GRUBOŚCIOMIERZ ULTRADŹWIĘKOWY

Grubościomierz ultradźwiękowy MG232S jest cyfrowym przyrządem elektronicznym: przeznaczonym do szybkich, nieniszczących pomiarów grubości w zakresie 2...199,9mm. Można nim mierzyć grubość konstrukcji o różnych kształtach, płaskich i zakrzywionych, a przede wszystkim grubości ścian jednostronnie dostępnych takich konstrukcji jak zbiorniki, rury, kadłuby statków itp.

Grubościomierz MG232S przeznaczony jest do pomiaru grubości elementów wykonanych ze stali, aluminium, stopów Al., miedzi, stopów miedzi, tworzyw sztucznych, szkła i innych. Ponadto może on służyć do kontroli stopnia skorodowania badanych elementów.

Grubościomierz ultradźwiękowy przetwarza przy pomocy głowicy ultradźwiękowej impulsy elektryczne otrzymywane z nadajnika, na drgania ultradźwiękowe. Wprowadzona do mierzonego materiału ultradźwiękowego, po odbiciu się przeciwległej powierzchni wraca do głowicy, gdzie zostaje przetworzona na odpowiednie impulsy elektryczne. Czas jaki jest potrzebny do przebycia przez falę drogi od czujnika i z powrotem, przy znanej prędkości rozchodzenia się, jest miarą grubości mierzonego elementu.

WARTOŚCIOMIERZ ELEKTROMAGNETYCZNY

Ultrametr A2002S przeznaczony jest do szybkich, dokładnych i nieniszczących pomiarów grubości niemagnetycznych powłok ochronnych na podłożu magnetycznym w zakresie 0...1999μm.

Czujnik ultrametru jest małym transformatorem prądowym o otwartym obwodzie magnetycznym. Wytworzony przez uzwojenie pierwotne sondy strumień magnetyczny przechodzi przez powłokę i zamykając się przez podłoże wraca indukując w uzwojeniu wtórnym sondy napięcie odwrotnie proporcjonalne do grubości powłoki. Odpowiednio wycechowany układ elektroniczny przyrządu wskazuje bezpośrednio mierzoną grubość powłoki w mikrometrach.

PRĘDKOŚĆ ROZCHODZENIA SIĘ FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH, A RODZAJ OŚRODKA

Ołów:2160m/s pleksi:2670m/s cyna:3320m/s cynk:4170m/s brąz:3200...4200m/s mosiądz:3830...4450m/s miedź:4700m/s szkło:5200...5570m/s nikiel:5630m/s stal:5940m/s tytan:....... aluminium:6320m/s

W celu wyznaczenia rzeczywistych prędkości rozchodzenia się fal ultradźwiękowych w różnych ośrodkach stałych należy:

a) zmierzyć trzykrotnie suwmiarką grubość badanych elementów,

b) Przeprowadzić 3-tny pomiar grubości grubościomierzem ultradźwiękowym, ustawiając pomiar CB równy 9 (stal),

c) obliczyć prędkość rozchodzenia się fal w badanym ośrodku ze wzoru:

V_X=5940L_rz/L_u

gdzie: L_rz - grubość rzeczywista zmierzona suwmiarką, mm

L_u - grubość zmierzona grubościomierzem ultradźwiękowym, mm

POWŁOKI OCHRONNE

Powłoki ochronne są to powłoki, których zadaniem jest ochrona przed szkodliwym wpływem otaczającego środowiska, głównie atmosfery i czynników chemicznych oraz przed oddziaływaniami mechanicznymi. Funkcja ochronna powłok może polegać bądź na tylko odizolowaniu pokrytego przedmiotu od otaczającego środowiska, bądź też również na wzajemnym oddziaływaniu elektromechanicznym jest jednym z podstawowych czynników decydującym o jej jakości.

DŹWIĘKI, FALA DŹWIĘKOWA, POPRZECZNA I PODŁURZNA

Drgania o częstotliwości zawierających się w przedziale około 16Hz-16kHz są słyszalne przez człowieka i nazywane dźwiękami.

Falami dźwiękowymi, czyli akustycznymi, nazywamy podłużne fale mechaniczne, mogące rozchodzić się w ciałach, cieczach i gazach. Zakres częstotliwości fal dźwiękowych jest bardzo szeroki. Obejmuje on fale o częstotliwości od ok. 20Hz 20 000Hz. Fale dźwiękowe powstają w wyniku drgań słupów powietrza oraz drgań różnych płyt i membran. Fala taka po dotarciu do ucha jest odbierana jako dźwięk.

Fale dzielimy na podłużne i poprzeczne: fala jest podłużna, jeżeli kierunek drgań cząstek ośrodka jest równoległy do kierunku rozchodzenia się fali, a jest poprzeczna, jeżeli kierunek drgań cząstek ośrodka jest prostopadły do kierunku rozchodzenia się fali.

SPOSOBY WYTWARZANIA FAL ULTRADŹWIĘKOWYCH

Ultradźwięki są wytwarzane przez generatory mechaniczne, magnetostrykcyjne i piezoelektryczne. Przykładem generatora mechanicznego jest syrena, w której drgania ultradźwiękowe powstają wskutek okresowego przerywania strumienia powietrza. Silny strumień powietrza przechodzi przez otwory w dwóch współosiowych tarczach, z których jedna jest nieruchoma, a druga obraca się z dużą prędkością. Można w ten sposób wytworzyć ultradźwięki o częstotliwości do 200kHz.

Generatory magnetostrykcyjne są oparte na zjawisku magnetostrykcji, polegającym na zmianie liniowych wymiarów ferromagnetyków w zależności od natężenia pola magnetycznego. Prostym generatorem tego typu jest pręt ferromagnetyczny użyty jako rdzeń solenoidu. Przy przepływie przez solenoid prądu elektrycznego zmiennego długość pręta zmienia się periodycznie odpowiednio do drgań pola magnetycznego solenoidu. Częstotliwości magnetostrykcyjnych są ograniczone do około 200kHz.

Ultradźwięki o największych częstotliwościach wytwarza się za pomocą generatorów piezoelektrycznych, w których wykorzystuje się zjawisko piezoelektryczne, polegające na wytwarzaniu napięcia elektrycznego przez kryształ poddany rozciąganiu albo ściskaniu, lub odwrotnie, na zmianie wymiarów liniowych kryształu umieszczonego w polu elektrycznym. W generatorze piezoelektrycznym źródłem ultradźwięków jest płytka wycięta np. z kryształu kwarcu, umieszczona między okładzinami kondensatora. Do rejestracji i analizy ultradźwięków są stosowane czujniki piezoelektryczne i magnetostrykcyjne. Działanie ich jest odwrotne w stosunku do generatorów. Czujnik piezoelektryczny stanowi płytka kwarcowa, która pod wpływem padającej fali ultradźwiękowej drga, wytwarzając przy tym napięcie elektryczne, którego wielkość jest zależna od amplitudy fali.

WIDMO FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH

Każda zmiana w czasie pola elektrycznego wywoła powstanie zmiennego pola magnetycznego, które z kolei wytworzy zmienne pole elektryczne itd. Taki ciąg wzajemnie sprzężonych pól elektrycznych i magnetycznych stanowi falę elektromagnetyczną.

POMIAR ŚREDNICY PODZIAŁOWEJ GWINTU

Do pomiaru średnicy podziałowej dokładnych gwintów zewnętrznych metodą bezpośredniego porównywania służy mikrometr do gwintów wyposażony w wymienne końcówki stożkowe i pryzmatyczne.

Innym sposobem pomiaru średnicy podziałowej gwintu jest metoda trójwałeczkowa. Należy ona do najdokładniejszych. Pomiar przeprowadza się metodą pośrednią. Bezpośrednio mierzy się długość pomiarową M, średnicę wałeczków d_w, skok h i kąt gwintu α. Metoda wymaga użycia trzech wałeczków o średnicy zależnej od skoku i kąta gwintu. Wałeczki pomiarowe są wzorcami końcowymi, których średnice odtwarzają wzorcowe wymiary. Znajdują zastosowanie w pomiarach średnic podziałowych gwintów zewnętrznych, niektórych parametrów kół zębatych, kątów stożków zewnętrznych, promieni łuków itp. Zgodnie z PN komplet wałeczków pomiarowych do gwintów stanowi 21 trójek wałeczków o średnicach 0.17-6.35mm.

ŚREDNICA ZEWNĘTRZNA - jest to średnica wyobrażalnego walca opisanego na wierzchołkach występów gwintu zewnętrznego d lub dnach bruzd gwintu wewnętrznego D,

ŚREDNICA WEWNĘTRZNA - jest to średnica wyobrażalnego walca wpisanego w dna bruzd gwintu zewnętrznego d₁ lub wierzchołki występów gwintu wewnętrznego D₁,

ŚREDNICA PODZIAŁOWA d_2, D₂ - jest to średnica walca podziałowego, tj. walca którego oś pokrywa ię z osią gwintu, a jego powierzchnia boczna przecina gwint w ten sposób, że szerokość występu wzdłuż tworzącej tego walca są sobie równe,

KĄT GWINTU - jest to kąt między różnoimiennymi bokami zarysu; rozróżnia się również kąt boku, tj. kąt między bokiem zarysu i prostopadłą do osi gwintu w płaszczyźnie osiowej gwintu; w gwintach o zarysie symetrycznym kąt boku jest równy α/2.

PODZIAŁKA P - jest to osiowa odległość między dwoma odpowiadającymi sobie punktami najbliższych jednoimiennych boków gwintu;

SKOK P_h - jest to skok linii śrubowej; zależność między skokiem gwintu a podziałką ma postać: P_h = n* P, gdzie n oznacza krotność gwintu.

Pomiar- porównanie mierzonej wielkości z pewną wart. Przyjętą za jedn. miary Jednostka miary- umownie przyjęta wartość, która służy do porównywania ze sobą innych wart. tej samej wielkości Metoda pomiarowa- zespól czynności wykonywanych podczas przeprowadzania pomiaru celem określenia wart wielkości mierzonej Stała miernika -Cx=Xmax/@max Cx-stała miernika Xmax- zakres pomiarowy miernika @max- max ilość działek na podzielni miernika. Wartość wielkości mierzonej -X=Cx*@ X-wartość wielkości mierzonej @-wychylenie wskazówki miernika Metody Pomiarowe: 1)pomiary bezpośrednie- to takie w wyniku których wart wielkości mierzonej otrzymuje się bezpośrednio bez dodatkowych obliczeń 2) pośrednie w wyniku których wart wielkości mierzonej otrzymuje się pośrednio z pomiarów bezpośrednich innych wielkości związanych funkcjonalnie z wielkością mierzoną 3) złożone to takie w których bezpośrednio lub pośrednio wyznacza się wart pewnej liczby wielkości związanych ze sobą układem równań algebraicznych. Wyznaczenie wart wielkości mierzonej wymaga rozwiązania tego układu. Klasyfikacja metod pomiarowych: metody pomiarowe dzielimy na bezpośrednie i pośrednie, bezpośrednie. Metodę bezpośrednią dzielimy na: 1*wychyłową* które dzielimy na klasyczną i różnicową. Oraz na *zerową* którą dzielimy na kompensacyjną podstawienia i komparacyjną, którą dzielimy na równoważenie ręczne i równoważenie automatyczne. Metoda wychyłowa klasyczna -polega na przyporządkowaniu wielkości x miejsca w uporządkowanym zbiorze W wartości danej wielkości. Pomiar tą metoda wykonuje się przyrządem pomiarowym wywzorcowanym w jednostkach miary danej wielkości.. Nie wymaga skomplikowanych środków technicznych.. Równanie pomiaru metoda wychyłowa: x=@ Metoda wychyłowa różnicowa (Xw=const) Polega na odjęciu od wielkości mierzonej x znanej wart Xw i pomiarze metoda wychyłową różnicy x-Xw. Jako wynik wskazania miernika odczytuje się wart @ nalezącą do zbioru W: @=x-Xw Otrzymana wart wielkosci mierzonej; x =@+Xw Metoda ta umożliwia pomiar z dokładnością porównywalna do z dokładnością wart wielkości wzorcowej. Metody zerowe są to metody w których różnice wielkości mierzonej X i znanej wielkości wzorcowej W doprowadza się do zera. Pomiar tą metodą jest to przyporządkowanie mierzonej wielk. x ze zbioru X znanej wartości w ze zbioru W na drodze badania różnicy tych wielkości i takiej zmianie jednej z nich aby różnica była równa zero- czyli równoważenie. Równoważenie realizowane jest przez detektor i urządzenie równoważące. Metoda kompensacyjna jest to metoda w której wielkość wzorcowa przeciwdziała wielkości mierzonej i kompensuje jej fizyczne działanie na detektor. Następuje tu bezpośrednie porównanie wielkości mierzonej x z wielkością wzorcowa w. [x-w]<=delta Xd gdzie delta Xd próg czułości detektora Metoda komparacyjna jest to metoda w której porównuje się bezpośrednio wielkość mierzona x ze znana krotnością k wielkości wzorcowej w. Badając różnicę x-w*k i sprowadzając ja do zera przez regulacje wart współczynnika k otrzymamy: [x-w*k]<=delta Xd Metoda podstawienia polega na porównaniu wielkości mierzonej x z wielkością wzorcową w ale nie jest to porównanie bezpośrednie i równoczesne lecz pośrednie poprzez kolejne przybliżenia. Polega ona na zastąpieniu w trakcje procesu pomiarowego wielkości mierzonej x znana wielkością w dobrana w taki sposób aby skutki wywołane przez nią były takie same. Indukcja własna cewki: L=z²/R_m gdzie z- ilość zwoi cewki, Rm-reluktancja obwodu magnetycznego

Błąd bezwzględny pomiaru ΔX jest to algebraiczna różnica miedzy wynikiem pomiaru X a wart wielkości mierzonej Xw. ΔX=X- Xw Błąd względny pomiaru jest to stosunek błędu bezwzględnego ΔX do wart wielkości mierzonej Xw co można zapisać: δ_x=(ΔX/Xw)*100%=(X-Xw)/Xw*100%

Ze względu na charakter występowania rozróżnia się : błędy systematyczne, przypadkowe i nadmierne. Błędem systematycznym nazywa się ta składowa błędu która przy wielu pomiarach tej samej wart pewnej wielkości wykonywanych w warunkach praktycznie niezmiennych pozostaje stała zarówno do wart bezwzględnej jak i znaku lub zmienia się według określonego prawa wraz ze zmianą warunków odniesienia. Można go częściowo lub całkowicie wyeliminować wprowadzając do surowego wyniku poprawkę(p=--ΔX) Wartość błędu systematycznego można- obliczyć teoretycznie - wyznaczyć doświadczalnie- oszacować poprzez wyznaczenie granic w których zawarta jest rzeczywista jego wart. Aby wyznaczyć końcowy wynik poprawiony pomiaru należy do sur wyniku pomiaru dodać poprawkę Xp=X+p. Istnieją 4 sposoby usuwania błędów systematycznych droga eliminacji lub korekcji. Błędem przypadkowym nazywa się tą składowa błędu pomiaru, która zmienia się w sposób nieprzewidywalny zarówno co do wart bezwzględnej jak i znaku przy wykonywaniu dużej liczby pomiarów tej samej wielkości w warunkach pozornie niezmiennych. Błędy przypad. oraz wyniki pomiarów obarczone takimi błędami można traktować jako zmienne losowe podlegające rozkładowi normalnemu. Dlatego tez błędów tego typu nie można wyeliminować z wyników pomiarów można jedynie oszacować prawdopodobieństwo ich wystąpienia. Przyczynami wystąpienia mogą być przyrządy, metody i zakłócenia zew. Sumują się one geometrycznie. Sumaryczny błąd przypadkowy jest równy pierwiastkowi z sumy kwadratów błędów cząstkowych. Błędy nadmierne (grube) wynikające z nieprawidłowego wykonania pomiaru nazywamy błędy którymi obarczony wynik pomiaru jest niewiarygodny i nie może być brany pod uwagę. Błędy systematyczne i przypadkowe w pomiarze występują łącznie nakładając się na siebie. ΔX=ΔXs+ΔXp gdzie ΔX-błąd wypadkowy , ΔXs- systematyczny ΔXp- przypadkowy Wymiar zew Z jest to odległość elementów powierzchni miedzy którymi ich bezpośrednie toczenie jest wypełnione materiałem np. średnia wałka WYMIAR wew. W jest to odległ. elementów powierzchni na zew. których ich bezpośrednie otoczenie jest wypełnione materiałem np. średnica otworu. Wymiar mieszany M jest to odleg. elem. powierz. miedzy którymi bezpośrednie otoczenie jednego z nich jest wypełnione materiałem wew. wymiaru a bezpośrednie otoczenie drugiego jest wypełnione na zew np. głębokość rowka Wymiar pośredni P jest to odleg. elementów z których co najmniej jeden jest elementem teoretycznym np. odległośc osi wałków. PODZIAL GWINTÓW a) ze względu na zarys gwintu - trójkątny - - metryczny walcowy - -calowy walcowy- - calowy rurowy --- walcowy ---stożkowy -trapezowy - -symetryczny -niesymetryczny - okrągły -prostokątny b) ze względu na kształt rdzenia śruby -walcowy -stożkowy c) ze względu na skręt gwintu -prawy -lewy d) ze względu na położenie powierzchni nacięcia gwintu - zew - wew. e) ze względu na skok gwintu - zwykły -drobnozwojny - grubozwojny f)ze względu na sposób nacinania gwintu - pojedynczy -wielokrotny Pomiar za pomocą kątomierza uniwersalnego a) zluzować śruby blokujące ramie kątomierza, ustawić ramiona żeby kąt był w przybliżeniu jak wartość kąta mierzonego b) zablokować przesuw ramienia ruchomego c) przyłożyć kątomierz do przedmiotu i sprawdzić ustawienie ramion d) zablokować obrót ramienia ruchomego e)odczytać wart kąta Pomiar za pomocą liniału sinus a)wyznaczyć wysokość stosu płytek(Ls) tak by górna powierz klina leżała w płaszczyźnie poziomej Ls=L*sin@ b)dobrać zestaw płytek na żądany wymiar c) umieścić liniał z klinem na stosie płytek d) dokonać pomiaru czujnikiem zegarowym d) obliczyć wart kąta uwzględniając poprawkę SPRAWDZIANY- używane są gdy zachodzi potrzeba mierzenia bardzo dużej liczby przedmiotów o tych samych wymiarach. Nie określają wymiarów, lecz pozwalają stwierdzić czy mierzony przedmiot posiada wymiary mieszczące się w granicach tolerancji. Mogą być stałe, nastawne lub czujnikowe, stałe i nastawne są sprawdzianami dwu granicznymi. Sprawdzian dwugraniczny (np. tłoczkowy do otworów, lub szczękowy do wałków) ma zawsze dwa podobne konstrukcyjne, lecz nieco różne wymiarowo elementy zwane częścią przechodnią i nieprzechodnią. Płytki wzorcowe są jednomiarowymi końcowymi wzorcami długości i mają kształt prostopadłościanów. Stosuje się w kompletach duży średni i mały. Suwmiarki uniwersalne z noniuszem (0,1 i 0,05mm) -prowadnica, suwak z noniuszem, szczeki do pomiarów zew, wew, wysuwka głębokościomierza , śruba zaciskowa b)z czujnikiem zegarowym (0,02mm), c)z odczytem cyfrowym (0,01) Mikromierz: wrzeciono, kabłąk, kowadełko, stała podziałka wzdłużna, bęben z podziałką obrotową, sprzęgło, śruba zaciskowa . rodzaje: mikromierz zew, wew, głębokościomierz mikrometryczny, średnicówka mikrometryczna dwupunktowa, głowica mikrometryczna Optimetr jest przyrządem czujnikowo-optycznym przeznaczonym do mierzenia zew wymiarów liniowych metodą różnicową z dokładnością o 1um. N a trzpień mierniczy zakładane są wymienne końcówki w zależności od kształtu mierzonego przedmiotu , kulista- do powierzchni płaskich, płaska- do kulistych Kulki pomiary z kulkami są wskazane przy pomiarze średnic wytoczeń gdyż dojście do powierzchni mierzonej normalnymi przyrządami jest utrudnione. W przypadku mniejszych otworów stosujemy 2, wiekszych4.

---