Ultrahangos vastagságmérési technológia
1. Szükségletek l-reídiumakkumulátorelektróda nettó bevonatmérés
A lítium akkumulátor elektródája kollektorból, valamint az A és B felületen lévő bevonatból áll. A bevonat vastagságának egyenletessége a lítium akkumulátor elektród fő szabályozási paramétere, amely kritikus hatással van a lítium akkumulátor biztonságára, teljesítményére és költségére. Ezért a lítium akkumulátor gyártási folyamata során a vizsgálóberendezésekkel szemben magas követelményeket támasztanak.
2. Röntgenátviteli módszer találkozikinga határkapacitás
A Dacheng Precision vezető nemzetközi szisztematikus elektródamérési megoldásokat kínál. Több mint 10 éves kutatás-fejlesztési tapasztalattal rendelkezik, és számos nagy pontosságú és stabil mérőberendezéssel rendelkezik, mint például röntgen-β-sugaras területi sűrűségmérő, lézeres vastagságmérő, CDM vastagság- és területi sűrűségmérő stb., amelyek képesek a lítium-ion akkumulátor elektródáinak magindexeinek online monitorozására, beleértve a nettó bevonat mennyiségét, vastagságát, a vékonyodási terület vastagságát és a területi sűrűségét.
Emellett a Dacheng Precision a roncsolásmentes vizsgálati technológiában is változtatásokat hajt végre, és piacra dobta a szilárdtest félvezető detektorokon alapuló Super X-Ray területi sűrűségmérőt és az infravörös spektrális abszorpció elvén működő infravörös vastagságmérőt. A szerves anyagok vastagsága pontosan mérhető, és a pontosság jobb, mint az importált berendezéseké.
1. ábra Super X-Ray területi sűrűségmérő
3. Ultrahangostvastagságmmérésttechnológia
A Dacheng Precision mindig is elkötelezett volt az innovatív technológiák kutatása és fejlesztése iránt. A fenti roncsolásmentes vizsgálati megoldások mellett ultrahangos vastagságmérési technológiát is fejleszt. Más vizsgálati megoldásokkal összehasonlítva az ultrahangos vastagságmérés a következő jellemzőkkel rendelkezik.
3.1 Ultrahangos vastagságmérés elve
Az ultrahangos vastagságmérő az ultrahangos impulzus-visszaverődés elvén alapuló módszerrel méri a vastagságot. Amikor a szonda által kibocsátott ultrahangos impulzus áthalad a mért tárgyon, hogy elérje az anyag határfelületeit, az impulzushullám visszaverődik a szondára. A mért tárgy vastagsága az ultrahang terjedési idejének pontos mérésével határozható meg.
H=1/2*(V*t)
Szinte minden fémből, műanyagból, kompozit anyagokból, kerámiából, üvegből, üvegszálból vagy gumiból készült termék mérhető ilyen módon, és széles körben alkalmazható a kőolaj-, vegyiparban, kohászatban, hajógyártásban, repülésben, repülőgépiparban és más területeken.
3.2Aelőnyökróladultrahangos vastagságmérés
A hagyományos megoldás a sugárátviteli módszert alkalmazza a teljes bevonat mennyiségének mérésére, majd kivonással számítja ki a lítium akkumulátor elektróda nettó bevonat mennyiségét. Míg az ultrahangos vastagságmérő közvetlenül mérheti az értéket az eltérő mérési elv miatt.
①Az ultrahangos hullám rövidebb hullámhossza miatt erős áthatolóképességgel rendelkezik, és széles anyagskálára alkalmazható.
② Az ultrahangos hangnyaláb egy adott irányba koncentrálható, és egyenes vonalban terjed a közegen keresztül, jó irányítottsággal.
③ Nem kell aggódni a biztonsági problémák miatt, mivel nincs sugárzása.
Azonban annak ellenére, hogy az ultrahangos vastagságmérés ilyen előnyökkel rendelkezik a Dacheng Precision által már piacra dobott számos vastagságmérési technológiához képest, az ultrahangos vastagságmérés alkalmazásának vannak bizonyos korlátai, az alábbiak.
3.3 Az ultrahangos vastagságmérés alkalmazási korlátai
①Ultrahangos jelátalakító: az ultrahangos jelátalakító, azaz a fent említett ultrahangos szonda az ultrahangos vizsgálóeszközök központi eleme, amely képes impulzushullámok továbbítására és vételére. A működési frekvencia és az időzítési pontosság alapvető mutatói határozzák meg a vastagságmérés pontosságát. A jelenlegi csúcskategóriás ultrahangos jelátalakítók továbbra is külföldi importra támaszkodnak, amelynek ára magas.
②Anyagegyenletesség: ahogy az alapelvekben említettük, az ultrahangos hangok visszaverődnek az anyagfelületekről. A visszaverődést az akusztikus impedancia hirtelen változásai okozzák, és az akusztikus impedancia egyenletességét az anyag egyenletessége határozza meg. Ha a mérendő anyag nem egyenletes, a visszhangjel sok zajt fog kelteni, ami befolyásolja a mérési eredményeket.
③ Egyenetlenség: a mért tárgy felületi egyenetlensége alacsony visszavert visszhangot, vagy akár a visszhangjel vételének hiányát okozhatja;
4. Hőmérséklet: az ultrahangos mérés lényege, hogy a közegrészecskék mechanikai rezgése hullámok formájában terjed, amelyeket nem lehet elválasztani a közegrészecskék kölcsönhatásától. A közegrészecskék hőmozgásának makroszkopikus megnyilvánulása a hőmérséklet, és a hőmozgás természetes módon befolyásolja a közegrészecskék közötti kölcsönhatást. Tehát a hőmérsékletnek nagy hatása van a mérési eredményekre.
A hagyományos, impulzusvisszhang-elven alapuló ultrahangos vastagságmérésnél az emberek kezeinek hőmérséklete befolyásolja a mérőfej hőmérsékletét, ami a mérőeszköz nullpontjának eltolódásához vezet.
5. Stabilitás: a hanghullám a közegrészecskék mechanikai rezgése hullámterjedés formájában. Külső interferenciára érzékeny, és az összegyűjtött jel nem stabil.
6. Kapcsolóközeg: az ultrahang a levegőben gyengül, míg folyadékokban és szilárd anyagokban jól terjed. A visszhangjel jobb vétele érdekében általában folyékony csatolóközeget helyeznek az ultrahangos szonda és a mért tárgy közé, ami nem kedvez az online automatizált ellenőrző programok fejlesztésének.
Más tényezők, mint például az ultrahangos fázisváltás vagy torzulás, a mért tárgy felületének görbülete, kúpossága vagy excentricitása is befolyásolják a mérési eredményeket.
Látható, hogy az ultrahangos vastagságmérésnek számos előnye van. Jelenleg azonban a korlátai miatt nem hasonlítható össze más vastagságmérési módszerekkel.
3.4UUltrahangos vastagságmérés kutatási előrehaladásaDachengPhatározat
A Dacheng Precision mindig is elkötelezett volt a kutatás és fejlesztés iránt. Az ultrahangos vastagságmérés területén is elért némi előrelépést. A kutatási eredmények egy részét az alábbiakban mutatjuk be.
3.4.1 Kísérleti körülmények
Az anód rögzítve van a munkaasztalon, és a saját fejlesztésű nagyfrekvenciás ultrahangos szondát fixpontos méréshez használják.
2. ábra Ultrahangos vastagságmérés
3.4.2 Kísérleti adatok
A kísérleti adatokat A- és B-felvételek formájában mutatjuk be. Az A-felvételen az X-tengely az ultrahangos átviteli időt, az Y-tengely pedig a visszavert hullám intenzitását jelöli. A B-felvétel a profil kétdimenziós képét jeleníti meg, amely párhuzamos a hangsebesség terjedési irányával és merőleges a vizsgált tárgy mért felületére.
Az A-szkennelésből látható, hogy a grafit és a rézfólia találkozásánál a visszatérő impulzushullám amplitúdója jelentősen nagyobb, mint más hullámformáké. A grafitbevonat vastagsága az ultrahanghullám akusztikus útjának kiszámításával határozható meg a grafit közegben.
Összesen ötször teszteltek adatokat két pozícióban, az 1. és 2. pontban, és a grafit akusztikus úthossza az 1. pontban 0,0340 us, a 2. pontban pedig 0,0300 us volt, nagy ismétlési pontossággal.
3. ábra A-szkennelési jel
4. ábra B-szkennelési kép
1. ábra X=450, YZ sík B-szkennelési képe
1. pont X=450 Y=110
Akusztikai útvonal: 0,0340 us
Vastagság: 0,0340 (us) * 3950 (m/s) / 2 = 67,15 (μm)
2. pont X=450 Y=145
Akusztikai útvonal: 0,0300 us
Vastagság: 0,0300 (us) * 3950 (m/s) / 2 = 59,25 (μm)
5. ábra Kétpontos tesztkép
4. Sösszefoglalól-bőlídiumakkumulátorelektróda hálóbevonat mérési technológia
Az ultrahangos vizsgálati technológia, mint a roncsolásmentes vizsgálati technológia egyik fontos eszköze, hatékony és univerzális módszert kínál a szilárd anyagok mikroszerkezetének és mechanikai tulajdonságainak értékelésére, valamint mikro- és makrofolytonossági hibáik kimutatására. A lítium akkumulátor elektróda nettó bevonatmennyiségének online automatizált mérésére vonatkozó igényekkel szembesülve a sugárátviteli módszer jelenleg még nagyobb előnnyel rendelkezik az ultrahangos vizsgálat jellemzői és a megoldandó technikai problémák miatt.
A Dacheng Precision, mint az elektródamérés szakértője, továbbra is mélyreható kutatást és fejlesztést végez az innovatív technológiák, köztük az ultrahangos vastagságmérési technológia területén, hozzájárulva a roncsolásmentes vizsgálat fejlesztéséhez és áttöréseihez!
Közzététel ideje: 2023. szeptember 21.
