介紹：很多年來(lái)，吹塑件的質(zhì)量控制都采用有用的刀切割它們，然后使用測(cè)徑器進(jìn)行厚度測(cè)量。這種傳統(tǒng)的測(cè)試方法有很多問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)部件被切開(kāi)，一個(gè)毛邊被在切口邊緣。如果操作者從毛邊開(kāi)始測(cè)量，這就不是真實(shí)的壁厚測(cè)量值了。假設(shè)操作者小心的避免扭歪的邊緣，關(guān)于那里可以進(jìn)行機(jī)械化設(shè)備的測(cè)量，仍然有局限性。通常，部件的幾何形狀不允許進(jìn)入瓶的緊的角落或者把手部分。一旦一個(gè)部件被破壞用于厚度測(cè)量，它就不能用于更多其他測(cè)試。操作者的技術(shù)變化常常是個(gè)問(wèn)題。測(cè)徑器能引起錯(cuò)誤，當(dāng)它握著與部件有一個(gè)角度時(shí)，當(dāng)測(cè)徑器用于在卡爪壓力下有壓縮的材料時(shí)，厚度讀數(shù)從一個(gè)操作者到另一個(gè)操作者將會(huì)是不一樣的。同樣有一個(gè)潛在的安全問(wèn)題。操作者必須一次輪班使用幾次有用的刀來(lái)選擇部件，，這會(huì)造成連續(xù)的嚴(yán)重傷害可能性。
兩種可以降低或者消除所有這些問(wèn)題的電子方法是可用的：超聲波儀器和霍爾效應(yīng)儀器。這些方法現(xiàn)在一般都用于吹塑件質(zhì)量控制。測(cè)量方法的選擇通常取決于被檢產(chǎn)品，選擇方法的有關(guān)因素通常取決于被檢產(chǎn)品。選擇方法的有關(guān)因素在這記錄的zui后討論。
超聲儀器原理：超生測(cè)厚儀提供一種，可靠，可重復(fù)的方法從部件的一側(cè)非破壞性的測(cè)量壁厚。他們通過(guò)測(cè)量超聲波聲波穿過(guò)部件所需要的時(shí)間來(lái)工作。一個(gè)超聲波儀器發(fā)送電能量計(jì)時(shí)脈沖到壓電晶片，該晶片轉(zhuǎn)載一個(gè)小的叫探頭的探測(cè)器內(nèi)。當(dāng)一個(gè)能量脈沖撞到晶片時(shí)，它開(kāi)始在超聲波頻率范圍內(nèi)振動(dòng)。有異常聽(tīng)力的人可以聽(tīng)到一個(gè)18，000Hz（18KHz）的高音調(diào)，但是用于這種測(cè)試方法的頻率高更多。通常范圍從1兆Hz（1MHz）到（20MHz）。導(dǎo)致點(diǎn)能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能量或聲音的現(xiàn)象叫做壓電效應(yīng)（看關(guān)鍵詞索引1）。探頭放置在被測(cè)量鍵的表面，并使用流動(dòng)的，通常為甘油，丙二醇或者水進(jìn)行聲耦合。在超聲波頻率下，空氣不是一個(gè)好的聲音傳送者，因此耦合介質(zhì)是需要的。聲音脈沖從接觸面?zhèn)魉偷较鄬?duì)面，然后以回波反射到探頭（看圖1）。
當(dāng)它又一次回到探頭，聲脈沖通過(guò)壓電效應(yīng)被轉(zhuǎn)化。儀器測(cè)量聲脈沖通過(guò)材料的傳播時(shí)間（看圖2）。使用被測(cè)材料的聲速，儀器根據(jù)下面公式計(jì)算材料的厚度。
公式中,D為材料厚度，t為脈沖傳輸時(shí)間，V為材料中的聲速。既然傳輸時(shí)間為一個(gè)來(lái)回路程，結(jié)果要除以2.聲速在大部分地方范圍大約為2.0到2.8mm（.0800到01100英尺）每秒。
圖1-探頭放在工件上。來(lái)自探頭的聲音在接觸面和底面之間做一個(gè)往返過(guò)程。
圖2-初始脈沖產(chǎn)生聲音進(jìn)入部件。底面回波產(chǎn)生聲音從相對(duì)面返回。“t”為聲脈沖的渡越時(shí)間。模式1采用的測(cè)量方法為采用初始脈沖和底面回波來(lái)確定厚度。
如果導(dǎo)致錯(cuò)誤的情況被了解，一些簡(jiǎn)單的預(yù)防措施被采用，超聲儀器將非常的。如果儀器被適當(dāng)?shù)男?zhǔn)，它將顯示一個(gè)的壁厚。校準(zhǔn)過(guò)程需要已知厚度的材料試塊。典型地，儀器通過(guò)測(cè)量樣塊的zui小和zui大材料厚度來(lái)設(shè)置。當(dāng)耦合到材料時(shí)，材料聲速和零位偏移（和探頭相關(guān)的參數(shù)）通過(guò)簡(jiǎn)單的鍵盤(pán)操作，包括參考標(biāo)準(zhǔn)已知厚度的輸入來(lái)設(shè)置。儀器使用已知厚度分別地計(jì)算該材料和探頭的聲速和零位偏移。當(dāng)儀器進(jìn)行厚度測(cè)量時(shí)，它使用校準(zhǔn)的聲速來(lái)計(jì)算產(chǎn)品的厚度。
霍爾效應(yīng)儀器
原理：其他電子計(jì)量方法使用霍爾效應(yīng)現(xiàn)象。霍爾效應(yīng)利用直角磁場(chǎng)作為運(yùn)輸電流的。這個(gè)結(jié)合包括其他方向上的電壓。如果鐵磁體目標(biāo)，比如一個(gè)已知質(zhì)量的鋼球，放置在磁場(chǎng)中，因此感應(yīng)電壓被改變。當(dāng)目標(biāo)移離磁體，磁場(chǎng)和感應(yīng)電壓以一種可預(yù)言的方式改變。如果感應(yīng)電壓的這些改變被畫(huà)圖，一條對(duì)比感應(yīng)電壓與從探頭到目標(biāo)距離的曲線(xiàn)產(chǎn)生。
為了測(cè)量，一個(gè)霍爾探頭簡(jiǎn)單地放置在被測(cè)產(chǎn)品的一側(cè)和一個(gè)鐵磁性目標(biāo)，通常為一個(gè)小鋼珠，放置在產(chǎn)品的另一側(cè)。儀器顯示目標(biāo)和探頭之間的距離，就是壁厚。
圖3-一個(gè)鋼珠放置在被測(cè)件的一側(cè)。探頭放置在部件的相對(duì)側(cè)，同時(shí)鋼珠被吸附到探頭上。
校準(zhǔn)：這臺(tái)儀器通過(guò)在探頭上放置一系列已知厚度的薄墊片來(lái)校準(zhǔn)，在薄墊片上放置一個(gè)球，然后按鍵把每個(gè)已知厚度輸入到儀器。在校準(zhǔn)過(guò)程中輸入到儀器的信息允許儀器建立一個(gè)查找表，為了有效的畫(huà)一個(gè)電壓改變曲線(xiàn)。儀器對(duì)比查找表核對(duì)測(cè)量值，在數(shù)字式讀出器上顯示厚度。當(dāng)所有聲音并發(fā)，操作者只需在校準(zhǔn)過(guò)程中輸入已知值，讓儀器進(jìn)行比較和計(jì)算。當(dāng)霍爾效應(yīng)儀器被使用，不需要操作使測(cè)量可行的有關(guān)物理的任何事情。校準(zhǔn)過(guò)程是自動(dòng)的。
優(yōu)勢(shì)和局限性：這個(gè)系統(tǒng)的*性有（1）不需要耦合劑（2）溫度或者其他材料性能不造成聲速變化（3）在緊的輻射取悅和相當(dāng)薄的樣品上的壁厚可以測(cè)量。加之，它經(jīng)常輕松的在部件周?chē)鷴呙杼筋^來(lái)快速查證很多點(diǎn)的厚度，或者在一個(gè)區(qū)域內(nèi)尋找zui小厚度。在成型模塑料應(yīng)用中*可能的局限性是需要放置一個(gè)球在被測(cè)件的內(nèi)部，不能在封閉容器內(nèi)使用（不管怎樣，可以用超聲波檢測(cè)）。這個(gè)系統(tǒng)引導(dǎo)操作者進(jìn)行校準(zhǔn)程序，這意味著操作者不需要知道什么是霍爾效應(yīng)。系統(tǒng)可以測(cè)量的范圍達(dá)10mm（400”）。它可以測(cè)量壓縮材料，但是球可以壓縮材料，zui小的球可能應(yīng)該被使用，當(dāng)進(jìn)行這些測(cè)量時(shí)。在產(chǎn)品使用中，一個(gè)操作者可以在幾秒鐘內(nèi)掃描一個(gè)完整的部件，同時(shí)保存幾個(gè)讀數(shù)或者掃描zui小壁厚。通常這種類(lèi)型的個(gè)體放置在產(chǎn)品區(qū)域，被模型設(shè)備操作者使用。這個(gè)途徑允許真實(shí)的統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制。
選擇測(cè)量方法：在兩種方法之間的選擇沒(méi)有硬性規(guī)定。通常，如果達(dá)的剛性件要測(cè)量，更好的方法是超聲波。當(dāng)有緊的角落的小的，薄壁（小于0.100”）件需要測(cè)量的話(huà)，霍爾效應(yīng)儀器，比如Panametrics - NDT Magna-Mike? 8500更好。大多數(shù)吹塑應(yīng)用更偏愛(ài)霍爾效應(yīng)儀器。大多數(shù)吹塑件有形狀復(fù)雜的部件，相對(duì)薄，柔軟的壁，還有很難用及其或者超聲儀器測(cè)量的拐角。霍爾效應(yīng)儀器不適合與雙層吹塑件。通常的，很難在雙層件上使用目標(biāo)球。這些應(yīng)用更好的方法是超聲儀器。型號(hào)的超聲波儀器，像Panametrics - NDT Model 35DL，使得在儀器內(nèi)儲(chǔ)存多個(gè)聲速和探頭設(shè)置變得可能，使得測(cè)量多個(gè)材料變成一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程。
設(shè)備：霍爾效應(yīng)Magna-Mike Model 8500超聲波35, 35DL, 或者25DL Plus配以M116探頭被推薦用于薄壁件。對(duì)于厚壁件使用25或者25DL型號(hào)，配以低頻接觸式探頭（M112,M110或者M(jìn)109）。溫度高于120oF或者50oC的熱塑件厚度測(cè)量使用延遲探頭。
概述：只需要簡(jiǎn)單的幾步就可以快速校準(zhǔn)任何類(lèi)型的儀器是可能的。在霍爾效應(yīng)儀器的情況下，操作者被儀器的校準(zhǔn)程序引導(dǎo)。超聲波儀器只需要校準(zhǔn)一次，雖然定期檢查通常被推薦用于靈活的操作程序。一旦校準(zhǔn)，每個(gè)儀器都產(chǎn)生，可重復(fù)的結(jié)果/使用者發(fā)現(xiàn)相對(duì)有機(jī)械儀器，采用這種方法操作者的技術(shù)是一個(gè)較小的因素。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以讀數(shù)保存，對(duì)操作者的工作進(jìn)行核對(duì)。超聲波和霍爾效應(yīng)儀器都提供了數(shù)據(jù)記錄能力。儲(chǔ)存數(shù)據(jù)連同校準(zhǔn)信息的能力防止了抄寫(xiě)錯(cuò)誤的可能。購(gòu)買(mǎi)吹塑件的客戶(hù)越來(lái)越多，需要標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程控制程序和ISO 9000證明給它們的買(mǎi)主，電子計(jì)量方法，結(jié)合內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器越來(lái)越流行。
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