Teknologi pengukuran ketebalan ultrasonik
1. Keperluan untuk lithiumbaterielektrod ukuran salutan bersih
Elektrod bateri litium terdiri daripada pengumpul, salutan pada permukaan A dan B. Keseragaman ketebalan salutan adalah parameter kawalan teras elektrod bateri litium, yang mempunyai kesan kritikal terhadap keselamatan, prestasi dan kos bateri litium. Oleh itu, terdapat keperluan yang tinggi untuk peralatan ujian semasa proses pengeluaran bateri litium.
2. Kaedah penghantaran sinar-X berjumpainghad kapasiti
Dacheng Precision ialah penyedia penyelesaian pengukuran elektrod sistematik antarabangsa yang terkemuka. Dengan lebih daripada 10 tahun penyelidikan dan pembangunan, ia mempunyai satu siri peralatan pengukuran berketepatan tinggi dan kestabilan tinggi, seperti tolok ketumpatan kawasan sinar-X/β, tolok ketebalan laser, ketebalan CDM dan tolok bersepadu ketumpatan kawasan, dsb., yang mampu mencapai pemantauan dalam talian bagi indeks teras elektrod bateri lithium-ion, termasuk kawasan salutan bersih dan jumlah ketumpatan ketebalan, ketebalan ketebalan, ketebalan nipis.
Selain itu, Dacheng Precision juga menjalankan perubahan dalam teknologi ujian tidak merosakkan, dan telah melancarkan tolok ketumpatan kawasan Super X-Ray berdasarkan pengesan semikonduktor keadaan pepejal dan tolok ketebalan inframerah berdasarkan prinsip penyerapan spektrum inframerah. Ketebalan bahan organik boleh diukur dengan tepat, dan ketepatannya lebih baik daripada peralatan yang diimport.
Rajah 1 Tolok ketumpatan kawasan X-Ray Super
3.Ultrasonikthicknessmeasurementtteknologi
Dacheng Precision sentiasa komited terhadap penyelidikan dan pembangunan teknologi inovatif. Sebagai tambahan kepada penyelesaian ujian tidak merosakkan di atas, ia juga membangunkan teknologi pengukuran ketebalan ultrasonik. Berbanding dengan penyelesaian pemeriksaan lain, pengukuran ketebalan ultrasonik mempunyai ciri-ciri berikut.
3.1 Prinsip pengukuran ketebalan ultrasonik
Tolok ketebalan ultrasonik mengukur ketebalan berdasarkan prinsip kaedah pantulan nadi ultrasonik. Apabila nadi ultrasonik yang dipancarkan oleh probe melalui objek yang diukur untuk mencapai antara muka bahan, gelombang nadi dipantulkan kembali ke probe. Ketebalan objek yang diukur boleh ditentukan dengan mengukur masa penyebaran ultrasonik dengan tepat.
H=1/2*(V*t)
Hampir semua produk yang diperbuat daripada logam, plastik, bahan komposit, seramik, kaca, gentian kaca atau getah boleh diukur dengan cara ini, dan ia boleh digunakan secara meluas dalam petroleum, kimia, metalurgi, pembinaan kapal, penerbangan, aeroangkasa dan bidang lain.
3.2Akelebihandaripada awakpengukuran ketebalan ltrasonik
Penyelesaian tradisional menggunakan kaedah penghantaran sinar untuk mengukur jumlah salutan dan kemudian menggunakan penolakan untuk mengira nilai jumlah salutan bersih elektrod bateri litium. Manakala tolok ketebalan ultrasonik boleh terus mengukur nilai kerana prinsip pengukuran yang berbeza.
①Gelombang ultrasonik mempunyai kebolehtembusan yang kuat kerana panjang gelombangnya yang lebih pendek, dan ia boleh digunakan untuk pelbagai jenis bahan.
② Pancaran bunyi ultrasonik boleh ditumpukan ke arah tertentu, dan ia bergerak dalam garis lurus melalui medium, dengan arah yang baik.
③ Tidak perlu risau tentang isu keselamatan kerana ia tidak mempunyai sinaran.
Walau bagaimanapun, walaupun fakta bahawa pengukuran ketebalan ultrasonik mempunyai kelebihan sedemikian, berbanding dengan beberapa teknologi pengukuran ketebalan yang Dacheng Precision telah dibawa ke pasaran, penggunaan pengukuran ketebalan ultrasonik mempunyai beberapa batasan seperti berikut.
3.3 Had aplikasi pengukuran ketebalan ultrasonik
①Transduser ultrasonik: transduser ultrasonik, iaitu kuar ultrasonik yang disebutkan di atas, adalah komponen teras tolok ujian ultrasonik, yang mampu menghantar dan menerima gelombang nadi. Penunjuk teras kekerapan kerja dan ketepatan masa menentukan ketepatan pengukuran ketebalan. Transduser ultrasonik canggih semasa masih bergantung kepada import dari luar negara, yang harganya mahal.
②Keseragaman bahan: seperti yang dinyatakan dalam prinsip asas, ultrasonik akan dipantulkan kembali pada antara muka bahan. Pantulan disebabkan oleh perubahan mendadak dalam impedans akustik, dan keseragaman impedans akustik ditentukan oleh keseragaman bahan. Jika bahan yang hendak diukur tidak seragam, isyarat gema akan menghasilkan bunyi yang banyak, menjejaskan keputusan pengukuran.
③ Kekasaran: kekasaran permukaan objek yang diukur akan menyebabkan gema pantulan rendah, atau bahkan tidak dapat menerima isyarat gema;
④Suhu: intipati ultrasonik ialah getaran mekanikal zarah sederhana disebarkan dalam bentuk gelombang, yang tidak boleh dipisahkan daripada interaksi zarah sederhana. Manifestasi makroskopik pergerakan haba zarah sederhana itu sendiri adalah suhu, dan gerakan haba secara semula jadi akan menjejaskan interaksi antara zarah sederhana. Jadi suhu mempunyai kesan yang besar pada hasil pengukuran.
Untuk pengukuran ketebalan ultrasonik konvensional berdasarkan prinsip gema nadi, suhu tangan orang akan menjejaskan suhu probe, sekali gus membawa kepada hanyut titik sifar tolok.
⑤Kestabilan: gelombang bunyi ialah getaran mekanikal zarah sederhana dalam bentuk perambatan gelombang. Ia terdedah kepada gangguan luar, dan isyarat yang dikumpul tidak stabil.
⑥Medium gandingan: ultrasonik akan melemahkan di udara, manakala ia boleh disebarkan dengan baik dalam cecair dan pepejal. Untuk menerima isyarat gema dengan lebih baik, medium gandingan cecair biasanya ditambah antara probe ultrasonik dan objek yang diukur, yang tidak kondusif untuk pembangunan program pemeriksaan automatik dalam talian.
Faktor lain, seperti pembalikan atau herotan fasa ultrasonik, kelengkungan, tirus atau kesipian permukaan objek yang diukur akan mempengaruhi hasil pengukuran.
Dapat dilihat bahawa pengukuran ketebalan ultrasonik mempunyai banyak kelebihan. Walau bagaimanapun, pada masa ini ia tidak boleh dibandingkan dengan kaedah pengukuran ketebalan lain kerana batasannya.
3.4Ukemajuan penyelidikan pengukuran ketebalan ltrasonikdaripadaDachengPketepatan
Dacheng Precision sentiasa komited terhadap penyelidikan dan pembangunan. Dalam bidang pengukuran ketebalan ultrasonik, ia juga telah membuat beberapa kemajuan. Beberapa hasil kajian ditunjukkan seperti berikut.
3.4.1 Keadaan eksperimen
Anod dipasang pada meja kerja, dan probe ultrasonik frekuensi tinggi yang dibangunkan sendiri digunakan untuk pengukuran titik tetap.
Rajah 2 Pengukuran ketebalan ultrasonik
3.4.2 Data eksperimen
Data eksperimen dipersembahkan dalam bentuk A-scan dan B-scan. Dalam imbasan A, paksi X, mewakili masa penghantaran ultrasonik dan paksi Y mewakili keamatan gelombang yang dipantulkan. B-scan memaparkan imej dua dimensi profil selari dengan arah perambatan halaju bunyi dan berserenjang dengan permukaan diukur objek yang diuji.
Daripada imbasan A, dapat dilihat bahawa amplitud gelombang nadi yang dikembalikan pada persimpangan grafit dan kerajang kuprum adalah jauh lebih tinggi daripada bentuk gelombang lain. Ketebalan salutan grafit boleh didapati dengan mengira laluan akustik gelombang ultrasonik dalam medium grafit.
Sebanyak 5 kali data telah diuji pada dua kedudukan, Point1 dan Point2, dan laluan akustik grafit di Point1 ialah 0.0340 kami, dan laluan akustik grafit di Point2 ialah 0.0300 kami, dengan ketepatan kebolehulangan yang tinggi.
Rajah 3 Isyarat imbasan A
Rajah 4 B-imbasan imej
Rajah 1 X=450, imej imbasan satah YZ B
Titik1 X=450 Y=110
Laluan akustik: 0.0340 us
Ketebalan: 0.0340(us)*3950(m/s)/2=67.15(μm)
Titik2 X=450 Y=145
Laluan akustik: 0.0300us
Ketebalan: 0.0300(us)*3950(m/s)/2=59.25(μm)
Rajah 5 Imej ujian dua mata
4. Summarydaripada lithiumbaterielektrod teknologi pengukuran salutan bersih
Teknologi ujian ultrasonik, sebagai salah satu cara penting dalam teknologi ujian tidak merosakkan, menyediakan kaedah yang berkesan dan universal untuk menilai struktur mikro dan sifat mekanikal bahan pepejal, dan mengesan ketakselanjaran mikro dan makronya. Menghadapi permintaan untuk pengukuran automatik dalam talian jumlah salutan bersih elektrod bateri litium, kaedah penghantaran sinar masih mempunyai kelebihan yang lebih besar pada masa ini disebabkan oleh ciri-ciri ultrasonik itu sendiri dan masalah teknikal yang perlu diselesaikan.
Dacheng Precision, sebagai pakar dalam pengukuran elektrod, akan terus menjalankan penyelidikan mendalam dan pembangunan teknologi inovatif termasuk teknologi pengukuran ketebalan ultrasonik, memberikan sumbangan kepada pembangunan dan kejayaan ujian tidak merosakkan!
Masa siaran: Sep-21-2023
