sa ghás agus sa leacht (ach amháin sa ghás agus sa leacht) Tá an tonn fadaimseartha: CL = (K / ρ0) 1/2, áit a bhfuil K modulus an t-ábhar capacitive leaisteacha, leaisteacha (modulus) Is é ρ0 dlús statach bunaidh an mheáin i láthair na toinne fuaimiúla. I solaid: Is é an treoluas tonn fadaimseartha ultrasonaic iomadú aiseach i slat tanaí a bhfuil trastomhas níos lú ná an tonnfhad ultrasonaic: Cl = (E / ρ) 1/2, áit a bhfuil E modulus an Young an t-ábhar, agus ρ Is é an dlús ábhar trastomhas.Ultrasonic fadaimseartha iomadú tonn níos mó sa treo aiseach ultrasonaic aiseach níos mó. CL={[K+(4/3)G]/ρ}1/2={[E(1-σ)]/ρ(1+σ) (1-2σ)} Is é K san fhoirmle 1/2 modulus leaisteach capacitive (modal leaisteach toirtmhéadrach) an ábhair, is é G modulus leaisteacha lomadh an ábhair, agus is é σs an t-ábhar i gcóimheas pois an t-ábhar tarlaíonn brú fadaimseartha sa treo, gintear brú cliathánach sa treo ingearach freisin, agus tugtar cóimheas poisson ar an gcóimheas eatarthu, atá ar cheann de na hairíonna fisiceacha atá ag an ábhar). Is é treoluas fuaime na toinne lomtha ná: Cs=(G/ρ)1/2={E/[ρ·2(1+σ)]}1/2 Is é treoluas fuaime tonnta Rayleigh ná: CR=[(0.87+1.12σ)/(1 +σ)]·(G/ρ)1/2. nuair a thomhaistear an treoluas fuaime agus go bhfuil paraiméadar eile ar eolas, is féidir paraiméadair eile a ríomh.

(2) Teocht a thomhas: Baineann luas an fhuaim sa mheán le teocht an mheáin. Is féidir an tréith seo a úsáid chun teocht an mheáin neamhtheagmhála a thomhas. Is féidir é a úsáid freisin chun leáphointe, fiuchphointe agus athrú céime an mheáin a léiriú, agus chun teas sonrach an mheáin a thomhas. Is é an teas comhleá ná an teas imoibrithe agus an teas dócháin a thomhas, agus déantar íonacht agus meáchan móilíneach an mheáin a thomhas.

(3) Ráta sreafa a thomhas: Nuair a bhíonn tonnta ultrasonaic ag iomadú i meán sreafa (cosúil le píopaí aistrithe gáis, leachta nó sreabhán ina bhfuil cion áirithe de cháithníní soladacha, nó bealaí uisce.), Tá an luas iomadaithe difriúil ón luas faoi choinníollacha statacha maidir le córas seasta comhordaithe. Tá baint aige le ráta sreafa an mheáin, ionas gur féidir an ráta sreafa a chinneadh bunaithe ar an athrú ar an luas fuaime agus is féidir an ráta sreafa (limistéar trasghearrtha sreabhach x ráta sreafa) a chinneadh tuilleadh. (4) Slaodacht an leachta a thomhas η: De réir an impedance fuaimiúil lomadh Z agus (η·ρ) 1/2 (η é slaodacht an leachta, is é ρ dlús an leachta), agus an impedance fuaimiúil Z=ρ·C, mar sin Trí luas fuaime a thomhas agus dlús an leachta a chinneadh, is féidir dlús an leachta a chinneadh. (5) Tomhas struis: Tá athrú líneach thart ar an treoluas iomadaithe na dtonnta ultrasonaic san ábhar leis an strus i bhfeidhm (ar a dtugtar éifeacht strus ultrasonaic), agus mar sin is féidir é a úsáid chun neart coincréite réamhbhrúite a thomhas, neart agus strus iarmharach na miotail, agus an ceangal. Strus teanntachta ar phíosa (cosúil le bolt cheangail). (6) Tomhas cruas: Is féidir cruas na ciseal cruaite dromchla miotail a chinneadh trí úsáid a bhaint as tréith athraithe luais an tonn i gciseal cruaite an dromchla miotail.

(7) Doimhneacht an crack ar dhromchla na miotail a chinneadh: an difríocht idir an t-am nuair a tharchuirtear an tonn go díreach ar feadh an dromchla miotail agus an t-am nuair a bhíonn an crack dromchla i láthair agus an tonn á sheachbhóthar ag an crack. De réir luas iomadú tonn Rayleigh, is féidir é a ríomh de réir doimhneacht an crack. Tugtar modh moille ama nó modh ama idirthurais ar an modh seo, modh Δt.

(8) Tiús tomhais: De réir an chaidrimh idir an t-achar iomadaithe ultrasonaic X agus an treoluas fuaime C agus an t-am tarchurtha t: X=C·t, mar shampla, nuair a dhéantar tiús a thomhas trí mhodh machnaimh ultrasonaic bíge, tiús an phíosa oibre d=C·t/2. Is é an chúis atá leis an ainmneoir 2 a úsáid anseo ná go n-astaíonn an taiscéalaí ultrasonaic cuisle ultrasonaic go dtí bun-dhromchla an phíosa oibre agus go bhfaightear an taiscéalaí tuairisceáin fhrithchaiteacha, ionas go mbeidh pasanna an chosáin fuaime dhá uair de thiús an phíosa oibre.

Ag baint úsáide as saintréithe treoluas na dtonnta ultrasonaic, is féidir é a chur i bhfeidhm freisin, tomhas neart iarann ​​​​teilgthe graifít spheroidal agus an méid spheroidization de graifít, a chinneann an taise ceirmeach adobe chun uainiú lámhaigh san áith a chinneadh, agus an anailís ar shaintréithe an mheán gásach (mar shampla, íonacht ocsaigine tionsclaíoch agus nítrigine). tá ráta meitibileach riospráid ainmhithe tar éis an t-athrú ar ábhar comhpháirte sa ghás, etc.chomh maith le dlús an chodáin peitriliam, an laitéis neoprene.

Úsáidtear an modh mhoill ama ultrasonaic chun dlús an leacht doimhneacht crack dromchla agus a leithéidí a chinneadh. Go hachomair, tá cur i bhfeidhm saintréithe treoluas ultrasonaic, go háirithe i dteicneolaíocht tomhais tionsclaíoch iomadúla. Is cineál tonnchreathadh meicniúil é ultrasonaic. Is féidir linn an athshonator ultrasonaic a úsáid chun an tonn ultrasonaic le minicíocht inchoigeartaithe (go príomha ag baint úsáide as tonn fadaimseartha) a instealladh isteach sa phíosa oibre le hiniúchadh. Nuair a athshonnaíonn an tonn ultrasonaic le minicíocht nádúrtha an phíosa oibre, iomadaíonn an tonn teagmhasach sa treo eile. Déantar na tonnta frithchaite a fhorshuí ar a chéile chun tonn sheasta a dhéanamh, arb é tiús athshondas na fadtoninne atá teagmhasach go hingearach. Leis an tréith athshondais seo, is féidir é a chur i bhfeidhm ar na gnéithe seo a leanas:

(1) Tomhas tiús:
An tiús Is é d trasduchtóir diosca ceirmeach piezo , agus is é λ tonnfhad an iomadaithe tonnta ultrasonaic ann, a fhaightear nuair a tharlaíonn athshondas: d=λ1/2=2λ2/2=3λ3/2=...=n·λn/2, áit a bhfuil n aon slánuimhir deimhneach, is é sin, déantar iniúchadh ar thiús an phíosa oibre ar leathchuid an tslat tomhais seo ag leathchuid an tslat tomhais. tonn ultrasonaic. Nuair a bhíonn treoluas ultrasonaic C ábhar an phíosa tástála ar eolas, de réir an chaidrimh idir an luas fuaime, an tonnfhad agus an minicíocht: C = λ · f, is féidir an minicíocht ultrasonaic ag an am athshondas tiús a fháil: fn = C / λn = n · C / 2d Nuair a n=1, f1=C/2d, is é sin minicíocht bhunúsach an tiús. Ós rud é go bhfuil an difríocht idir minicíochtaí aon dá armón cóngarach comhionann leis an mbunmhinicíocht, tá: fn-fn-1 = nf1-( N-1) f1 = f1, mar sin is féidir leis an athshonadóir minicíocht an dá armónach chóngaracha sa tiús athshondas a chinneadh, agus is é tiús an phíosa oibre: d = C / [2 (fn-fn-1)]], Nuair is minicíochtaí since-fn agus facs faoi seach: fm-fn=(mn)f1.

(2) Brath lochtanna:
Nuair a bhíonn locht sa phíosa oibre atá le cigireacht, athrófar an minicíocht náisiúnta i gcomparáid leis an bpíosa oibre céanna gan lochtanna, agus athróidh an stát athshondais freisin (athruithe minicíochta athshondais), ionas gur féidir an locht a bheith ann dá réir sin. Mar shampla, úsáidtear é chun cruas miotail a thomhas, chun cáilíocht táthú spot leatháin a iniúchadh, go háirithe maidir le lochtanna nascáil ábhar ilchodach agus struchtúir bhanna (cosúil le glóthach neamhbhanna, dí-éillithe, bocht, etc.) agus a bhrath neart nascáil. tá modh braite creathadh fuaimiúil deartha chun cáilíocht na n-alt gliú a sheiceáil.

Is éard atá i bhfeidhm tipiciúil de shaintréithe athshondais ultrasonaic ná tástálaí cruas ultrasonaic, a thomhaiseann an cruas trí mhinicíocht athshondach an bharra braiteora ultrasonaic a athrú. Úsáidtear é go príomha chun cruas miotail a chinneadh, agus is féidir é a úsáid freisin le haghaidh tomhais eile trí mhodh comparáide. Tá buntáistí ag baint le tomhas cruas ultrasonaic a bhaineann le damáiste íosta do dhromchla an phíosa tástála, luas tapa tomhais agus nós imeachta oibríochta simplí. Tá sé oiriúnach go háirithe le haghaidh iniúchadh 100% ar phíosaí oibre críochnaithe, agus is féidir leis an bpíosa oibre a bhrath go díreach tríd an tóireadóir a shealbhú, go háirithe oiriúnach do scálaí móra atá deacair a bhogadh. Páirteanna workpiece nach bhfuil disassembled go héasca, a thomhas. Seo a leanas sampla den tástálaí cruas ultrasonaic, a tháirgtear. Faoin brú teagmhála aonfhoirmeach, tá barr an braiteora i dteagmháil le dromchla an phíosa tástála, agus leanfaidh minicíocht athshondach an braiteora an píosa tástála. Cinntear cruas an phíosa tástála trí athrú ar mhinicíocht athshondach an braiteora a thomhas.