非破壞性檢測系統
    NDT
空氣耦合非接觸超音波檢測系統
(Non-Contact Air Coupled Ultrasonic Testing)
1. 探頭在走查時,可發射接收穩定的信號。
2. 不能使用耦合劑的試驗體,也能進行超音波檢查。
3. 直接接觸法很難實現的高溫/低溫材料、狹窄區域及複雜形狀的試驗體都可實現。

「NAUT21」是Japan Probe株式會社研製的非接觸空氣耦合超音波探傷技術和NI公司生產的LabVIEW相組合,進行A, B, C掃描成像處理的系統
 
 

機器構成
1. 超音波發射接收器
2. 資料處理裝置
3. 空氣耦合探頭
4. 前置增幅器
5. 結構系統
6. PC

非接觸空氣耦合檢查的主要應用領域

(1) 複合材料(CFRP,GFRP)的層間剝離檢查。
(2) 鋰離子電池電解液分佈及氣孔的檢查。
(3) ?車墊的接合狀態檢查。
(4) 粘結狀態的檢查。
(5) 薄板(~mm)的探傷檢查。
(6) 塑膠泡沫材料的內部檢查。
(7) 橡膠、木材、塑膠以及壓電材料等的檢查。
(8) 水位、氣體濃度的測量。
(9) 溶射被覆層的評價。
(10) 建築用鋼筋混凝土的檢查。
(11) 不使用耦合劑的其他超音波檢查。

利用透過法產生的CFRP板的C Scope 畫像

鋰離子電池檢查的應用
1. 是否存在空氣層的檢查。
2. 電解液浸透程度的檢查。
3. 固膠化程度的檢查。
4. 電池周圍積層薄膜接合狀態的檢查。
5. 其他的檢查。

NAUT21的基本規格
超高功率超音波脈衝發生器 (機種: JPR-600C)
(1) 脈衝發生器: 矩形脈衝串、線性調頻脈衝
(2) 脈衝電壓 : 10V ~ 600V
(3) 波數 : 1 ~ 300waves
(4) 傳輸頻率 : 30KHz ~ 10MHz

接收器 (機種: JPR-600C)
(1) 取樣頻率: 0.5MHz, 1MHz, 2MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz, 50MHz, 100MHz
(2) ADC 解析度 : 10bit
(3) 增益 : 80dB
(4) 接收器頻寬 : 300Hz ~ 10MHz
(5) 類比濾波器 : HPF) 0.01MHz, 0.2MHz, 1.0MHz
: LPF) 1.0MHz, 2.0MHz
(6) 外部前置放大器: 60dB BPF: 50kHz, 100kHz, 200kHz, 400kHz, 800kHz

資料處理 (LabVIEW)
(1) 顯示處理 : A, B, C-Scopes
a) A-Scope : RF, FW, HWP, HWN
b) B-Scope : 回音高度的包絡線表示 (遊標指定範圍內連動)
c) C-Scope : 平面投影圖
(2) 色階顯示 : 彩色 RYB 256 色階 (slide-bar & 臨界值)
(3) 放大 : 遊標指定範圍之放大
(4) 尺寸測量 : 遊標指定範圍之尺寸測量
(5) 遊標位置移動 : 移動探針至遊標指定位置
(6) 精密檢查: 遊標指定範圍之精密檢查

機構部
(1) 移動軸 : 2 axes (X: 掃瞄軸, Y: 指標軸): Z axis (只有手動調整)
(2) X 軸衝程 : 400mm (最大測量範圍 : 380mm)
(3) Y 軸衝程 : 400mm (最大測量範圍 : 400mm)
(4) Z 軸 : 手動操作 50mm 及以上 (樣品上下)
(5) 掃瞄速度 : 1 ~ 300mm/sec (1mm/sec step)
(6) 檢查間距 : 0.1 ~ 20mm (0.1mm step)
(7) 檢查區域指定間距 : 1mm