Technologies
Qualitätskontrolle in akustischer Resonanz
Inspektion durch Anhören des Produkts
Im Einklang mit seiner technologischen Strategie bietet qmt mechatronische automatische Prüf- und Qualitätskontrollsysteme an, die mit verschiedenen Inspektionstechnologien ausgestattet sind, insbesondere der Schallresonanzinspektion .
Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet bietet qmt akustische Inspektionslösungen an, die manchmal mit anderen Inspektionsphysiken kombiniert werden, wie zum Beispiel Inspektion durch Bildverarbeitung. QMTMultiSens ist ein gutes Beispiel für ein qmt- Produkt, das die Möglichkeit bietet, akustische und optische Inspektionen in einer akustisch und optisch isolierten und kontrollierten Umgebung zu koppeln .
Jedes Objekt vibriert!
Jedes Objekt vibriert und jedes Objekt hat seine eigenen Vibrationsmodi. Jeder Vibrationsmodus repräsentiert eine stehende Welle oder eine Resonanz bei einer Eigenfrequenz. Normale Schwingungsmodi sind objektspezifisch. Sie entsprechen dem „Acoustic Footprint“ des Objekts. Sie beschreiben somit die intrinsischen dynamischen Eigenschaften des Objekts. Um eine genauere Definition zu erhalten, entspricht ein "Schwingungsmodus" einem Freiheitsgrad sinusförmiger Schwingung, der mit einer Eigenfrequenz gedämpft wird. Die "Schwingung" des Objekts ist die Überlagerung aller seiner Schwingungsmodi.
Zwei einfache Beispiele für Vibrationsmodi:
Um die Modi eines Objekts zu lesen und damit seinen akustischen Abdruck zu bestimmen, muss es entweder durch einen Aufprall oder durch Anlegen einer "schwungvollen Sinuswelle" angeregt werden. Dies geschieht häufig durch Hämmer oder piezoelektrische Elemente.
Die verschiedenen Stufen der akustischen Qualitätskontrolle: Anregung, Erfassung des akustischen Signals, Analyse und Vergleich des Platzbedarfs für die Sortierung:
Während des Vibrierens erscheinen Modi bei ihren spezifischen Frequenzen (manchmal Eigenfrequenzen oder Eigenfrequenzen genannt). Die Anzahl der Modi und Eigenfrequenzen jedes Objekts ist unendlich.
Beispiel einer akustischen Signatur
Jeder Vibrationsmodus (blau, rot usw.) erscheint mit einer genauen Frequenz und einer bestimmten Amplitude
Die Frequenz der Moden und die Amplitude des Signals hängen von den elastischen Eigenschaften des Objekts sowie von seiner Geometrie ab. Es ist interessant zu wissen, dass dieser Abdruck nicht vom Aufprallpunkt der Anregung, von ihrer Intensität oder von der Position des Sensors abhängt. Es ist daher möglich, den akustischen Abdruck zu verwenden, um zwei ähnliche Objekte zu vergleichen oder sogar eine Qualitätskontrolle durch akustische Resonanz durchzuführen.
Schematisches Beispiel für den Einfluss eines Defekts auf den akustischen Fußabdruck:
Ein Defekt verändert die elastischen Eigenschaften des Objekts und damit seinen akustischen Abdruck. Die obige Abbildung zeigt einige der Modifikationen des Aufdrucks, die es ermöglichen, einen Defekt in einem Raum durch eine akustische Inspektion zu erkennen.
Überprüfung der Unversehrtheit von Teilen
Gemäß ASTM-E2001 kann eine akustische Inspektion verwendet werden, um Defekte an metallischen und nichtmetallischen Teilen zu erkennen. Mit einer einzigen Messung kann das Verfahren viele Fehler erkennen, einschließlich Risse, Späne, Kaltschüsse, Einschlüsse, Hohlräume, Oxide, Verunreinigungen, fehlgeschlagene Prozesse oder Vorgänge sowie Größenschwankungen. Härte, Körnigkeit (Knotigkeit), Porosität, Dichte und Wärmebehandlung.
Art der nachweisbaren Mängel je nach Material:
- Duktiles oder graues Eisen: Knotigkeit, Riss, Oxid, Kaltverschluss, Porosität, Wärmebehandlung, Einschlüsse, Hartmetall, Härte, Restspannung, Perlit
- Stahl: Risse
- Aluminium: Risse, Oxide, Dehnung, Kaltsiegel, Schrumpfporosität, Blaslöcher
- Keramik und Glas: Risse
Schallpegelmessung
Im akustischen Bereich wird der Schallpegel häufig in Dezibel ausgedrückt. Dieser Wert gibt implizit das Leistungsverhältnis zwischen der gemessenen Größe und dem Referenzwert an, das einem Geräusch entspricht, das zu schwach ist, um gehört zu werden.
Beispiel: Wenn P 1 100-mal stärker als P 0 ist , ist X dB = 20 dB , dh es ist 20 dB „lauter“. Und wenn P 1 1000-mal stärker ist, ist es X dB = 30 dB lauter. Die Schallintensität ist eine Leistungsgröße, ausgedrückt in Watt pro Quadratmeter (Wm −2 ). Die Norm ISO 80000-8: 2007 definiert einen Referenzschallintensitätspegel von 1 pW / m 2 als 0 dB. In Bezug auf diese Referenz werden die Geräusche in dB geschätzt.
Betrachten Sie zwei Schallkräfte P 0 und P 1 , deren relativer Wert in Dezibel ist:
