Ултразвучна технологија мерења дебљине
1. Потребе за литијумбатеријаелектрода мерење нето премаза
Електрода литијумске батерије се састоји од колектора, премаза на површини А и Б. Уједначеност дебљине премаза је основни контролни параметар електроде литијумске батерије, који има критичан утицај на безбедност, перформансе и трошкове литијумске батерије. Стога постоје високи захтеви за опрему за испитивање током процеса производње литијумских батерија.
2. Метод преноса X-зрака састатиинггранични капацитет
Даченг Прецисион је водећи међународни добављач систематских решења за мерење електрода. Са више од 10 година истраживања и развоја, поседује низ високопрецизне и стабилне мерне опреме, као што су X/β-зрачни мерач површинске густине, ласерски мерач дебљине, интегрисани мерач дебљине и површинске густине са CDM-ом итд., који су способни да остваре онлајн праћење индекса језгра електроде литијум-јонске батерије, укључујући нето количину премаза, дебљину, дебљину површине проређивања и површинску густину.
Поред тога, Даченг Прецисион такође спроводи промене у технологији недеструктивних испитивања и лансирао је Супер X-Ray површински мерач густине заснован на чврстим полупроводничким детекторима и инфрацрвени мерач дебљине заснован на принципу инфрацрвене спектралне апсорпције. Дебљина органских материјала може се прецизно измерити, а тачност је боља него код увезене опреме.
Слика 1 Супер рендгенски мерач површинске густине
3. Ултразвучноtдебљинаmмерењеtтехнологија
Даченг Прецисион је одувек био посвећен истраживању и развоју иновативних технологија. Поред горе наведених решења за недеструктивно испитивање, развија и ултразвучну технологију мерења дебљине. У поређењу са другим решењима за инспекцију, ултразвучно мерење дебљине има следеће карактеристике.
3.1 Принцип ултразвучног мерења дебљине
Ултразвучни мерач дебљине мери дебљину на основу принципа методе рефлексије ултразвучног импулса. Када ултразвучни импулс који емитује сонда прође кроз мерени објекат и стигне до површинских граница материјала, импулсни талас се рефлектује назад на сонду. Дебљина мереног објекта може се одредити прецизним мерењем времена ултразвучног простирања.
H=1/2*(V*t)
Готово сви производи направљени од метала, пластике, композитних материјала, керамике, стакла, стаклених влакана или гуме могу се мерити на овај начин, а може се широко користити у нафтној, хемијској, металургијској, бродоградњи, авијацији, ваздухопловству и другим областима.
3.2Aпредностиод тебеУлтрасонично мерење дебљине
Традиционално решење користи метод преноса зрака за мерење укупне количине премаза, а затим се одузимањем израчунава вредност нето количине премаза електроде литијумске батерије. Док ултразвучни мерач дебљине може директно да измери вредност због другачијег принципа мерења.
①Ултразвучни талас има јаку продорност због своје краће таласне дужине и применљив је на широк спектар материјала.
② Ултразвучни звучни сноп може бити концентрисан у одређеном правцу и путује праволинијски кроз медијум, са добром усмереношћу.
③ Нема потребе да бринете о безбедности јер нема зрачења.
Међутим, упркос чињеници да ултразвучно мерење дебљине има такве предности, у поређењу са неколико технологија мерења дебљине које је Даченг Прецисион већ пласирао на тржиште, примена ултразвучног мерења дебљине има нека ограничења као што следи.
3.3 Ограничења примене ултразвучног мерења дебљине
①Ултразвучни претварач: ултразвучни претварач, односно горе поменута ултразвучна сонда, је основна компонента ултразвучних мерача, способна да преноси и прима импулсне таласе. Његови основни индикатори радне фреквенције и тачности времена одређују тачност мерења дебљине. Тренутни врхунски ултразвучни претварачи и даље зависе од увоза из иностранства, чија је цена висока.
②Једнородност материјала: као што је поменуто у основним принципима, ултразвук ће се рефлектовати назад на површинама материјала. Рефлексију узрокују нагле промене акустичне импедансе, а једнородност акустичне импедансе је одређена једнородношћу материјала. Ако материјал који се мери није једнородан, ехо сигнал ће произвести много шума, што ће утицати на резултате мерења.
③ Храпавост: површинска храпавост мереног објекта ће узроковати слаб одраз одјека или чак немогућност пријема ехо сигнала;
④Температура: суштина ултразвука је да се механичке вибрације честица медијума шире у облику таласа, који се не могу одвојити од интеракције честица медијума. Макроскопска манифестација топлотног кретања самих честица медијума је температура, а топлотно кретање ће природно утицати на интеракцију између честица медијума. Дакле, температура има велики утицај на резултате мерења.
Код конвенционалног ултразвучног мерења дебљине заснованог на принципу импулсног еха, температура људских руку ће утицати на температуру сонде, што ће довести до померања нулте тачке мерача.
⑤Стабилност: звучни талас је механичка вибрација честица медијума у облику простирања таласа. Осетљив је на спољашње сметње, а сакупљени сигнал није стабилан.
⑥Медијум за спрезање: ултразвук ће се ослабити у ваздуху, док се може добро ширити у течностима и чврстим материјама. Да би се боље примио ехо сигнал, течни медијум за спрезање се обично додаје између ултразвучне сонде и мереног објекта, што није погодно за развој онлајн аутоматизованог програма инспекције.
Други фактори, као што су ултразвучна фазна инвертација или дисторзија, закривљеност, конусност или ексцентричност површине мереног објекта, утицаће на резултате мерења.
Може се видети да ултразвучно мерење дебљине има многе предности. Међутим, тренутно се не може упоредити са другим методама мерења дебљине због својих ограничења.
3.4UНапредак истраживања ултразвучног мерења дебљинеодДаченгPрецизија
Даченг Прецисион је одувек био посвећен истраживању и развоју. У области ултразвучног мерења дебљине, такође је постигао известан напредак. Неки од резултата истраживања су приказани у наставку.
3.4.1 Експериментални услови
Анода је фиксирана на радном столу, а за мерење фиксне тачке користи се саморазвијена високофреквентна ултразвучна сонда.
Слика 2 Ултразвучно мерење дебљине
3.4.2 Експериментални подаци
Експериментални подаци су представљени у облику А-скенирања и Б-скенирања. У А-скенирању, X-оса представља време ултразвучног преноса, а Y-оса интензитет рефлектованог таласа. Б-скенирање приказује дводимензионалну слику профила паралелну са смером простирања брзине звука и управну на измерену површину објекта који се тестира.
Из А-скенирања се може видети да је амплитуда враћеног импулсног таласа на споју графита и бакарне фолије знатно већа него код других таласних облика. Дебљина графитног премаза може се добити израчунавањем акустичне путање ултразвучног таласа у графитној средини.
Укупно 5 пута подаци су тестирани на две позиције, Тачка1 и Тачка2, а акустични пут графита у Тачки1 је био 0,0340 us, а акустични пут графита у Тачки2 је био 0,0300 us, са високом прецизношћу поновљивости.
Слика 3 А-скен сигнал
Слика 4 B-скен слика
Сл. 1 X=450, YZ раван B-скен слика
Тачка1 X=450 Y=110
Акустична путања: 0,0340 us
Дебљина: 0,0340 (м/с) * 3950 (м/с) / 2 = 67,15 (μм)
Тачка2 X=450 Y=145
Акустична путања: 0,0300 μs
Дебљина: 0,0300 (м/с) * 3950 (м/с) / 2 = 59,25 (μм)
Слика 5. Слика теста са две тачке
4. Sрезимеод литијумбатеријаелектрода технологија мерења нето премаза
Технологија ултразвучног испитивања, као једно од важних средстава технологије недеструктивног испитивања, пружа ефикасан и универзалан метод за процену микроструктуре и механичких својстава чврстих материјала и откривање њихових микро- и макро-дисконтинуитета. Суочена са потражњом за онлајн аутоматизованим мерењем нето количине премаза електроде литијумске батерије, метода преноса зрака и даље има већу предност у овом тренутку због карактеристика самог ултразвука и техничких проблема које треба решити.
Даченг Прецисион, као стручњак за мерење електрода, наставиће да спроводи детаљна истраживања и развој иновативних технологија, укључујући ултразвучну технологију мерења дебљине, доприносећи развоју и продорима неразорних испитивања!
Време објаве: 21. септембар 2023.
