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对金条进行超声检测


应用:

对金条的物理完整性进行无损核查。

背景知识:

目前黄金市场上出现了越来越多的掺假金条,这些掺假金条通过在黄金中掺入某些密度相似且价格低廉的贱金属而制成。这种以欺诈手段牟利的现象引起了人们很多关注。通过称重方式或放射成像技术很难或无法探测出这些掺杂在黄金中的物质。虽然使用X射线荧光是一种可验证黄金纯度的非常可靠方式,不过XRF(X射线荧光)只是一种表面检测技术。某些贵金属处理人员在核查金条的完整性时,甚至会采用对金条钻孔或切割的方式。不过我们还可以采用一种简单的超声检测方式,快速可靠地找到掺杂物质,而无需对金条钻孔、切割或以其它方式损坏金条。再结合使用XRF表面检测技术,处理人员就可以对所处理黄金的纯度和完整性充满信心。

设备:

任何奥林巴斯探伤仪或相控阵仪器都可以用于这类检测应用。其中包括:EPOCH 600EPOCH 650EPOCH 1000OmniScan SXOmniScan MX2。建议使用的探头频率一般为2.25 MHz。

程序

通过加入其它物质而制成的掺假金条,在超声波穿入其中时,会使超声波的传播方式发生可预测性的变化。金条中加入的其它物质会改变声波反射的模式,金条内部的空隙也会使声波的反射模式发生变化。占据了金条大部分空间的大量掺入物还可以通过声速的变化探测到。

1.脉冲/回波反射方式

穿过任何一种媒介的超声波都会持续在同一方向上传播,直到碰到另一种材料的界面。声波在碰到界面后,会发生反射,回到声源。超声探伤仪和相控阵仪器在使用小型手持式探头进行检测时,会生成高频声波脉冲。声能被耦合到被测样件中,同时仪器会监测到并在屏幕上显示反射声波的图形。来自金条内部而不是金条底面的反射,会改变声波反射的模式,并表明金条内部掺入了另一种金属,或金条内有空隙。

使用超声技术检测金条

这种检测的方式是将探头耦合到已知合格金条上,并辨别来自金条底面的回波。可以使用一个缺陷闸门监控金条表面以后到底面前面(金条内部)的这段距离。任何出现在闸门中的回波都表明声波反射自金条内部的不连续性,而且应该以其它方式对金条完成更进一步的检测。这种应用的典型屏幕显示如下。

常规探伤仪的图像:来自坚实金属的信号(左图);来自金属中不连续性部位的信号(右图)
注释:回波出现在红色闸门界定的区域中。

常规探伤仪屏幕上显示的来自坚实金属的图像常规探伤仪屏幕上显示的来自金属中不连续性部位的图像

相控阵探伤仪的图像:来自坚实金属的信号(左图);来自金属中不连续性部位的信号(右图)。不连续性所表现的指示应该为图像中的白色区域。

相控阵探伤仪屏幕上显示的来自坚实金属的图像相控阵探伤仪屏幕上显示的来自金属中不连续性部位的图像

2. 声速方式

纯金的声速为3,240 m/S或1275 in/uS。一般来说,用于制造珠宝的较硬金合金的声速会稍微快一些,不过这些金合金也同样会有与其各自合金相关的特定声速。如果所测的金条声速值与预期值出现了偏差,则说明金条中的黄金含量出现了问题。

这种检测的方式是将探头耦合到已知合格金条上,并辨别来自金条底面的回波。可以使用缺陷闸门标记底面回波。如果底面回波的位置改变了,而金条的厚度没有相应的变化,则说明金条的声速已经改变,而且应该使用其它方法完成进一步的检测。最常见的掺假黄金的声速会增加,因此会使回波向左移动,如上图所示。

注释:对这些检测设置稍做更改,就可以对其它贵金属进行检测,如:白银和铂金。要了解更多信息,请与奥林巴斯联系。

Olympus IMS

应用所使用的产品

Accurate, easy to use, and nondestructive, the Vanta GX precious metals analyzer provides an affordable way to know the purity and composition of gold and other precious metals.

Vanta手持式XRF分析仪系列是我公司新近推出的一款性能强大的手持式XRF设备,可以为那些要求在野外环境获得精准分析水平的用户,进行快速精确的元素分析。分析仪的机身非常坚固,符合IP55或IP54评级标准,通过了坠落测试,可以正常运行更长的时间,而且其拥有成本较低。
轻便的单组Omniscan SX探伤仪装有一个方便用户阅读的8.4英寸(21.3厘米)触摸屏,可提供性价比很高的检测解决方案。OmniScan SX有两种型号:SX PA和SX UT。SX PA是一个16:64PR仪器,它与仅使用UT技术的SX UT一样,配备有一个用于脉冲回波、一发一收或TOFD(衍射时差)检测的常规UT通道。
OmniScan MX2现在不仅可以与带有一个UT通道的相控阵模块(PA2)及一个用于TOFD(衍射时差)检测的双通道常规超声模块(UT2)配套使用,还可以使用一些创新型软件程序。这些软件程序更进一步提高了业已相当成功的OmniScan MX2平台的性能。
EPOCH 650仪器是一款常规超声探伤仪,具有优质的检测性能和广泛的适用性:可用于许多检测应用。这款简单直观、坚固耐用的仪器脱胎于广受欢迎的EPOCH 600探伤仪:EPOCH 650仪器添加了一些EPOCH 600探伤仪没有的功能。
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