Máy đo độ dày siêu âm, hay còn gọi là ultrasonic thickness gauge, là một thiết bị dùng để đo độ dày của các vật liệu như kim loại, nhựa, gốm, thủy tinh và các vật liệu khác. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý của sóng siêu âm.

Nguyên lý hoạt động:

Phát sóng siêu âm: Máy gửi sóng siêu âm qua một đầu dò vào vật liệu cần đo.
Phản xạ sóng: Sóng siêu âm đi qua vật liệu và phản xạ lại khi gặp biên giới của vật liệu với không khí hoặc vật liệu khác.
Nhận sóng phản xạ: Đầu dò nhận lại sóng siêu âm phản xạ.
Tính toán độ dày: Máy tính toán độ dày của vật liệu dựa trên thời gian từ lúc sóng được phát đến khi nó được phản xạ trở lại.

Cấu tạo cơ bản của máy siêu âm bề dày

Đầu dò (Probe): Được sử dụng để phát và nhận sóng siêu âm. Trên đầu đo sẽ chia thành 2 phần tích hợp vào 1, một phần cho đầu phát sóng và nửa còn lại cho đầu thu sóng phản xạ.
Màn hình hiển thị: Hiển thị kết quả đo độ dày.
Bộ xử lý: Xử lý dữ liệu sóng siêu âm để tính toán độ dày.
Nguồn năng lượng: Thường là pin hoặc có thể kết nối trực tiếp với nguồn điện.
Vỏ bảo vệ: Bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi các tác động môi trường.

Máy đo độ dày siêu âm được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như chế tạo, kiểm tra kết cấu và bảo dưỡng để đảm bảo chất lượng và an toàn của các vật liệu.

Vì sao mối tiếp giáp giữa đầu đo và bề mặt vật liệu cần bôi 1 lớp vaseline?

Việc bôi một lớp vaseline hoặc chất lỏng liên kết (couplant) khác tại điểm tiếp giáp giữa đầu đo và bề mặt vật liệu khi sử dụng máy đo độ dày siêu âm (ultrasonic thickness gauge) là quan trọng vì các lý do sau:

Truyền sóng hiệu quả: Sóng siêu âm khó có thể truyền qua không khí ở giao diện giữa đầu đo và vật liệu. Vaseline hoặc chất lỏng liên kết khác giúp loại bỏ không khí tại điểm tiếp xúc này, tạo môi trường liên tục để sóng siêu âm có thể truyền qua một cách hiệu quả.
Giảm Thiểu Tán Xạ Sóng: Chất lỏng liên kết giúp giảm thiểu tán xạ và phản xạ sóng siêu âm tại bề mặt tiếp xúc, do đó tăng cường chất lượng và độ chính xác của tín hiệu sóng phản xạ.
Bảo Vệ Đầu Dò: Việc sử dụng chất lỏng liên kết còn giúp bảo vệ đầu dò khỏi sự mài mòn hoặc hư hại do ma sát với bề mặt vật liệu.
Cải Thiện Độ Nhạy: Vaseline hoặc chất lỏng liên kết tương tự cũng giúp tăng cường độ nhạy của đầu đo, cho phép máy đo được độ dày chính xác hơn, ngay cả đối với vật liệu có bề mặt không hoàn toàn mịn.

Do đó, việc sử dụng vaseline hoặc chất lỏng liên kết khác là một bước quan trọng trong quy trình sử dụng máy đo độ dày siêu âm để đảm bảo kết quả đo chính xác và đáng tin cậy.

Dùng nước có được không?

Sử dụng nước làm chất lỏng liên kết (couplant) trong quá trình đo độ dày bằng máy đo độ dày siêu âm (ultrasonic thickness gauge) có thể được thực hiện trong một số trường hợp, nhưng nó có một số hạn chế:

Có thể dùng trong các trường hợp cụ thể

Độ dẫn sóng tốt: Nước có khả năng dẫn sóng siêu âm tốt, giúp truyền tín hiệu từ đầu đo vào vật liệu.
Dễ dàng tiếp cận vì có sẵn: Nước là chất lỏng dễ dàng tiếp cận và không đắt đỏ.

Hạn chế

Không phù hợp với bề mặt gồ ghề: Nước không dính chặt lên bề mặt và có thể chảy mất, do đó không phù hợp với các bề mặt không bằng phẳng hoặc đứng.
Không hiệu quả ở nhiệt độ thấp: Nước có thể đóng băng ở nhiệt độ thấp, làm giảm hiệu quả trong việc truyền sóng siêu âm.
Không bảo vệ đầu dò: Khác với các chất lỏng liên kết chuyên dụng, nước không cung cấp độ bôi trơn cần thiết để bảo vệ đầu đo khỏi mài mòn.
Khả năng tạo bọt và ô nhiễm: Nước có thể tạo bọt và bị ô nhiễm dễ dàng, ảnh hưởng đến chất lượng của tín hiệu sóng siêu âm.

Vì những lý do này, nước thường không được khuyến nghị là chất lỏng liên kết chính cho máy đo độ dày siêu âm, nhất là trong các ứng dụng chuyên nghiệp và chính xác cao. Thay vào đó, các chất lỏng liên kết chuyên dụng như gel siêu âm hoặc vaseline thường được ưa chuộng hơn.

Góc tiếp cận của đầu dò lên bề mặt ảnh hưởng như thế nào đến kết quả đo?

Khi sử dụng máy đo độ dày siêu âm, góc tiếp cận của đầu dò lên bề mặt vật liệu có ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo:

Góc tiếp cận vuông góc: Đầu dò nên được đặt vuông góc với bề mặt vật liệu để đạt kết quả chính xác nhất. Khi sóng siêu âm được phát đi và nhận lại một cách trực tiếp, việc tính toán độ dày sẽ chính xác hơn.
Góc tiếp cận không vuông góc: Nếu đầu dò không đặt vuông góc, sóng siêu âm có thể bị phản xạ dưới góc khác và không trở về đầu dò một cách chính xác. Điều này có thể dẫn đến kết quả đo không chính xác, thường là hiển thị độ dày lớn hơn thực tế.
Đảm bảo tiếp xúc đều: Góc tiếp xúc không chỉ cần vuông góc mà còn cần đảm bảo rằng toàn bộ bề mặt của đầu dò tiếp xúc đều với bề mặt vật liệu. Điều này giúp tránh tạo không khí ở điểm tiếp xúc, làm giảm chất lượng tín hiệu sóng siêu âm.
Ảnh hưởng của bề mặt vật liệu: Nếu bề mặt vật liệu không đều hoặc có góc cạnh, việc đặt đầu dò sao cho vuông góc và tiếp xúc đều trở nên khó khăn hơn, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.

Do đó, việc đặt đầu dò với góc tiếp cận phù hợp là một yếu tố quan trọng để đảm bảo kết quả đo độ dày siêu âm chính xác và đáng tin cậy.

Hiển thị tất cả 2 kết quả