Тэхналогія ультрагукавога вымярэння таўшчыні
1. Патрэбы ў літыйбатарэяэлектрод вымярэнне чыстага пакрыцця
Электрод літыевай батарэі складаецца з калектара, пакрыцця на паверхнях А і В. Аднастайнасць таўшчыні пакрыцця з'яўляецца асноўным параметрам кантролю электрода літыевай батарэі, які мае вырашальны ўплыў на бяспеку, прадукцыйнасць і кошт літыевай батарэі. Такім чынам, існуюць высокія патрабаванні да выпрабавальнага абсталявання падчас працэсу вытворчасці літыевых батарэй.
2. Метад перадачы рэнтгенаўскіх прамянёў сустрэццаінглімітная ёмістасць
Dacheng Precision з'яўляецца вядучым міжнародным пастаўшчыком рашэнняў для сістэматычных вымярэнняў электродаў. Маючы больш чым 10-гадовы вопыт даследаванняў і распрацовак, кампанія мае серыю высокадакладных і высокастабільных вымяральных прыбораў, такіх як рэнтгенаўскі/β-выпраменьвальны плоскасны датчык, лазерны таўшчыномер, інтэграваны датчык таўшчыні і плоскаснай шчыльнасці CDM і г.д., якія дазваляюць ажыццяўляць анлайн-маніторынг асноўных паказчыкаў электродаў літый-іённых акумулятараў, у тым ліку колькасці чыстага пакрыцця, таўшчыні, таўшчыні зоны разрэджвання і плоскаснай шчыльнасці.
Акрамя таго, кампанія Dacheng Precision укараняе змены ў тэхналогіі неразбуральнага кантролю і выпусціла на рынак суперрэнтгенаўскі плошчавы датчык на аснове цвёрдацельных паўправадніковых дэтэктараў і інфрачырвоны таўшчыльнiметр, заснаваны на прынцыпе інфрачырвонага спектральнага паглынання. Таўшчыню арганічных матэрыялаў можна дакладна вымяраць, і дакладнасць вышэйшая, чым у імпартнага абсталявання.
Малюнак 1. Суперрэнтгенаўскі датчык плоскасці
3. Ультрагукавоеtтаўшчыняmвымярэннеtтэхналогія
Кампанія Dacheng Precision заўсёды прысвячала сябе даследаванням і распрацоўкам інавацыйных тэхналогій. Акрамя вышэйзгаданых рашэнняў неразбуральнага кантролю, яна таксама распрацоўвае тэхналогію ультрагукавога вымярэння таўшчыні. У параўнанні з іншымі рашэннямі кантролю, ультрагукавое вымярэнне таўшчыні мае наступныя характарыстыкі.
3.1 Прынцып ультрагукавога вымярэння таўшчыні
Ультрагукавой таўшчынямер вымярае таўшчыню на аснове прынцыпу адлюстравання ультрагукавых імпульсаў. Калі ультрагукавы імпульс, выпраменьваны зондам, праходзіць праз вымяраны аб'ект і дасягае паверхняў падзелу матэрыялаў, імпульсная хваля адлюстроўваецца назад да зонда. Таўшчыню вымяранага аб'екта можна вызначыць, дакладна вымераўшы час распаўсюджвання ультрагуку.
H=1/2*(V*t)
Такім чынам можна вымераць амаль усе вырабы з металу, пластыка, кампазітных матэрыялаў, керамікі, шкла, шкловалакна або гумы, і ён можа шырока выкарыстоўвацца ў нафтавай, хімічнай, металургічнай, суднабудаўнічай, авіяцыйнай, аэракасмічнай і іншых галінах.
3.2Aперавагіз цябеУльтрагукавое вымярэнне таўшчыні
Традыцыйнае рашэнне выкарыстоўвае метад прапускання прамянёў для вымярэння агульнай колькасці пакрыцця, а затым выкарыстоўвае адніманне для разліку значэння чыстай колькасці пакрыцця электрода літыевай батарэі. У той жа час ультрагукавой таўшчынямер можа непасрэдна вымяраць значэнне дзякуючы іншаму прынцыпу вымярэння.
①Ультрагукавая хваля мае моцную пранікальнасць з-за сваёй меншай даўжыні хвалі і прыдатная для шырокага спектру матэрыялаў.
② Ультрагукавы прамень можа быць сканцэнтраваны ў пэўным кірунку і распаўсюджваецца па прамой лініі праз асяроддзе з добрай накіраванасцю.
③ Няма неабходнасці турбавацца аб бяспецы, бо ў ім няма радыяцыі.
Аднак, нягледзячы на тое, што ультрагукавое вымярэнне таўшчыні мае такія перавагі ў параўнанні з некалькімі тэхналогіямі вымярэння таўшчыні, якія Dacheng Precision ужо вывела на рынак, прымяненне ультрагукавога вымярэння таўшчыні мае некаторыя абмежаванні, а менавіта наступныя.
3.3 Абмежаванні прымянення ультрагукавога вымярэння таўшчыні
①Ультрагукавы пераўтваральнік: ультрагукавы пераўтваральнік, гэта значыць згаданы вышэй ультрагукавой зонд, з'яўляецца асноўным кампанентам ультрагукавых кантрольна-вымяральных прыбораў, які здольны перадаваць і прымаць імпульсныя хвалі. Яго асноўныя паказчыкі, такія як працоўная частата і дакладнасць часу, вызначаюць дакладнасць вымярэння таўшчыні. Сучасныя высакаякасныя ультрагукавыя пераўтваральнікі ўсё яшчэ залежаць ад імпарту з-за мяжы, кошт якога высокі.
②Аднастайнасць матэрыялу: як згадвалася ў асноўных прынцыпах, ультрагук будзе адлюстроўвацца ад паверхняў падзелу матэрыялаў. Адлюстраванне выклікана рэзкімі зменамі акустычнага імпедансу, а аднастайнасць акустычнага імпедансу вызначаецца аднастайнасцю матэрыялу. Калі матэрыял, які вымяраецца, неаднастайны, рэха-сігнал будзе ствараць шмат шуму, што паўплывае на вынікі вымярэнняў.
③ Шурпатасць: шурпатасць паверхні вымяранага аб'екта прывядзе да нізкага адлюстравання рэха або нават да немагчымасці прыёму рэха-сігналу;
④Тэмпература: сутнасць ультрагуку заключаецца ў тым, што механічныя ваганні часціц асяроддзя распаўсюджваюцца ў выглядзе хваль, якія нельга аддзяліць ад узаемадзеяння часціц асяроддзя. Макраскапічным праявай цеплавога руху саміх часціц асяроддзя з'яўляецца тэмпература, і цеплавы рух, натуральна, уплывае на ўзаемадзеянне паміж часціцамі асяроддзя. Такім чынам, тэмпература аказвае вялікі ўплыў на вынікі вымярэнняў.
Пры звычайным ультрагукавым вымярэнні таўшчыні, заснаваным на прынцыпе імпульснага рэха, тэмпература рук чалавека будзе ўплываць на тэмпературу зонда, што прывядзе да зрушэння нулявой кропкі калібра.
⑤Стабільнасць: гукавая хваля — гэта механічнае ваганне часціц асяроддзя ў форме распаўсюджвання хвалі. Яна ўспрымальная да знешніх перашкод, і сабраны сігнал нестабільны.
⑥Злучальная асяроддзе: ультрагукавыя хвалі аслабляюцца ў паветры, але добра распаўсюджваюцца ў вадкасцях і цвёрдых целах. Для лепшага прыёму рэха-сігналу паміж ультрагукавым зондам і вымяральным аб'ектам звычайна дадаюць вадкую злучальную асяроддзе, што не спрыяе распрацоўцы аўтаматызаванай праграмы кантролю ў рэжыме рэальнага часу.
Іншыя фактары, такія як ультрагукавое зрушэнне фазы або скажэнне, крывізна, канічнасць або эксцэнтрычнасць паверхні вымяранага аб'екта, будуць уплываць на вынікі вымярэнняў.
Можна заўважыць, што вымярэнне таўшчыні ультрагукам мае шмат пераваг. Аднак у цяперашні час яго нельга параўноўваць з іншымі метадамі вымярэння таўшчыні з-за яго абмежаванняў.
3.4Uпрагрэс даследаванняў ультрагукавога вымярэння таўшчынізДачэнPрэцызія
Кампанія Dacheng Precision заўсёды прысвячала сябе даследаванням і распрацоўкам. У галіне ультрагукавога вымярэння таўшчыні яна таксама дасягнула пэўнага прагрэсу. Некаторыя вынікі даследаванняў прадстаўлены ніжэй.
3.4.1 Эксперыментальныя ўмовы
Анод замацаваны на працоўным стале, а для вымярэння ў фіксаванай кропцы выкарыстоўваецца ўласнай распрацоўкі высокачастотны ультрагукавой зонд.
Малюнак 2. Ультрагукавое вымярэнне таўшчыні
3.4.2 Эксперыментальныя дадзеныя
Эксперыментальныя дадзеныя прадстаўлены ў выглядзе А-сканавання і В-сканавання. У А-сканаванні вось X адлюстроўвае час прапускання ультрагуку, а вось Y — інтэнсіўнасць адлюстраванай хвалі. В-сканаванне адлюстроўвае двухмерны малюнак профілю, паралельны кірунку распаўсюджвання хуткасці гуку і перпендыкулярны вымяранай паверхні аб'екта, які даследуецца.
З А-сканавання відаць, што амплітуда адбітай імпульснай хвалі на стыку графіту і меднай фальгі значна вышэйшая, чым у іншых формаў хваль. Таўшчыню графітавага пакрыцця можна атрымаць, разлічыўшы акустычны шлях ультрагукавой хвалі ў графітавым асяроддзі.
Усяго было пратэставана 5 разоў дадзеныя ў двух месцах, кропцы 1 і кропцы 2, і акустычны шлях графіту ў кропцы 1 склаў 0,0340 мкс, а акустычны шлях графіту ў кропцы 2 — 0,0300 мкс, з высокай дакладнасцю паўтаральнасці.
Малюнак 3. Сігнал А-сканавання
Малюнак 4. B-сканаванне выявы
Мал. 1 X=450, выява B-сканавання плоскасці YZ
Кропка1 X=450 Y=110
Акустычны шлях: 0,0340 мкс
Таўшчыня: 0,0340 (мкм) * 3950 (м/с) / 2 = 67,15 (мкм)
Кропка2 X=450 Y=145
Акустычны шлях: 0,0300 мкс
Таўшчыня: 0,0300 (мкм) * 3950 (м/с) / 2 = 59,25 (мкм)
Малюнак 5. Выява двухкропкавага тэсту
4. Sрэзюмэлітыйбатарэяэлектрод тэхналогія вымярэння чыстага пакрыцця
Тэхналогія ультрагукавога кантролю, як адзін з важных сродкаў тэхналогіі неразбуральнага кантролю, забяспечвае эфектыўны і універсальны метад ацэнкі мікраструктуры і механічных уласцівасцей цвёрдых матэрыялаў, а таксама выяўлення іх мікра- і макрапарушэнняў. Сутыкнуўшыся з попытам на аўтаматызаванае вымярэнне колькасці чыстага пакрыцця электрода літыевай батарэі ў рэжыме рэальнага часу, метад прапускання прамянёў у цяперашні час усё яшчэ мае большую перавагу з-за характарыстык самога ультрагуку і тэхнічных праблем, якія неабходна вырашыць.
Dacheng Precision, як эксперт у галіне вымярэння электродаў, будзе працягваць праводзіць паглыбленыя даследаванні і распрацоўкі інавацыйных тэхналогій, у тым ліку ультрагукавой тэхналогіі вымярэння таўшчыні, уносячы свой уклад у развіццё і прарывы неразбуральнага кантролю!
Час публікацыі: 21 верасня 2023 г.
