Pomiar grubości warstw i ścianek

WSTĘP

Pomiar grubości ścianki w warunkach warsztatowych można dokonywać za pomocą

tradycyjnych urządzeń pomiarowych t.j. suwmiarka, mikrometr, bądź też za pomocą
specjalistycznych urządzeń wykorzystujących zjawisko ultradźwięków lub też zjawisko przebiegu
strumienia pola magnetycznego.
Gdy dostęp do miejsca pomiarowego jest łatwy pomiaru możemy dokonać prostymi narzędziami
pomiarowymi t.j. suwmiarka czy też mikrometr. Sytuację komplikuje brak łatwego dostępu do
miejsca pomiarowego. Wtedy wykorzystujemy urządzenia specjalistyczne. Jednym z takich urządzeń
jest urządzenie ultradźwiękowe wykorzystujące zjawiska typowe dla ruchu falowego , zachodzące w
danym środowisku oraz na jego granicach. Głównym powodem wykorzystania tego zjawiska było
odbicie fali na granicy ośrodka. Za pomocą przetwornika magnetostrykcyjnego lub
piezoelektrycznego wytwarzamy falę dźwiękową o odpowiedniej długości. Fala przechodząc przez
dany obiekt ulega transformacjom i odbiciom przez co jesteśmy w stanie określić grubość i ilość
warstw badanego obiektu. Rozróżniamy trzy metody badań ultradźwiękowych:

a)

metoda cienia zwana metodą przepuszczania opartą na pomiarze natężenia fali przechodzącej
przez dany obiekt

N

Obiekt

b) metoda echa inaczej metoda odbicia polegająca na wytworzeniu i wprowadzeniu do
badanego materiału impulsów fal ultradźwiękowych oraz ich odbiorze po odbiciu od
powierzchni ograniczonej

N O

Obiekt

b)

metoda rezonansu, opartą na zjawisku odbicia fali od powierzchni ograniczonej

N Oooo O

Obiekt

Drugą metodą pomiaru grubości i warstw ścianki poprzez zaburzenia strumienia pola

magnetycznego. Poprzez materiał przepływa strumień pola magnetycznego.
B = u H [ V S/m

2

= 1T ]

B – indukcja magnetyczna
U – przenikliwość
H – natężenie pola magnetycznego
Strumień magnetyczny przechodząc z ośrodka o większej przenikliwości do ośrodka o mniejszej
przenikliwości załamie się do prostopadłej do granicy tych ośrodków. Powstaje rozproszenie pola
magnetycznego, dzięki któremu możemy odczytać ilość warstw lub grubość badanego materiału.

POMIARY

Pomiaru dokonujemy na ściankach łożyska głównego. Do pomiaru wykorzystujemy

grubościomierza 545H. Dane techniczne:
Przyrząd składa się z 1) grubościomierz 545H 2) zasilacza baterii 545HB 3) ładowarki 5400H 4)
głowic ultradźwiękowych typu nadajnik-odbiornik 4LDS10H (zakres 2-50); 4LDL(zakres 5-150)
Dokładność +/- 0,1mm Rozdzielczość 0,1mm. Kalibracja dla stali (prędkość fali ultradźwiękowej

5930m/s)

PRZYGOTOWANIE PRZYRZĄDU DO POMIARU

Przed przystąpieniem do pomiaru nalęży sprawdzić stopień rozładowania baterii. Następnie należy

połączyć je do urządzenia. W określonej kolejności podłączamy głowicę (której typ zależy od
grubości materiału). Uruchamiamy przyrząd i kalibrujemy go za pomocą płytki wzorcowej o grubości

B

obiekt

5mm znajdującej się na obudowie urządzenia. Przed dokonaniem pomiaru każdorazowo należy
zwilżyć głowicę (olejem w naszym przypadku) aby odbić fal od powietrza znajdującego się pomiędzy
głowicą a przedmiotem badanym

.

WYNIKI POMIARÓW

•

Lewa burta

Zewnętrzna ścianka – 9,2 mm +/- 0,1mm
Wewnętrzna ścianka – 9,0mm +/- 0,1mm

•

Prawa burta

Zewnętrzna ścianka – 7,8mm +/- 0,1mm
Wewnętrzna ścianka – 9,5mm +/- 0,1mm

WNIOSKI:

Tak duża rozbieżność pomiaru może wynikać :

1)

pomiar był pomiarem warstwowym, głowica buła nadawczo-odbiorcza ,musieliśmy dokonać
dwóch pomiarów : zewnętrznego i wewnętrznego , wybór miejsca pomiaru jest przypadkowy

2)

zakłócenia może powodować powietrze znajdujące się pomiędzy ścianka a farbą

3)

skazy znajdujące się w materiale t.j. pęknięcia, mikropęknięcia itp. Mogą powodować odbicie fal
ultradźwiękowych