Print

Ultraljud i produktionen - kort


Lång version

Ultraljudstekniken kan lättast beskrivas som en slags ekolodteknik. Man använder sig av högfrekventa ljudvågor, vilka utbreder sig i detaljen, och studerar sedan de ekon som uppstår.

Vid mätning på skruvar placeras en sond/givare på skruvskallen där den exciterar en ultraljudspuls (typisk frekvens 5-10MHz). Pulsen kommer att gå igenom skruven och reflekteras tillbaka mot dess ändyta. Man mäter den tid det tar för pulsen att löpa fram och tillbaka genom skruven. Denna tid benämns Time of Flight (ToF), se fig. 1.

 
Figur 1. Princip for ultraljudsmätning av skruvens längd.

Klämkraftsmätning låter sig göras då skruven vid montering sträcks ut som en fjäder. Skruvens sträckning kan då mätas som skillnaden det tar för pulsen att åka genom den omonterade respektive monterade skruven. För att sedan översätta förändringen i ToF till klämkraft behöver man även känna till ett antal egenskaper hos skruven och förbandet, t ex klämlängd, materialets akustiska egenskaper, skruvens dimensioner och elasticitet. Motsvarande kalibrering kan göras genom mätning på skruven i en dragprovrigg.

För att få en bra signalöverföring från givaren och ett tydligt eko krävs att det finns något kopplingsmedium mellan givare och skruv. För laboratoriebruk används ofta glycerin. För produktionstillämpning är detta opraktiskt och ett membran av plast eller gummi med lämpliga egenskaper används. Det krävs också att skruvens ändytor är plana och parallella.

Inom bilindustrin används ultraljud huvudsakligen som en kontrollmetod där utrustningen utnyttjas manuellt. Mätningen sker före och efter åtdragningen för att säkerställa rätt sträckning på skruven och därmed en hållbar klämkraft i förbandet. Med inbyggd givare i hylsan finns också möjlighet att inte bara kontrollera utan även styra monteringen.

Uppdaterad 2010-09-17

Website administered by Jan Skogsmo, Swerea IVF, Box 104, 431 22 Mölndal.
Tel. 031-7066000. Fax 031-276130. E-mail jan.skogsmo@swerea.se