초음파 두께 측정 기술
1. 내가 필요로하는 것리튬배터리전극 순 코팅 측정
리튬전지 전극은 표면 A와 B에 코팅된 집전체로 구성됩니다. 코팅의 두께 균일성은 리튬전지 전극의 핵심 제어 매개변수로, 리튬전지의 안전성, 성능 및 가격에 중요한 영향을 미칩니다. 따라서 리튬 배터리 생산 과정에서 테스트 장비에 대한 요구 사항이 높습니다.
2.X선 투과 방식 만나다ing한계 용량
Dacheng Precision은 선도적인 국제 체계적 전극 측정 솔루션 제공업체입니다. 10년 이상의 연구 개발을 통해 X/β선 면밀도 측정기, 레이저 두께 측정기, CDM 두께 및 면밀도 통합 측정기 등과 같은 일련의 고정밀 및 안정성이 높은 측정 장비를 보유하고 있습니다. 순 코팅량, 두께, 박화 영역의 두께, 면적 밀도 등 리튬이온 배터리 전극의 핵심 지수를 온라인으로 모니터링할 수 있습니다.
게다가 Dacheng Precision은 비파괴 검사 기술에도 변화를 가져오고 있으며, 고체 반도체 검출기를 기반으로 한 Super X-Ray 면적 밀도 측정기와 적외선 스펙트럼 흡수 원리를 기반으로 한 적외선 두께 측정기를 출시했습니다. 유기재료의 두께를 정확하게 측정할 수 있으며 정확도가 수입장비보다 우수합니다.
그림 1 Super X-Ray 면적 밀도 게이지
3.초음파t높이m보장t기술
Dacheng Precision은 항상 혁신적인 기술의 연구 개발에 전념해 왔습니다. 위의 비파괴 검사 솔루션 외에도 초음파 두께 측정 기술도 개발하고 있습니다. 다른 검사 솔루션과 비교하여 초음파 두께 측정은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
3.1 초음파 두께 측정 원리
초음파 두께 측정기는 초음파 펄스 반사 방식의 원리를 바탕으로 두께를 측정합니다. 프로브에서 방출된 초음파 펄스가 측정 대상을 통과하여 재료 경계면에 도달하면 펄스파가 프로브로 다시 반사됩니다. 초음파의 전파시간을 정확하게 측정하여 측정대상물의 두께를 판단할 수 있습니다.
H=1/2*(V*t)
금속, 플라스틱, 복합 재료, 세라믹, 유리, 유리 섬유 또는 고무로 만들어진 거의 모든 제품을 이러한 방식으로 측정할 수 있으며 석유, 화학, 야금, 조선, 항공, 우주 항공 및 기타 분야에서 널리 사용될 수 있습니다.
3.2A장점당신의초음파 두께 측정
기존 솔루션은 광선 투과 방식을 사용하여 총 코팅량을 측정한 후 뺄셈을 사용하여 리튬 배터리 전극 순 코팅량의 값을 계산합니다. 초음파 두께 측정기는 측정 원리가 다르기 때문에 값을 직접 측정할 수 있습니다.
①초음파는 파장이 짧아 투과성이 강하고, 다양한 재료에 적용 가능하다.
② 초음파 사운드 빔은 특정 방향으로 집중될 수 있으며 매체를 통해 좋은 지향성을 가지고 직선으로 이동합니다.
③ 방사선이 없기 때문에 안전상의 문제는 걱정할 필요가 없습니다.
그러나 초음파 두께 측정에는 이러한 장점이 있음에도 불구하고 Dacheng Precision이 이미 시장에 출시한 여러 두께 측정 기술에 비해 초음파 두께 측정 적용에는 다음과 같은 몇 가지 제한 사항이 있습니다.
3.3 초음파 두께 측정의 적용 한계
①초음파 변환기: 초음파 변환기, 즉 위에서 언급한 초음파 프로브는 펄스파를 전송 및 수신할 수 있는 초음파 테스트 게이지의 핵심 구성 요소입니다. 작동 주파수 및 타이밍 정확도의 핵심 지표가 두께 측정의 정확도를 결정합니다. 현재의 고급 초음파 변환기는 여전히 가격이 비싼 해외 수입에 의존하고 있습니다.
②재료 균일성: 기본 원리에서 언급했듯이 초음파는 재료 인터페이스에 다시 반사됩니다. 반사는 음향 임피던스의 급격한 변화에 의해 발생하며 음향 임피던스의 균일성은 재료의 균일성에 의해 결정됩니다. 측정할 재료가 균일하지 않으면 에코 신호에서 많은 소음이 발생하여 측정 결과에 영향을 미칩니다.
③ 거칠기: 측정 대상의 표면 거칠기로 인해 반사 에코가 낮아지거나 에코 신호를 수신할 수 없게 됩니다.
④온도: 초음파의 본질은 매질입자의 기계적 진동이 파동의 형태로 전파된다는 점이며, 이는 매질입자의 상호작용과 분리될 수 없습니다. 매질 입자 자체의 열 운동에 대한 거시적 표현은 온도이며, 열 운동은 자연스럽게 매질 입자 간의 상호 작용에 영향을 미칩니다. 따라서 온도는 측정 결과에 큰 영향을 미칩니다.
펄스 에코 원리를 기반으로 하는 기존 초음파 두께 측정의 경우 사람의 손 온도가 프로브 온도에 영향을 미치므로 게이지 영점 드리프트가 발생합니다.
⑤안정성: 음파는 파동 전파 형태로 나타나는 매질 입자의 기계적 진동입니다. 외부 간섭에 취약하고 수집된 신호가 안정적이지 않습니다.
⑥커플링 매체: 초음파는 공기 중에서 감쇠되지만 액체 및 고체에서는 잘 전파될 수 있습니다. 에코 신호를 더 잘 수신하기 위해 일반적으로 초음파 프로브와 측정 대상 사이에 액체 결합 매체를 추가하는데, 이는 온라인 자동 검사 프로그램 개발에 도움이 되지 않습니다.
초음파 위상 반전이나 왜곡, 측정 대상 표면의 곡률, 테이퍼 또는 편심과 같은 다른 요인도 측정 결과에 영향을 미칩니다.
초음파 두께 측정에는 많은 장점이 있음을 알 수 있습니다. 그러나 현재로서는 한계로 인해 다른 두께 측정 방법과 비교할 수 없습니다.
3.4U초음파 두께 측정 연구 진행~의다청P결정
Dacheng Precision은 항상 연구 개발에 전념해 왔습니다. 초음파 두께 측정 분야에서도 어느 정도 진전을 이루었습니다. 연구 결과 중 일부를 다음과 같이 나타내었다.
3.4.1 실험 조건
양극은 작업대에 고정되어 있으며 고정점 측정에는 자체 개발한 고주파 초음파 프로브가 사용됩니다.
그림 2 초음파 두께 측정
3.4.2 실험 데이터
실험 데이터는 A-스캔과 B-스캔의 형태로 제시됩니다. A-스캔에서 X축은 초음파 전송 시간을 나타내고 Y축은 반사파 강도를 나타냅니다. B-스캔은 음속 전파 방향에 평행하고 테스트 중인 물체의 측정된 표면에 수직인 프로파일의 2차원 이미지를 표시합니다.
A-스캔을 통해 흑연과 동박의 접합부에서 반사되는 펄스파의 진폭이 다른 파형에 비해 상당히 높다는 것을 알 수 있습니다. 흑연 코팅의 두께는 흑연 매질에서 초음파의 음향 경로를 계산하여 얻을 수 있습니다.
Point1과 Point2 두 위치에서 총 5회에 걸쳐 데이터를 테스트한 결과 Point1의 흑연 음향 경로는 0.0340us, Point2의 흑연 음향 경로는 0.0300us로 높은 반복 정밀도를 나타냈습니다.
그림 3 A-스캔 신호
그림 4 B 스캔 이미지
그림 1 X=450, YZ 평면 B-스캔 이미지
포인트1 X=450 Y=110
음향 경로: 0.0340 us
두께: 0.0340(us)*3950(m/s)/2=67.15(μm)
포인트2 X=450 Y=145
음향 경로: 0.0300us
두께: 0.0300(us)*3950(m/s)/2=59.25(μm)
그림 5 2점 테스트 이미지
4. S요약내가리튬배터리전극 순 코팅 측정 기술
비파괴 검사 기술의 중요한 수단 중 하나인 초음파 검사 기술은 고체 재료의 미세 구조 및 기계적 특성을 평가하고 미세 및 거시 불연속성을 감지하는 효과적이고 보편적인 방법을 제공합니다. 리튬전지 전극의 순 코팅량을 온라인으로 자동 측정하려는 요구에 직면하여, 초음파 자체의 특성과 해결해야 할 기술적 문제로 인해 광선 투과 방법은 현재 여전히 더 큰 이점을 가지고 있습니다.
Dacheng Precision은 전극 측정 전문가로서 초음파 두께 측정 기술을 포함한 혁신적인 기술에 대한 심층적인 연구 개발을 계속 수행하여 비파괴 검사의 발전과 혁신에 기여할 것입니다!
게시 시간: 2023년 9월 21일
