Ultragarsinė storio matavimo technologija
1. Poreikiai litisbaterijaelektrodas grynojo padengimo matavimas
Ličio baterijos elektrodas sudarytas iš kolektoriaus ir dangos ant A ir B paviršių. Dangos storio vienodumas yra pagrindinis ličio baterijos elektrodo valdymo parametras, turintis didelės įtakos ličio baterijos saugai, veikimui ir kainai. Todėl ličio baterijos gamybos proceso metu bandymo įrangai keliami aukšti reikalavimai.
2. Rentgeno spindulių perdavimo metodas susitiktiimasribinė talpa
„Dacheng Precision“ yra pirmaujanti tarptautinė sisteminių elektrodų matavimo sprendimų teikėja. Turėdama daugiau nei 10 metų tyrimų ir plėtros patirties, ji turi platų didelio tikslumo ir stabilumo matavimo įrangos asortimentą, pavyzdžiui, rentgeno spindulių plotinio tankio matuoklį, lazerinį storio matuoklį, CDM storio ir plotinio tankio integruotą matuoklį ir kt., kurie gali atlikti ličio jonų akumuliatoriaus elektrodo šerdies rodiklių, įskaitant grynojo dangos kiekį, storį, plonėjančios srities storį ir plotinį tankį, stebėjimą internetu.
Be to, „Dacheng Precision“ taip pat vykdo neardomųjų bandymų technologijos pakeitimus ir pristatė „Super X-Ray“ plotinio tankio matuoklį, pagrįstą kietojo kūno puslaidininkiniais detektoriais, ir infraraudonųjų spindulių storio matuoklį, pagrįstą infraraudonųjų spindulių spektrinės absorbcijos principu. Organinių medžiagų storį galima tiksliai išmatuoti, o tikslumas yra geresnis nei importuotos įrangos.
1 pav. „Super X-Ray“ ploto tankio matuoklis
3. Ultragarsiniststorumasmmatavimasttechnologija
„Dacheng Precision“ visada buvo įsipareigojusi tyrimams ir inovatyviųjų technologijų plėtrai. Be minėtų neardomųjų bandymų sprendimų, ji taip pat kuria ultragarsinio storio matavimo technologiją. Palyginti su kitais tikrinimo sprendimais, ultragarsinis storio matavimas pasižymi šiomis savybėmis.
3.1 Ultragarsinio storio matavimo principas
Ultragarsinis storio matuoklis matuoja storį ultragarso impulsų atspindžio metodu. Kai zondo skleidžiamas ultragarsinis impulsas praeina pro matuojamą objektą ir pasiekia medžiagos sąsajas, impulso banga atsispindi atgal į zondą. Matuojamo objekto storį galima nustatyti tiksliai išmatuojant ultragarso sklidimo laiką.
H=1/2*(V*t)
Beveik visi gaminiai, pagaminti iš metalo, plastiko, kompozicinių medžiagų, keramikos, stiklo, stiklo pluošto ar gumos, gali būti išmatuoti tokiu būdu, ir tai gali būti plačiai naudojama naftos, chemijos, metalurgijos, laivų statybos, aviacijos, kosmoso ir kitose srityse.
3.2Aprivalumaiiš tavęsUltragarsinis storio matavimas
Tradicinis sprendimas naudoja spindulių perdavimo metodą bendram dangos kiekiui matuoti ir tada atimties metodu apskaičiuoja ličio akumuliatoriaus elektrodo grynojo dangos kiekio vertę. Tuo tarpu ultragarsinis storio matuoklis gali tiesiogiai išmatuoti vertę dėl kitokio matavimo principo.
①Ultragarso banga dėl trumpesnio bangos ilgio pasižymi dideliu skvarbumu ir yra taikoma įvairioms medžiagoms.
② Ultragarsinis garso spindulys gali būti sutelktas tam tikra kryptimi ir sklinda tiesia linija per terpę, pasižymint geru kryptingumu.
③ Dėl saugumo problemų nereikia jaudintis, nes nėra spinduliuotės.
Tačiau, nepaisant to, kad ultragarsinis storio matavimas turi tokių pranašumų, palyginti su keliomis „Dacheng Precision“ jau pateiktomis rinkai storio matavimo technologijomis, ultragarsinio storio matavimo taikymas turi tam tikrų apribojimų, tokių kaip toliau nurodyti.
3.3 Ultragarsinio storio matavimo taikymo apribojimai
①Ultragarsinis keitiklis: ultragarsinis keitiklis, t. y. aukščiau minėtas ultragarsinis zondas, yra pagrindinis ultragarsinių bandymų matuoklių komponentas, galintis perduoti ir priimti impulsines bangas. Jo pagrindiniai rodikliai, tokie kaip darbo dažnis ir laiko tikslumas, lemia storio matavimo tikslumą. Dabartiniai aukščiausios klasės ultragarsiniai keitikliai vis dar priklauso nuo importo iš užsienio, kurio kaina yra didelė.
②Medžiagos vienodumas: kaip minėta pagrindiniuose principuose, ultragarsas atsispindės nuo medžiagų sąsajų. Atspindį sukelia staigūs akustinės varžos pokyčiai, o akustinės varžos vienodumą lemia medžiagos vienodumas. Jei matuojama medžiaga nėra vienoda, aido signalas sukels daug triukšmo, kuris turės įtakos matavimo rezultatams.
③ Šiurkštumas: matuojamo objekto paviršiaus šiurkštumas sukels silpną atspindėtą aidą arba netgi negalės priimti aido signalo;
4. Temperatūra: ultragarso esmė yra ta, kad terpės dalelių mechaniniai virpesiai sklinda bangų pavidalu, kurių negalima atskirti nuo terpės dalelių sąveikos. Makroskopinis terpės dalelių šiluminio judėjimo pasireiškimas yra temperatūra, o šiluminis judėjimas natūraliai veikia terpės dalelių sąveiką. Todėl temperatūra daro didelę įtaką matavimo rezultatams.
Atliekant įprastinį ultragarsinį storio matavimą, pagrįstą impulsinio aido principu, žmogaus rankų temperatūra paveiks zondo temperatūrą, todėl matuoklio nulinis taškas pasislinks.
5. Stabilumas: garso banga yra terpės dalelių mechaninis virpesys bangos sklidimo pavidalu. Ji yra jautri išoriniams trukdžiams, todėl surinktas signalas nėra stabilus.
6. Jungiamoji terpė: ultragarsas ore silpnėja, tačiau skysčiuose ir kietose medžiagose jis gerai sklinda. Siekiant geriau priimti aidėjimo signalą, tarp ultragarsinio zondo ir matuojamo objekto paprastai pridedama skysta jungiamoji terpė, o tai nepalanku internetinių automatinių tikrinimo programų kūrimui.
Matavimo rezultatams turės įtakos ir kiti veiksniai, tokie kaip ultragarso fazės pasikeitimas ar iškraipymas, matuojamo objekto paviršiaus kreivumas, kūgis ar ekscentricitetas.
Galima pastebėti, kad ultragarsinis storio matavimas turi daug privalumų. Tačiau šiuo metu dėl savo apribojimų jo negalima lyginti su kitais storio matavimo metodais.
3.4UUltragarsinio storio matavimo tyrimų pažangaišDačengasPpanaikinimas
„Dacheng Precision“ visada buvo atsidavusi moksliniams tyrimams ir plėtrai. Ultragarsinio storio matavimo srityje ji taip pat padarė tam tikrą pažangą. Kai kurie tyrimų rezultatai pateikti toliau.
3.4.1 Eksperimentinės sąlygos
Anodas pritvirtintas prie darbastalio, o fiksuoto taško matavimui naudojamas savarankiškai sukurtas aukšto dažnio ultragarsinis zondas.
2 pav. Ultragarsinis storio matavimas
3.4.2 Eksperimentiniai duomenys
Eksperimentiniai duomenys pateikiami A ir B skenavimo forma. A skenavime X ašis rodo ultragarso perdavimo laiką, o Y ašis – atspindėtos bangos intensyvumą. B skenavimas rodo dvimatį profilio vaizdą, lygiagretų garso greičio sklidimo krypčiai ir statmeną tiriamojo objekto išmatuotam paviršiui.
Iš A skenavimo matyti, kad grįžtančios impulsinės bangos amplitudė grafito ir vario folijos sandūroje yra žymiai didesnė nei kitų bangų formų. Grafito dangos storį galima gauti apskaičiuojant ultragarsinės bangos akustinį kelią grafito terpėje.
Iš viso 5 kartus buvo išbandyti duomenys dviejose pozicijose, 1 taške ir 2 taške, o grafito akustinis kelias 1 taške buvo 0,0340 us, o 2 taške – 0,0300 us, o pakartojamumo tikslumas buvo didelis.
3 pav. A skenavimo signalas
4 pav. B skenavimo vaizdas
1 pav. X=450, YZ plokštumos B skenavimo vaizdas
1 taškas X=450 Y=110
Akustinis kelias: 0,0340 us
Storis: 0,0340 (m/s) * 3950 (m/s) / 2 = 67,15 (μm)
2 taškas X=450 Y=145
Akustinis kelias: 0,0300 mikronų
Storis: 0,0300 (m/s) * 3950 (m/s) / 2 = 59,25 (μm)
5 pav. Dviejų taškų bandymo vaizdas
4. Ssantraukaiš litisbaterijaelektrodas grynojo padengimo matavimo technologija
Ultragarsinė bandymų technologija, kaip viena iš svarbių neardomųjų bandymų technologijų priemonių, suteikia efektyvų ir universalų metodą kietųjų medžiagų mikrostruktūrai ir mechaninėms savybėms įvertinti bei jų mikro- ir makro-netolygumams aptikti. Susidūrus su poreikiu automatizuoti ličio akumuliatoriaus elektrodo grynojo padengimo kiekio matavimą internetu, spindulių perdavimo metodas šiuo metu vis dar turi didesnį pranašumą dėl paties ultragarso savybių ir spręstinų techninių problemų.
„Dacheng Precision“, kaip elektrodų matavimo ekspertė, ir toliau atliks išsamius novatoriškų technologijų, įskaitant ultragarsinę storio matavimo technologiją, tyrimus ir plėtrą, prisidėdama prie neardomųjų bandymų plėtros ir proveržio!
Įrašo laikas: 2023 m. rugsėjo 21 d.
