Sauter TN 80-0.01US, TN 230-0.01US, TN 230-0.1US, TN 80-0.1US, TN 300-0.1US User guide [de]

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ULTRASCHALL MATERIALDICKEN­MESSGERÄT
Verfügbare Modelle: TN 80-0.1US TN 230-0.1US TN 300-0.1US TN 80-0.01US TN 230-0.01US TN 300-0.01US Inhaltsübersicht
1. Allgemeine Übersicht
1.1 Technische Daten
1.2 Allgemeine Funktionen
1.3 Messprinzip
1.4 Aufbau
1.5 Umgebungsbedingungen
2. Konstruktionsmerkmale
2.1 Digitales Display
2.2 Beschreibung des Bedienfeldes
3. Vorbereitung zur Inbetriebnahme
3.1 Auswahl des Schallgebers
3.2 Bedingungen und Vorbereitungen für Oberflächen
4. Arbeitsweise
4. 1 Ein- und Ausschalten
4. 2 Nulleinstellung
4. 3 Kalibrierung der Schallgeschwindigkeit
4. 4 Messungen werden getätigt
4. 5 Der Ultraschallbild- Modus (Scan- Modus)
4.6 Die Auflösung ändern
4.7 Die Einheiten wechseln
4.8 Speichermanagement
4.9 Datenausdruck
4.10 „Beep“- Modus
4.11 EL Hintergrundlicht
4.12 Batterieinformation
4.13 Automatische Abschaltung (Auto- Power Off)
4.14 Grundeinstellung des Systems (Reset)
4.15 Verbindung zum PC
5. Wartung
6. Transport und Aufbewahrung Anhang A Schallgeschwindigkeiten Anhang B Bemerkungen zur Anwendung
7. Konformitätserklärung
Tel: +49-[0]7433- 9976-174 Fax: +49-[0]7433-9976-285 Internet: www. sauter.eu
TN_US
1. Allgemeine Übersicht
Das Modell TN-US ist ein digitales Ultraschall Materialdickenmessgerät. Es basiert auf denselben Bedienungsprinzipien wie SONAR. Mit dem TN-US kann die Materialdicke verschiedenster Materialien mit einer Messgenauigkeit von bis zu 0,1mm bzw. 0,01 mm gemessen werden. Es kann für eine Vielzahl metallischer und nichtmetallischer Materialien eingesetzt werden.
1.1 Technische Daten
Display: 4,5 Ziffern LCD mit EL Hintergrundlicht
Messbereich: 0,75 bis 300mm (bei Stahl)
Messbereich der Schallgeschwindigkeit: 1000 bis 9999m/s
Auflösung: TN xx0.1 US: 0,1mm; TN xx0.01US: 0,1 / 0,01mm
- Das TN 80-0.01misst durchgehend mit einer Auflösung von 0.01
- Das TN 230-0.01 US sowie das TN 300-0.01 messen bis zu 200mm mit einer Auflösung von 0.01 und darüber hinaus jeweils mit einer Auflösung von 0.1
Messgenauigkeit:
Modelle mit 0.1 mm Auflösung: 0,5 % des Messwertes + 0,04 mm.
Modelle mit 0,01 mm Auflösung: 1% des Messwertes
In Abhängigkeit von Material und Umgebungsbedingungen
Einheiten: metrische u. engl. Einheit (mm/ inch) wählbar
- Vier Messwert Ablesungen pro Sekunde sind bei Einzel- punktmessung und zehn pro Sekunde beim Ultraschallbild- Modus möglich.
- Speicher für 20 Dateien ( bis zu 99 Werte für jede Datei) für gespeicherte Werte.
Stromversorgung: 2x AA 1,5V Alkaline Batterien; damit ca. 100 Std. Betriebszeit (ohne Hintergrundlicht)
PC- Verbindung: mit RS-232 Verbindungsadapter für TN xx0.01 US; keine PC- Verbindung für TN xx0.1US
Abmessungen: 150 x 74 x 32 mm
Gewicht: 245g
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1.2 Allgemeine Funktionen
- Es können mit einer weiten Palette von Materialien Messungen getätigt werden, einschließlich Metallen, Plastik, Keramik, Verbundwerkstoffe, Epoxid, Glas und andere Ultraschallwellen leitende Materialien.
- Für spezielle Anwendungen sind bestimmte Schall­ gebermodelle erhältlich, vor allem für grobkörnige Materialien und Hochtemperaturanwendungen.
- Nulleinstellung sowie Schallgeschwindigkeits­ Kalibrierungsfunktion.
- Zweipunkt- Kalibrierungsfunktion
- zwei Arbeitsmethoden: Einzelpunktmodus und Ultraschallbild- Modus (Scan- Modus)
- Koppelungsstatusanzeige zeigt den Koppelungsstatus an.
- Die Batterieinformation zeigt die Restkapazität der Batterie an.
- „Auto Sleep“ und „ Auto Power off“ Funktion zur Batterieschonung.
- Software für TN xx0.01 US auf Wunsch erhältlich, um Speicherdaten auf den PC zu übertragen.
- Mini Thermodrucker auf Wunsch erhältlich, um die gemessenen Daten vom TN xx0.01 US über den RS-232 Verbindungsadapter auszudrucken.
1.3 Messprinzip
Das digitale Ultraschall Materialdickenmessgerät misst die Dicke eines Teils oder einer Struktur, indem es die Zeit exakt misst, die für einen kurzen Ultraschallimpuls gebraucht wird, von einem Schallgeber gesteuert, um durch die Dicke eines Materials zu dringen, anschließend von der Rückseite oder der Innenfläche reflektiert zu werden und zum Schallgeber zurückgeschickt zu werden. Diese gemessene Zwei- Wege Übertragungszeit wird durch 2 dividiert, (die den Hin- und Rückweg darstellt), und dann mit der Schallgeschwindigkeit des entsprechenden Materials multipliziert. Das Ergebnis wird mit der folgenden Formel ausgedrückt:
H -- Materialdicke des Testobjekts v -- Schallgeschwindigkeit des entsprechenden Materials t -- die gemessene Transit- Zeit für des Schalls
1.4 Ausstattung
Tabelle 1-1
Nr. Bezeichnung Men
Stan­dard Aus­statt ung
1 Hauptkörper 1 2 Schallgeber 1 ATU-
3 Kopplungsmittel 1 4 Transportkoffer 1
H
tv
=
Notiz
ge
US 10 90°
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5 Bedienungsanleitu
ng
6 Alkaline Batterie 2 Gr.AA Optio­nal Zusatz­Aus­statt ung
1.5 Umgebungsbedingungen
Arbeitstemperatur: von -20°C bis +60°C
Speichertemperatur: von -30°C bis +70°C
Relative Luftfeuchtigkeit: kleiner als 90%
In der angrenzenden Umgebung sollten Vibrationen, sowie starke magnetische Felder, korrosives Medium und starker Staub vermieden werden.
2. Konstruktionsmerkmale
1 Der Hauptkörper 2 Tastenfeld 3 LCD Display 4 Impulsgeberbuchse 5 Strahlungsempfängerbuchse 6 Nullplatte 7 PC- Anschlussbuchse 8 Label (auf der Rückseite) 9 Batterieabdeckung 10 US- Messkopf
2.1 Digitales Display
9 Schallgeber: ATU-
US 01
10 Schallgeber: ATU-
US 02
11 Schallgeber: ATB-
US 02
12 Mini
Thermaldrucker 13 Druckerkabel 1 14 Data Pro Software 1
15 Komm.kabel 1
ULTRASONIC
THICKNESS GAUGE
SN: POWER: 2 X 1.5V
1
1
s. Tab. 3-1
für PC bei Mod. TN xx
0.01 US
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1 Verkoppelungsstatus: zeigt den Verkoppelungsstatus an; Während Messungen getätigt werden, muss dieses Symbol erscheinen. Wenn dies nicht der Fall ist, hat das Gerät Probleme, stabile Messungen zu erlangen und es ist sehr wahrscheinlich, dass Abweichungen auftreten. 2 Einheit: m/s oder in/µ s für die Schallgeschwindigkeit 3 Batterieanzeige: zeigt die Restkapazität der Batterien an 4 Information zum Display: Materialstär­kewert und die Schallgeschwindigkeit abzulesen und weist auf den laufenden Arbeitsgang hin.
2.2 Beschreibung des Bedienfeldes
3. Vorbereitung zur Inbetriebnahme
3.1. Auswahl des Schallgebers
Mit diesem Gerät können eine Vielzahl von Materialien gemessen werden, angefangen von verschiedenen Metallen über Glas und Plastik. Für diese unterschied­lichen Materialarten benötigt man daher verschiedene Schallgeber, d.h. US- Messköpfe. Der korrekte Schall­geber ist ausschlaggebend für den verlässlichen Mess- erfolg. Die folgenden Abschnitte erläutern die wichtigen Eigenschaften der Schallgeber und was beachtet werden sollte, wenn ein Schallgeber für ein bestimmtes Arbeits­objekt ausgewählt wird. Verallgemeinert bedeutet das, der beste Schallgeber für ein Arbeitsobjekt sollte ausreichende Ultraschallenergie in das zu messende Material senden, sodass ein starkes, stabiles Echo im Instrument ankommt. Bestimmte Faktoren beeinflussen die Stärke des Ultra­schalls, während er übertragen wird.
Diese sind im Folgenden nachzulesen: Die anfängliche Signalstärke Anfang an ist, desto stärker wird auch das zurückkehrende Echo sein. Die anfängliche Signalstärke ist hauptsächlich ein Faktor der Größe des Ultraschallemitters im Schallge­ber. Eine stark aussendende Fläche wird mehr Energie in das Material abgeben als eine schwache. Folglich sendet ein sogenannter „1/2 inch“ US-Messkopf ein stärkeres Sig-
mm oder inch für die Materialstärke
Es ist der ermittelte
Ein/- Aus­schalten
Hintergrund­Beleuchtg. Ein/ Aus
Taste f. Nullein­stellung
Taste zum Wechseln der Einheiten
Daten speichern o. löschen
: Je stärker ein Signal von
Kalibrierung Schallge­schwindigkeit
Entertaste
Plus; US- Modus Ein/ Aus
Minus; Beep-Modus Ein/ Aus
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nal aus als ein „1/4 inch“ US- Messkopf.
Aufnahmevermögen und Streuung schall durch irgendein Material fließt, wird er teilweise ab­sorbiert. Bei Materialien mit körniger Struktur streuen sich die Schallwellen. Beide dieser Einflüsse verringern die Stärke der Schallwellen und somit die Fähigkeit des Geräts, das zurückkehrende Echo zu erkennen bzw. auf­zunehmen. Schallwellen mit höherer Frequenz werden mehr „verschluckt“ als solche niederer Frequenzen. So könnte es scheinen, es wäre in jedem Fall besser, einen Messkopf mit niederer Frequenz zu benutzen, aber diese sind weniger ausrichtbar (gebündelt) als solche mit hohen Frequenzen. Folglich wäre ein Schallgeber mit hoher Frequenz die bessere Wahl, um kleine Vertiefungen oder Unreinheiten im Material festzustellen.
Geometrie des Schallgebers Grenzen des Messumfelds entscheiden manchmal über die Tauglichkeit des Schallgebers für ein bestimmtes Testobjekt. Manche Schallgeber sind einfach zu groß, um in einem fest vorgegebenen Umfeld benutzt zu werden. Wenn die verfügbare Oberfläche für den Kontakt mit dem Schallgeber eingeschränkt ist, benötigt man einen Schall­geber mit einer kleinen Kontaktfläche. Misst man eine gewölbte Oberfläche, beispielsweise eine Antriebszylinderwandung, muss auch die Kontaktfläche des Schallgebers dieser angeglichen sein.
Temperatur des Materials heißen Oberflächen gemessen, werden Hochtemperatur­schallgeber benutzt. Diese sind so gebaut, dass sie, ohne Schaden zu erleiden, für spezielle Materialien und Techniken, unter hohen Temperaturen eingesetzt werden können. Zusätzlich muss bei einer „Null- Kalibrierung“ oder „Kalibrierung bei bekannter Materialstärke“ mit einem Hochtemperaturschallgeber acht gegeben werden.
Die Auswahl des geeigneten Schallgebers ist oft ein Kompromiss zwischen verschiedenen Einflüssen und Eigenschaften. Manchmal ist es notwendig, mehrere Schallgeber auszuprobieren, bis man schließlich den geeignetsten für das entsprechende Testobjekt findet.
Der Schallgeber ist das „Endstück ’’ des Messgeräts. Er sendet und empfängt Ultraschallwellen, welche das Gerät benutzt, um die Materialstärke des zu untersuchen­den Materials zu messen. Der Schallgeber ist mit dem Messgerät durch ein Adapterkabel und zwei gleichachsigen Anschlüssen verbunden. Wenn Schallge­ber benutzt werden, ist das Einstecken der Anschlüsse einfach: entweder passt der Stecker in die Buchse oder in das Gerät selbst. Der Schallgeber muss korrekt eingesetzt werden, um akkurate, verlässliche Messergebnisse zu erlangen. Im Folgenden wird ein solcher kurz beschrieben, gefolgt von einer Gebrauchsanleitung.
: Wenn der Ultra-
: Die physikalischen
: Wird auf außergewöhnlich
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ATU
40mm (graues
dicke, hoch
dämpfende o.
hoch streuende
ATU
ATU
ATU
Für dünnes o.
wen
ATB
Für hohe
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Die obere Abbildung stellt die Unteransicht eines typischen Schallgebers dar. Die zwei Halbkreise sind sichtbar, in der Mitte sichtbar geteilt. Einer der Halbkreise leitet den Ultra­Schall in das zu messende Material und der andere leitet das Echo zurück zum Schallgeber. Wird der Schallgeber auf dem zu messenden Material platziert, befindet er sich direkt unter dem Zentrum der Stelle, deren Stärke gemessen werden soll.
Die untere Bild zeigt die Draufsicht eines Schallgebers. Es wird mit dem Daumen oder dem Zeigefinger von oben auf den Schallgeber gedrückt, um ihn genau platziert zu halten. Es ist nur ein mäßiges Andrücken erforderlich, da seine Oberfläche nur eben auf dem zu messenden Material positioniert werden muss.
Tabelle 3-1 Auswahl des Schallgebers (US- Messkopfes)
Modell
Freq
Durch
Messbereich Untere
MHZ
m. mm
-
2,5 14 3.0mm󴇑300.0
US 01
-
5 10 1.2mm󴇑230.0
US 09
-
5 10 1.2mm󴇑230.0
US 10
-
7 6 0.75mm󴇑80.0
US 02
-
5 12 3󴇑200mm
US 02
3.2 Bedingungen und Vorbereitungen für Oberflächen
Bei jeglicher Art von Ultraschallmessung ist die Beschaf- fenheit und Rauigkeit der zu messenden Oberfläche von höchster Bedeutung. Raue, unebene Oberfläche können das Durchdringen der Ultraschallwellen durch das Material einschränken und es resultieren unstabile, unkorrekte Messergebnisse. Die zu messende Oberfläche sollte sauber und frei von irgendwelchen Substanzen, Rost oder Grünspan sein. Wenn dies der Fall ist, kann der Schallgeber nicht sauber
mm(Stahl
Gusseisen HT200)
mm (Stahl)
mm(Stahl
mm (Stahl󴅼
(Stahl)
Grenze
20 Für
󴅼
Φ20mm×
3.0mm Φ20mm×
󴅼
3.0mm Φ15mm×
2.0mm
30
Beschreibung
Materialien
Normale Messung Normale Messung,90°
ig gebogenes Rohrmaterial
Temp.­messungen(nie drieger 300°C)
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auf der Oberfläche platziert werden. Oft ist eine Drahtbürste oder ein Schaber hilfreich, die Oberfläche zu säubern. In extremen Fällen können Bandschleifma­schinen oder dergleichen benutzt werden. Dabei muss aber ein Ausfugen der Oberfläche vermieden werden, welche eine saubere Platzierung des Schallgebers verhindert. Extrem raue Oberflächen wie das kieselartige Gusseisen lassen sich nur sehr schwer messen. Diese Arten von Oberflächen verhalten sich wie, wenn Licht auf Milchglas strahlt, der Strahl wird gestreut und in alle Richtungen geschickt. Zusätzlich tragen raue Oberfläche zu einer erheblichen Abnutzung der Schallgeber bei, besonders in Situationen, in denen er über die Oberfläche „geschrubbt“ wird. Sie sollten daher in einem bestimmten Abstand überprüft werden, v. a. bei ersten Anzeichen von Unebenheiten an der Kontaktfläche. Wenn dieser auf der einen Seite mehr als auf der anderen abgenutzt ist, können die Schallwellen nicht länger senkrecht durch die Materialoberfläche des Testobjekts dringen. In diesem Fall können kleine Unregelmäßigkeiten im Material nur schwierig gemessen werden, da der Schallstrahl nicht mehr genau unter dem Schallgeber liegt.
4. Arbeitsweise
4.1 Ein- u. Ausschalten
Das Gerät wird durch die Ein- u. Ausschalttaste ein- bzw. ausgeschalten. Im Gerät befindet sich ein spezieller Speicher, in dem alle Messungen hinterlegt werden, selbst nach dem Ausschalten.
4.2 Schallgeber Einstellung (Nulleinstellung)
Mit der Taste genommen. Dies geschieht beinahe wie bei einem mechanischen Feinmessgerät (Mikrometer). Wird dies nicht korrekt getätigt, können alle durchgeführten Messungen falsch ausfallen. Wenn das Gerät die Nulleinstellung erfährt, wird der festgelegte Fehlerwert gemessen und für alle darauf folgenden Messungen automatisch korrigiert.
Die Vorgehensweise ist wie folgt:
1) Der Schallgeber (US- Messkopf) wird eingesteckt und die Anschlüsse der Stecker werden überprüft. Die Kontaktfläche des Schallgebers muss sauber sein.
2) Mit der Taste aktiviert.
3) Die Taste das gerade benutzte Schallgebermodell aufzuzeigen. Hierbei sollte selbstverständlich kein Fehler gemacht werden, da dies für die Messgenauigkeit entscheidend ist.
4) Es wird nun ein Tropfen Koppelungsmittel auf die metallene Nullplatte gegeben.
wird die Nulleinstellung des Gerätes vor-
wird der Modus für die Nulleinstellung
und die Taste werden gedrückt, um
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5) Der US- Messkopf wird vorsichtig auf die Nullplatte ge­ drückt und sollte flach auf dieser Oberfläche liegen. Nun erscheint der Wert 4mm,da die Nullplatte 4mm dick ist und auf diesen Wert wird das Gerät nun kalibriert.
6) Nun wird der US- Messkopf von der Nullplatte abge­ hoben. Nun hat das Gerät den anfänglichen Fehlerfaktor erkannt und wird mit diesem alle darauf folgenden Messungen ab­gleichen. Bei der Nulleinstellung wird das Gerät stets die Schallgeschwindigkeit der eingebauten Nullplatte benutzen, auch wenn vorher andere Werte eingegeben wurden, um aktuelle Messungen zu tätigen. Obwohl die letzte Nulleinstellung gespeichtert wird, ist es doch empfehlenswert, diese nach jedem Einschalten erneut durchzuführen, ebenso wenn ein anderer Schallgeber verwendet wird. Dies lässt sichergehen, dass das Gerät immer korrekt eingestellt wurde. Mit dem
Drücken der abgebrochen. Das Gerät kehrt in den Messmodus zurück.
4.3 Schallgeschwindigkeit
Um exakte Messungen tätigen zu können, muss dieses auf die Schallgeschwindigkeit des entsprechenden Materials eingestellt werden. Verschiedene Materialien haben verschiedene eigene Schallgeschwindigkeiten. Wird dies nicht getan, werden alle Messungen mit einem bestimmten Prozentsatz fehlerhaft ausfallen. Die Einpunkt- Kalibrierung ist die gebräuchlichste Vor­gehensweise, die Linearität über eine große Reichweite zu optimieren. Die Zweipunkt- Kalibrierung erlaubt eine höhere Genauigkeit bei kleinerer Reichweite, indem die Nulleinstellung und die Schallgeschwindigkeit ausgerech­net wird.
Anmerkung: Bei Einpunkt- und Zweipunkt­Kalibrierungen müssen vorab Farbe oder Beschichtung
entfernt werden. Bleibt dies aus, wird das Kalibrierergebnis aus einer Art „Multimaterial- Schallgeschwindigkeiten“ bestehen und mit Sicherheit nicht die des tatsächlich zu messenden Materials besitzen.
4.3.1 Kalibrierung mit bekannter Materialstärke
Anmerkung: Diese Vorgehensweise erfordert eine Materialprobe des Materials, welches gemessen werden soll, dessen exakte Materialstärke, die z. B. auf irgendeine Art vorher gemessen wurde.
1) Die Nulleinstellung wird gemacht.
2) Das Mustermaterial wird mit Kopplungsgel versehen.
3) Der US- Messkopf wird auf das Materialstück gedrückt. Auf dem Display ist nun ein Materialstärkenwert abzule­ sen und das Verkoppelungssymbol erscheint.
4) Sobald ein stabiler Ablesewert erreicht ist, wird der US- Messkopf wieder abgehoben. Wenn sich daraufhin die eben festgestellte Materialstärke von dem Wert, der während der Verkoppelung bestand, verändert, muss Schritt 3) wiederholt werden.
5) Die Taste
Taste wird die laufende Nulleinstellung
wird gedrückt und somit der Kalibrierungs-
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Modus aktiviert. Das MM (oder IN) Symbol sollte zu blinken beginnen.
6) Mit den Tasten und kann nun die erforderliche Materialstärke (die des Mat.musters) angepasst werden.
7) Die Taste wird erneut gedrückt und das M/S (bzw. IN/ µS) sollte zu blinken beginnen. Auf dem Display ist nun der zuvor, anhand der Materialstärke berechnete, Schallgeschwindigkeitwert abzulesen.
8) Zum Verlassen des Kalibriermodus wird die gedrückt und so in den Messmodus zurückgekehrt. Ab jetzt können Messungen getätigt werden.
4.3.2 Kalibrierung bei bekannter Schallgeschwindigkeit
Anmerkung: Bei dieser Vorgehensweise muss die Schallgeschwindigkeit des zu messenden Materials be­kannt sein. Eine Tabelle der geläufigsten Materialien ist in Anhang A dieser Bedienungsanleitung einzusehen.
1) Mit der Taste wird der Kalibrierungs- Modus aktiviert. . Das MM (oder IN) Symbol sollte zu blinken beginnen.
2) Diese Taste wird wiederholt gedrückt, sodass das Symbol M/S (bzw. IN/ µS) ebenso aufblinkt.
3) Mit den Tasten keitswert nach oben oder unten ausgerichtet, bis er dem der Schallgeschwindigkeit des zu messenden
Materials entspricht. Es kann ebenso mit der Taste zwischen den vorgegebenen, allgemein gebräuchlichen Schallgeschwindigkeiten geschalten werden.
4) Zum Verlassen des Kalibriermodus wird die gedrückt. Ab jetzt können Messungen getätigt werden.
Um ein möglichst genaues Messergebnis zu erzielen, wird allgemein empfohlen, das Messgerät mit einer Materialprobe bekannter Materialstärke zu kalibrieren. Die Materialzusammensetzung an sich (und so die Schallgeschwindigkeit) variiert oft vom einen zum anderen Hersteller. Die Kalibrierung mit einer Materialprobe bekannter Materialstärke versichert, dass das Messgerät so exakt wie möglich auf das zu messende Material eingestellt wurde.
4.3.3 Zweipunkt- Kalibrierung
Diese Vorgehensweise setzt voraus, dass der Anwender zwei bekannte Materialstärkenpunkte des Testmaterials hat und diese repräsentativ für den Messbereich sind.
1) Die Nulleinstellung wird vorgenommen
2) Es wird Verkoppelungsmittel auf das Materialmuster ge­ geben.
3) Der US- Messkopf wird darauf platziert, (auf dem ersten bzw. zweiten Kalibrierpunkt) und es wird die korrekte Position des US- Messkopfes auf dem Materialmuster
und wird der Schallgeschwindig-
Taste
Taste
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überprüft. Auf dem Display sollten nun ein Messwert angezeigt werden und das Verkoppelungssymbol sollte erscheinen.
4) Sobald ein stabiler Messwert erreicht ist, wird der Schallgeber abgehoben. Wenn das Ableseergebnis sich von dem unterscheidet, als der Schallgeber noch ver­ koppelt war, muss Schritt 3 wiederholt werden.
5) Die Taste IN/ µS) sollte zu blinken beginnen.
6) Mit den Tasten Materialstärke am Display korrigiert werden, bis sie der des Materialmusters entspricht.
7) Die Taste wird betätigt und auf dem Display er­ scheint 1OF2. Die Schritte 3) bis 6) werden nun für den zweiten Kalibrierungspunkt wiederholt.
8) Die IN/ µS) zu blinken beginnt. Das Gerät zeigt jetzt den Schallgeschwindigkeitswert an, den es aufgrund des Materialstärkewerts, der bei Schritt 6) eingegeben wurde, berechnet hat.
9) Mit nochmaligem Betätigen der Kalibrierungs- Modus verlassen. Es kann nun mit dem Messen im vorprogrammierten Messbereich begonnen werden.
4.4 Messungen werden getätigt
Das Messgerät speichert immer den zuletzt gemessenen Wert, bis ein neuer Wert hinzukommt. Damit der Schallgeber einwandfrei funktioniert, dürfen keine Luftbrücken zwischen seiner Kontaktfläche und der Oberfläche des zu messenden Materials bestehen. Dies wird mit dem Ultraschallgel, dem „Verkoppelungsmittel“ erreicht. Diese Flüssigkeit „verkoppelt“ oder überträgt die Ultraschallwellen vom Schallgeber ins Material und wieder zurück. Vor der Messung sollte also ein wenig Koppelungsmittel auf die zu messende Materialoberfläche gegeben werden. Schon ein einziger Tropfen ist ausreichend. Danach wird der US- Messkopf vorsichtig fest auf die Materialoberfläche gepresst. Das Verkoppelungssymbol und eine Zahl erscheint im Display. Wenn das Gerät „sauber eingestellt“ und die korrekte Schallgeschwindigkeit ermittelt wurde, zeigt die Zahl im Display die aktuelle Materialstärke, direkt unter dem Schallgeber gemessen, an. Falls die Verkoppelungsanzeige nicht erscheint oder die Zahl auf dem Display fraglich ist, muss zuerst überprüft werden, ob sich ausreichend Verkoppelungsmittel an der Stelle unter dem US- Messkopf befindet und ob dieser flach auf das Material gesetzt wurde. Manchmal ist es erforderlich, einen anderen Schallgeber für das entsprechende Material auszuprobieren (Durchmesser oder Frequenz). Während der US- Messkopf in Kontakt zu dem zu messenden Material steht, werden pro Sekunde vier
wird gedrückt und das M/S (bzw.
und kann nun die erforderliche
Taste wird gedrückt sodass das M/S (bzw.
Taste wird der
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Messungen getätigt. Wird er von der Oberfläche abgehoben, bleibt auf dem Display die letzte Messung bestehen. Anmerkung: Manchmal wird ein dünner Film des Verkoppelungsmittels zwischen dem US- Messkopf und der Materialoberfläche mitgezogen, wenn der Messkopf abgehoben wird. In diesem Fall ist es möglich, dass eine Messung durch diesen Film gemacht wird, die dann größer oder kleiner ausfällt als sie sollte. Dies ist offensichtlich, denn wenn die eine Messung getätigt wird, während der US- Messkopf noch platziert ist und die andere, wenn er gerade abgehoben wurde. Dazu kommt, dass bei Materialien mit dicker Farbe oder Beschichtung stattdessen eher diese als das beabsichtigte Material gemessen werden. Die Verantwortlichkeit für eine saubere Benutzung des Messgerätes im Zusammenhang mit dem Erkennen dieser Phänomene bleiben letztlich dem Benutzer vorenthalten.
4.4.1 Wechseln der einzelnen Schallgeschwindigkeiten
In Anhang A sind die einzelnen Schallgeschwindigkeiten aufgeführt, die für die Messung verschiedener Materialien Anwendung finden. Soll die Schallgeschwindigkeit gewechselt werden, ist wie folgt vorzugehen:
1. Die CAL- Taste wird zweimal gedrückt, bis das M/S- Symbol aufzublinken beginnt.
2. Dann wird die SCAN- oder ALARM- Taste be­ tätigt, um die Schallgeschwindigkeit zu wechseln.
3. Nun wird die Cal- Taste gedrückt, um die Änderungen abzuspeichern.
4.5 Der Ultraschallbild- Modus ( Scan- Modus)
Während das Gerät sich in Einzelpunktmessungen hervorragend auszeichnet, ist es manchmal erstrebenswert, eine größere Fläche zu untersuchen, um nach der dünnsten Stelle zu suchen. Dieses Gerät besitzt eine Scan- Modus Ausstattung, mit der genau das möglich ist. Bei normaler Arbeitsweise werden pro Sekunde vier Messungen getätigt, was bei Einzelmessungen sehr angebracht ist. Im Scan- Modus sind dies zehn Messungen pro Sekunde und die Ableseergebnisse werden auf dem Display angezeigt. Während der Schallgeber mit dem zu messenden Material in Kontakt ist, sucht das Gerät automatisch nach dem kleinsten Messwert. Der Schallgeber kann über die Oberfläche „geschrubbt“ werden, denn kurze Unterbrechungen des Signals werden ignoriert. Bei Unterbrechungen, die länger als zwei Sekunden dauern, wird der kleinste gefundene Messwert angezeigt. Wird der Schallgeber abgehoben, wird ebenso der kleinste gefundene Messwert angezeigt. Wenn der Scan- Modus ausgeschalten wird, wird der Einzelpunkt- Messmodus automatisch eingeschalten.
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Der Scan- Modus ist wie folgt auszuschalten:
Die Taste auszuschalten. Auf dem Bildschirm erscheint der aktuelle Zustand des Scan- Modus.
4.6 Die Auflösung ändern
Das Gerät TN xx0.01 US hat zwei wählbare Bildschirmauf­lösungen und zwar 0,1mm und 0,01mm. Diese Option ist nicht für das Gerät TN xx0.1 US verfügbar. Sie ist hier auf 0,1mm beschränkt.
Wird nach dem Einschalten die Taste die für Auflösung zwischen „hoch“ (high) und „niedrig“ (low) entschieden werden.
4.7 Die Einheiten wechseln
Ausgehend vom Messmodus kann die Einheit gewechselt
werden, indem die Taste mm (metrisch) und inch (engl.) gewählt werden kann.
4.8 Speichermanagement
4.8.1 Einen Ablesewert speichern
Die Messwerte können mit 20 Dateien (F00-F19) im Gerät gespeichert werden. Für jede Datei gibt es mindestens 100 Register (Materialstärkewerte), die gespeichert werden
können. Wenn die Taste neuer Ablesewert erscheint, wird die gemessene Materialstärke in der aktuellen, laufenden Datei gespei­chert. Soll die Datei gewechselt werden, in der die Messwerte gespeichert werden, ist wie folgt vorzugehen:
1) Mit der Taste und der laufende Dateiname sowie die Gesamtzahl aller Datensätze der Datei ist abzulesen.
2) Mit der Taste die aktuelle festgelegt.
3) Mit der Taste kann dieses Programm jederzeit ver­ lassen werden.
4.8.2 Den Inhalt einer speziellen Datei löschen
Es kann ebenso der Inhalt einer Datei vollständig gelöscht Werden, welches dem Anwender ermöglicht, eine neue Liste von Messungen unter der Speicherstelle L00 anzulegen. Die Vorgehensweise ist wie folgt:
1) Mit der Taste und der laufende Dateiname sowie die Gesamtzahl aller Datensätze der Datei ist abzulesen.
2) Mit der Taste hergeblättert werden, bis die entsprechende Datei gefunden worden ist.
3) Bei der gewünschten Datei wird die Taste und der Inhalt wird automatisch gelöscht. Auf dem Dis-
wird betätigt, um diesen ein- bzw.
gedrückt, kann
gedrückt wird und zwischen
gedrückt wird, nachdem ein
wird die Datensammelfunktion aktiviert
und wird die gewünschte Datei als
wird die Datensammelfunktion aktiviert
und kann in der Datei hin- und
betätigt
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play erscheint das Symbol „-DEL“.
4) Mit der Taste lassen und in den Messmodus zurückgekehrt werden.
4.8.3 Eintragen/ Löschen gespeicherter Datensätze
Diese Funktion erlaubt dem Anwender, einen Datensatz in einer gewünschten, vorher gespeicherten, Datei, einzutragen bzw. zu löschen. Folgende Schritte sind zu tun:
1) Mit der Taste und der laufende Dateiname sowie die Gesamtzahl aller Datensätze der Datei ist abzulesen.
2) Mit der Taste hervorgesucht.
3) Mit der Taste und auf dem Display erscheint der laufende Datensatz (z.B. L012) und der Inhalt dessen.
4) Mit der Taste satz hervorgesucht.
5) An der gewünschten Stelle wird die Dieser wird nun automatisch gelöscht und auf dem Dis­ play erscheint „-DEL“.
6) Mit der Taste lassen und in den Messmodus zurückgekehrt werden.
4.9 Datenausdruck
Nach Beendigung der Messtätigkeit oder auch am Ende des Tages kann erwünscht sein, die Daten auf einen PC zu übertragen. Dies wird in den folgenden Schritten erläutert, wobei die PC- Übertragung nur bei dem Modell TN xx0.01 US und nicht bei dem Modell TN xx0.1 US möglich ist:
1) Vor dem Ausdrucken muss der Verbindungsstecker des Druckerkabels (optional erhältlich) am Hauptteil des Messgeräts in die Buchse auf der Seite oben links eingesteckt werden. Der andere Stecker wird in die Daten­übertragungsbuchse des Minidruckers gesteckt.
2) Mit der Taste aktiviert.
3) Mit der Taste hervorgesucht.
4) Mit dem Betätigen der Taste wird nun diese Datei ausgedruckt. Damit werden alle Messwerte der laufenden Datei mittels des Adapterkabels und der RS-232 Verbindung zum Drucker übertragen und können anschließend ausgedruckt werden.
5) Mit der Taste lassen und in den Messmodus zurückgekehrt werden.
kann dieses Programm jederzeit ver-
wird die Datensammelfunktion aktiviert
und wird die gewünschte Datei
wird die gewünschte Datei geöffnet
und wird der gewünschte Daten-
Taste gedrückt.
kann dieses Programm jederzeit ver-
werden die Datensammelfunktionen
und wird die gewünschte Datei
kann dieses Programm jederzeit ver-
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Sauter GmbH
Herkömml. Stahl
0.233
5920
Rostfreier Edelstahl
0.226
5740 Messing
0.173
4399
Eisen
0.233
5930
Gusseisen
0.173-0.
229 4400󴆀5820
Blei
0.094 2400
Sil
ber 0.142
3607
Gold 0.128
3251
Zink 0.164
4170
Blech
0.117
2960
Epoxid
0.109
2760
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Betriebsanleitung
TN_US
4.10 „Beep“- Modus
Ist der „Beep“- Modus unter ((On)) aktiviert, ist bei jeder Tastenbetätigung, bei jeder Messung sowie wenn der gemessene Wert die Toleranzgrenze überschreitet, ein kurzes „Hupen“ zu hören.
Diese Option kann mit der Taste ausgeschalten werden und das Symbol ist auf dem Display sichtbar.
4.11 EL Hintergrundlicht
Hiermit lässt es sich auch in dunklem Umfeld arbeiten. Mit
der Taste deaktiviert, sobald das Messgerät eingeschaltet wurde. Da das EL- Licht viel Strom verbraucht, sollte es nur bei Bedarf eingeschaltet werden.
4.12 Batterieinformation
Es werden zwei AA Alkaline Batterien als Energiequelle benötigt. Nach mehreren Stunden Gebrauch der Batterien
erscheint auf dem Display das Symbol der schwarze Anteil im Symbol, desto voller ist der Akku noch. Wenn die Batteriekapazität erschöpft ist, erscheint
folgendes Symbol und beginnt zu blinken. Jetzt sollten die Batterien gewechselt werden. Beim Wechsel muss unbedingt auf die Polarität acht gegeben werden. Wird das Gerät für einen längeren Zeitraum nicht benutzt, sollten die Batterien entnommen werden.
4.13 Automatische Abschaltung
Das Gerät besitzt eine automatische Abschaltfunktion zur Schonung der Batterien. Wird länger als 5 Sekunden keine Taste betätigt, schaltet es automatisch ab. Es schaltet ebenso ab, wenn zu wenig Batteriespannung besteht und der Akku nahezu erschöpft ist.
4.14 Grundeinstellung des Systems (reset)
Die Taste um die Fabrikeinstellungen herzustellen. Alle Speicherdaten werden hiermit auch gelöscht. Diese Vorgehensweise kann hilfreich sein, wenn die Kenngröße im Messgerät unbrauchbar geworden ist.
4.15 Verbindung zum PC
Das Gerät TN xx0.01 US ist mit dem serienmäßigen Adapteranschluss RS-232 ausgerüstet. Mit dem optional erhältlichen Kabel ist die Verbindung zum PC oder externen Speichergeräten möglich. Die Messdaten, die im
wird das Hintergrundlicht aktiviert und
wird während des Einschaltens gedrückt,
ein- und
. Je größer
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Gerätespeicher hinterlegt sind, können über dieses Kabel durch den RS-232 Zugang übertragen werden. Für eine detaillierte Information der Kommunikations­software ist die Software- Anleitung zu lesen.
6. Wartung
Falls an Ihrem US- Materialdickenmessgerät irgendwelche außergewöhnlichen Probleme auftauchen, sollte daran bitte nichts auf eigene Verantwortung repariert, ausgetauscht oder abmontiert werden. Der beiliegende Garantieschein sollte ausgefüllt und das Gerät an uns eingeschickt werden. Die Wartung wird dann von uns durchgeführt.
6. Transport und Aufbewahrung
1) Das Messgerät darf keinen Vibrationen, starken magnetischen Feldern, zersetzendem Medium oder Staub ausgesetzt sein und keinen groben Umgang erfahren. Es sollte bei normaler Temperatur aufbewahrt werden.
Anhang A Schallgeschwindigkeiten
Material
Aluminum 0.250 6340-6400
Kupfer
Nylon 0.105 2680
Titan 0.236 5990
Harz 0.100 2540
Eis 0.157 3988
Nickel 0.222 5639
Plexiglas 0.106 2692
Styropor 0.092 2337
Porzellan 0.230 5842
PVC 0.094 2388
Quarzglas 0.222 5639
Gummi 0.091 2311
Teflon 0.056 1422
Wasser 0.058 1473
Anhang B: Bemerkungen zur Anwendung
Das Messen von Rohren und Schlauchmaterial
Wird ein Stück Rohr gemessen, um die Stärke der Rohrwand festzustellen, ist die Positionierung des Schall­gebers wichtig. Ist der Durchmesser des Rohres größer als 4 inch, sollte die Position des Schallgebers auf dem Rohr so sein, dass der Einschnitt auf der Kontaktfläche senk­recht (perpendicular) zu der langen Achse des Rohres verläuft.
Schallgeschwindigkeit
In/us m/s
0.186
4720
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Betriebsanleitung
TN_US
Bei kleineren Rohrdurchmessern sollten zwei Messungen auf derselben Stelle durchgeführt werden, und zwar eine mit dem Einschnitt auf der Kontaktfläche senkrecht zur langen Achse und die andere parallel zu dieser. Der kleinere Messwert dieser beiden Messungen wird dann als der exakte Messwert dieser Stelle genommen.
Das Messen heißer Oberflächen
Die Geschwindigkeit des Schalls durch ein bestimmtes Material ist abhängig von dessen Temperatur. Bei steigen­der Temperatur verringert sich die Schallgeschwindigkeit. Bei den meisten Anwendungen mit einer Oberflächentem­peratur von weniger als 100°C müssen keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden. Bei Temperaturen darüber beginnt die Veränderung der Schallgeschwindig­keit des zu messenden Materials merkliche Auswirkungen auf die Ultraschallmessung zu haben. Bei solch hohen Temperaturen wird empfohlen zuerst eine Kalibrierung mit einem Materialmuster bekannter Material­stärke durchzuführen, welches genau oder annähernd der Temperatur des zu messenden Materials entspricht. Damit kann das Messgerät die exakte Schallgeschwindigkeit durch das heiße Material berechnen. Bei Messungen auf heißen Oberflächen kann es auch notwendig sein, einen „Hochtemperatur- Schallgeber“ zu benutzen. Diese sind speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen gebaut, zumal da der Kontakt mit der Materialoberfläche für eine stabile Messung für kurze Zeit gehalten werden sollte. Während der Schallgeber in direktem Kontakt mit der heißen Oberfläche ist, erwärmt sich dieser. Durch thermale Ausdehnung und andere Effekte kann sich dies nachteilig auf die Messgenauigkeit auswirken.
Das Messen beschichteter Materialien
Beschichtete Materialien sind etwas Besonderes, da ihre Dichte (und deshalb auch Schallgeschwindigkeit) von einem zum anderen Stück beträchtlich variieren kann. Selbst durch eine einzige Oberfläche können merkliche Unterschiede in der Schallgeschwindigkeit festgestellt werden. Die einzige Möglichkeit, zu einem genauen Mess­Ergebnis zu kommen, ist, zuvor eine Kalibrierung auf einem Materialmuster bekannter Materialstärke durchzuführen. Dieses sollte idealer Weise aus dem selben Stück wie das zu messende Material sein, zumindest von derselben Fertigungsreihe. Mit Hilfe der „Vorab- Kalibrierung“ werden die Abweichungen auf ein Minimum reduziert. Ein zusätzlich wichtiger Faktor beim Messen von beschichteten Materialien ist, dass jegliche
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eingeschlossene Luftlücke eine vorzeitige Reflexion des Ultraschallstrahls bewirkt. Dies wird in einer plötzlichen Abnahme der Materialstärke bemerkbar. Während dies einerseits die exakte Messung der gesamten Materialstär­ke verhindert, wird der Anwender positiverweise auf Luftlücken in der Beschichtung hingewiesen.
Materialeignung
Ultraschall- Materialstärkenmessungen basieren darauf, dass ein Schall durch das zu messende Material geschickt wird. Nicht alle Materialien sind dafür geeignet. Die Ultraschallmessung kann praktisch für eine Vielzahl von Materialien angewandt werden einschließlich Metalle, Plastik und Glas. Schwierige Materialien sind manche Gussmaterialien, Beton, Holz, Fiberglas und manche Gummiarten.
Koppelungsmittel
Alle Ultraschallanwendungen erfordern ein Medium, um den Schall vom Schallgeber zum Testmaterial zu übertra­gen. Typischerweise ist dies ein sehr zähflüssiges Mittel. Der Ultraschall kann nicht effizient durch Luft übertragen werden. Es wird eine Vielzahl von Koppelungsmitteln benutzt. Für die meisten Anwendungen ist Propylen Glycol zu verwenden. Bei schwierigen Anwendungen wird Glycerin empfohlen, da hier eine maximale Schallübertragungs­stärke gefordert ist. Jedoch kann Glycerin bei einigen Metallen Korrosion durch Wasseraufnahme entstehen. Andere Koppelungsmittel für Messungen bei normalen Temperaturen können Wasser, verschiedene Öle oder Fette, Gels und Silikonflüssigkeiten enthalten. Messungen bei hohen Temperaturen erfordern spezielle Hochtemperatur- Koppelungsmittel. Bezeichnend bei der Ultraschallmessung ist, dass das Gerät eher das zweite als das erste Echo von der hinteren Oberfläche des zu messenden Materials benutzt, wenn es sich im Standard Pulse- Echomodus befindet. Dies resultiert in einem Ableseergebnis, das zweimal so groß ist, wie es sein sollte. Die Verantwortlichkeit für eine angemessene Benutzung des Messgerätes und das Erkennen dieser Phänomene liegen ausschließlich beim Anwender selbst.
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7. Konformitätserklärung
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