Технологија за ултразвучно мерење на дебелина
1. Потреби за литиумбатеријаелектрода мерење на нето облогата
Електродата на литиумските батерии е составена од колектор, облога на површините А и Б. Униформноста на дебелината на облогата е основниот контролен параметар на електродата на литиумските батерии, што има клучно влијание врз безбедноста, перформансите и цената на литиумските батерии. Затоа, постојат високи барања за опрема за тестирање за време на процесот на производство на литиумски батерии.
2. Метод на пренос на рендгенски зраци средбаингграничниот капацитет
„Даченг Прецизн“ е водечки меѓународен снабдувач на решенија за систематско мерење на електроди. Со повеќе од 10 години истражување и развој, има серија опрема за мерење со висока прецизност и висока стабилност, како што се мерач на површинска густина на Х/β-зраци, мерач на дебелина на ласер, интегриран мерач на дебелина и површинска густина на CDM итн., кои се способни да постигнат онлајн следење на индексите на јадрото на електродата на литиум-јонската батерија, вклучувајќи ја нето количината на обложување, дебелината, дебелината на површината за разредување и површинската густина.
Освен тоа, Dacheng Precision спроведува промени и во технологијата за недеструктивно тестирање и го лансираше Super X-Ray мерач на површинска густина базиран на детектори за полупроводници во цврста состојба и инфрацрвен мерач на дебелина базиран на принципот на инфрацрвена спектрална апсорпција. Дебелината на органските материјали може прецизно да се измери, а точноста е подобра од увезената опрема.
Слика 1 Супер Х-зрачен мерач на површинска густина
3. Ултразвученtлепливостmесаурментtтехнологија
„Даченг Прецизн“ отсекогаш била посветена на истражување и развој на иновативни технологии. Покрај горенаведените решенија за недеструктивно тестирање, таа развива и технологија за ултразвучно мерење на дебелина. Во споредба со другите решенија за инспекција, ултразвучното мерење на дебелина ги има следниве карактеристики.
3.1 Принцип на ултразвучно мерење на дебелина
Ултразвучниот дебелинамерач ја мери дебелината врз основа на принципот на метод на рефлекција на ултразвучен пулс. Кога ултразвучниот пулс емитиран од сондата поминува низ измерениот објект за да стигне до материјалните граничници, пулсниот бран се одбива назад кон сондата. Дебелината на измерениот објект може да се одреди со прецизно мерење на времето на размножување на ултразвучниот бран.
H=1/2*(V*t)
Речиси сите производи направени од метал, пластика, композитни материјали, керамика, стакло, стаклени влакна или гума може да се мерат на овој начин, а може да се користи широко во нафтата, хемијата, металургијата, бродоградбата, авијацијата, воздухопловството и други области.
3.2Aпредностиод тебеултразвучно мерење на дебелина
Традиционалното решение користи метод на пренос на зраци за мерење на вкупната количина на облога, а потоа користи одземање за да ја пресмета вредноста на нето количината на облога на електродата на литиумската батерија. Додека ултразвучниот мерач на дебелина може директно да ја измери вредноста поради различниот принцип на мерење.
① Ултразвучниот бран има силна пенетрација поради неговата пократка бранова должина и е применлив за широк спектар на материјали.
② Ултразвучниот звучен зрак може да се концентрира во одредена насока и патува праволиниски низ медиумот, со добра насоченост.
③ Нема потреба да се грижите за безбедносното прашање бидејќи нема зрачење.
Сепак, и покрај фактот дека ултразвучното мерење на дебелина има такви предности, во споредба со неколку технологии за мерење на дебелина што Dacheng Precision веќе ги воведе на пазарот, примената на ултразвучното мерење на дебелина има некои ограничувања, како што следува.
3.3 Ограничувања на примената на ултразвучно мерење на дебелина
①Ултразвучен преобразувач: ултразвучниот преобразувач, односно ултразвучната сонда спомената погоре, е основна компонента на ултразвучните мерачи за тестирање, која е способна да пренесува и прима пулсни бранови. Неговите основни индикатори за работната фреквенција и точноста на времето ја одредуваат точноста на мерењето на дебелината. Сегашниот врвен ултразвучен преобразувач сè уште зависи од увоз од странство, чија цена е скапа.
②Еднообразност на материјалот: како што е споменато во основните принципи, ултразвучното зрачење ќе се рефлектира назад на материјалните површини. Рефлексијата е предизвикана од ненадејни промени во акустичната импеданса, а еднообразноста на акустичната импеданса е одредена од еднообразноста на материјалот. Ако материјалот што треба да се мери не е еднообразен, ехо сигналот ќе произведе многу шум, што ќе влијае на резултатите од мерењето.
③ Рапавост: рапавоста на површината на измерениот објект ќе предизвика ниско рефлектирано ехо, или дури и неможност за примање на ехо сигналот;
④Температура: суштината на ултразвукот е дека механичките вибрации на честичките од средината се шират во форма на бранови, кои не можат да се одвојат од интеракцијата на честичките од средината. Макроскопската манифестација на термичкото движење на самите честички од средината е температурата, а термичкото движење природно ќе влијае на интеракцијата помеѓу честичките од средината. Затоа, температурата има големо влијание врз резултатите од мерењето.
За конвенционално ултразвучно мерење на дебелината врз основа на принципот на пулсно ехо, температурата на рацете на луѓето ќе влијае на температурата на сондата, што доведува до поместување на нултата точка на мерачот.
⑤ Стабилност: Звучниот бран е механичка вибрација на честичките од медиумот во форма на ширење на бранови. Тој е подложен на надворешни пречки, а собраниот сигнал не е стабилен.
⑥ Средство за спојување: ултразвучниот сигнал ќе ослабне во воздух, додека може добро да се шири во течности и цврсти материи. За подобро примање на ехо сигналот, обично се додава течен медиум за спојување помеѓу ултразвучната сонда и мерениот објект, што не е погодно за развој на онлајн автоматизирана програма за инспекција.
Други фактори, како што се ултразвучно фазно пресвртување или дисторзија, закривеноста, стеснувањето или ексцентричноста на површината на измерениот објект, ќе влијаат на резултатите од мерењето.
Може да се види дека ултразвучното мерење на дебелина има многу предности. Сепак, во моментов не може да се спореди со другите методи за мерење на дебелина поради неговите ограничувања.
3.4UНапредок во истражувањето за мерење на дебелина со ултразвучно мерењеодДаченгPрезиција
„Даченг Прецизн“ отсекогаш бил посветен на истражување и развој. Во областа на ултразвучно мерење на дебелина, исто така, постигнал одреден напредок. Некои од резултатите од истражувањето се прикажани на следниов начин.
3.4.1 Експериментални услови
Анодата е фиксирана на работната маса, а самостојно развиената високофреквентна ултразвучна сонда се користи за мерење во фиксна точка.
Слика 2 Ултразвучно мерење на дебелина
3.4.2 Експериментални податоци
Експерименталните податоци се презентирани во форма на А-скенирање и Б-скенирање. Во А-скенирањето, X-оската го претставува времето на ултразвучен пренос, а Y-оската го претставува интензитетот на рефлектираниот бран. Б-скенирањето прикажува дводимензионална слика од профилот паралелна со насоката на ширење на брзината на звукот и нормална на измерената површина на тестираниот објект.
Од А-скенирањето, може да се види дека амплитудата на вратениот пулсен бран на спојот на графитот и бакарната фолија е значително поголема од онаа на другите бранови форми. Дебелината на графитната обвивка може да се добие со пресметување на акустичната патека на ултразвучниот бран во графитната средина.
Вкупно 5 пати беа тестирани податоците на две позиции, Точка 1 и Точка 2, а акустичната патека на графитот во Точка 1 беше 0,0340 us, а акустичната патека на графитот во Точка 2 беше 0,0300 us, со висока прецизност на повторување.
Слика 3 Сигнал на А-скенирање
Слика 4 Б-скен слика
Сл. 1 X=450, YZ рамнинска Б-слика
Точка1 X=450 Y=110
Акустична патека: 0,0340 американски долари
Дебелина: 0,0340 (американски) * 3950 (м/с) / 2 = 67,15 (μм)
Точка2 X=450 Y=145
Акустична патека: 0,0300us
Дебелина: 0,0300 (САД) * 3950 (м/с) / 2 = 59,25 (μм)
Слика 5 Двоточка тест слика
4. Sрезимеод литиумбатеријаелектрода технологија за мерење на нето облога
Технологијата на ултразвучно тестирање, како едно од важните средства на технологијата за недеструктивно тестирање, обезбедува ефикасен и универзален метод за евалуација на микроструктурата и механичките својства на цврстите материјали и откривање на нивните микро- и макро-дисконтинуитети. Соочени со побарувачката за онлајн автоматско мерење на нето количината на обложување на електродата на литиумската батерија, методот на пренос на зраци сè уште има поголема предност во моментов поради карактеристиките на самиот ултразвук и техничките проблеми што треба да се решат.
„Даченг Прециз“, како експерт за мерење на електроди, ќе продолжи да спроведува длабински истражувања и развој на иновативни технологии, вклучително и технологија за ултразвучно мерење на дебелина, давајќи придонес во развојот и пробивите на недеструктивното тестирање!
Време на објавување: 21 септември 2023 година
