La definizione e i principi di base del durometro a ultrasuoni.

Definizione del durometro a ultrasuoni
Il durometro ad ultrasuoni porta la sonda del sensore a contatto con il pezzo da testare. Sotto una pressione di contatto uniforme, la frequenza di risonanza del sensore cambia con la profondità della rientranza (cioè la durezza). Lo scopo di misurare la durezza si ottiene misurando la variazione di frequenza.

Questo metodo provoca danni minimi alla parte sottoposta a prova ed è una misurazione non distruttiva. Allo stesso tempo, adotta il metodo di raccolta del segnale di conversione elettromeccanica.
Sulla base del principio della misurazione a ultrasuoni, è stato sviluppato un durometro a ultrasuoni con display digitale intelligente con elevata precisione e potenti funzioni.
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Principi di base del durometro a ultrasuoni

1. Principio di funzionamento del sensore
   Il sensore è composto da un cristallo piezoelettrico, una bobina di eccitazione, un’asta del sensore, un cono di diamante, ecc. Un’estremità dell’asta del sensore è fissata con un corpo rigido di grande massa e l’altra estremità è intarsiata con un penetratore a cono di diamante . Quando il penetratore non è in contatto con l’oggetto misurato (come mostrato nella Figura 1a), è in uno stato di vibrazione libera. In questo momento, l’estremità fissa dell’asta del sensore sarà il nodo della vibrazione e l’estremità del penetratore diventerà l’antinodo della vibrazione a causa della massima ampiezza. punto, la lunghezza dell’asta è pari a 1/4 della lunghezza d’onda della vibrazione e la frequenza in questo momento è la frequenza di oscillazione libera dell’asta del sensore. Quando l’estremità del penetratore dell’asta del sensore è completamente bloccata dal pezzo da testare (come mostrato nella Figura 1c), idealmente entrambe le estremità dell’asta del sensore diventeranno nodi di onde di vibrazione e la lunghezza dell’asta è pari a 1/2 della lunghezza lunghezza d’onda della vibrazione. La frequenza in questo momento è doppia quando l’estremità del penetratore è in uno stato libero. Quando il penetratore preme sul pezzo testato, si trova tra le due situazioni precedenti (come mostrato nella Figura 1b). Sotto l’azione di un carico fisso, per provette con lo stesso modulo elastico, minore è la durezza, più profonda è la rientranza, minore è la lunghezza d’onda della vibrazione e maggiore è la frequenza di vibrazione dell’asta. Misurando la variazione della frequenza di vibrazione dell’asta del sensore è possibile determinare la durezza del pezzo testato. Va sottolineato che l’elasticità del provino. Il diverso modulo influenzerà anche lo stato di vibrazione dell’asta del sensore. Pertanto, il modulo elastico del blocco testato deve essere coerente con il blocco di prova standard utilizzato per la calibrazione per garantire l’accuratezza del test.
2. Sorgente dell’oscillazione di eccitazione ed elaborazione del segnale di uscita della sonda
   Questo è un oscillatore a feedback positivo standard. La corrente oscillante emessa da BG2 scorre attraverso la bobina nella sonda e il campo magnetico alternato generato fa vibrare l’asta del sensore. La vibrazione dell’asta agisce sulla ceramica piezoelettrica e la ceramica piezoelettrica emette un segnale elettrico “amplificato” (segnale sinusoidale) viene quindi ricondotto a BG1 per formare un’oscillazione autoeccitata. Dopo che il circuito inizia a oscillare, la frequenza di oscillazione è determinata principalmente dal carico dell’asta e dal coefficiente elastico della molla nel sensore.
   Il segnale di uscita della sonda è un segnale d’onda sinusoidale approssimativo con un valore di picco di circa 0,4 V. Dopo l’amplificazione e la modellazione, viene inviato al terminale T0 dell’89C per il conteggio per calcolare la frequenza. Dopo l’elaborazione dei dati, è possibile ottenere il valore di durezza misurato.