Print

Ultraljud i laboratoriet - kort


Lång version

Det finns flera tekniker att mäta klämkraft i skruvförband. Ultraljud är oftast att föredra eftersom:

  • Noggrannheten är hög – omkring +/- 3%
  • Förbandets egenskaper påverkas i mycket ringa grad
  • Mätningar kan utföras i realtid, dvs under åtdragningen och fortsatt någon tid

Figur 1. Principen för ultraljudsmätning på skruv (Intellifast TM).

Tekniken, i sin enklaste form, bygger på att en elektrisk puls skickas ut till en piezoelektrisk givare som omvandlar den elektriska signalen till en mekanisk våg som kopplas akustiskt till skruven. Den mekaniska vågen fortplantas längs skruven, reflekteras i skruvänden och omvandlas åter till en elektrisk signal när den når skallen. Löptiden, Time of Flight, mäts och registreras. När skruven dras åt  kommer den att förlängas geometriskt och löptiden ökar. För longitudinella vågor (vilka vanligen används) tillkommer effekten att ljudhastigheten minskar med ökad axiell spänning i skruven. Denna effekt är typiskt dubbelt så stor som den geometriska effekten och naturligtvis materialberoende.

Temperatureffekterna kan också vara påtagliga, särskilt om olika material ingår i förbandet. För noggranna mätningar erfordras i allmänhet temperaturmätning och kompensation för temperaturskillnader.

Skruvens ändytor måste slipas till hög finhet och parallellitet (bättre än 0,01 mm). Alternativt kan så kallade ultrasonic skruvar användas. Dessa tillverkas med särskild utformning av skalle och ändyta så att goda akustiska egenskaper erhålles.

Uppdaterad 2011-01-03

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