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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

Products used for this application


EPOCH 1000系列

EPOCH 1000是一款高级常规超声探伤仪,可在授权的Olympus服务中心为其升级,使其具有相控阵成像功能。其主要特性包括:符合EN12668-1标准、37个数字式接收器滤波器选择、用于高速扫查的6 kHz脉冲重复频率。

EPOCH 650

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,可用于各种各样的应用。这款简单直观、坚固耐用的仪器是广受欢迎的EPOCH 600探伤仪的延续产品,在原有的仪器中添加了更多的功能。

GoldXpert Mobile XRF AnalyzerNEW

GoldXpert是一款适用于摆放在陈列室环境的时尚台式分析仪。GoldXpert机体紧凑、轻便,重量仅有10公斤(22磅),可被方便地运送到任何地方完成检测任务。GoldXpert在数秒中之内即可提供材料精确的化学成份信息及克拉级别。

OmniScan MX2

OmniScan MX2现在不仅可以与带有一个UT通道的新型相控阵模块(PA2)及一个用于TOFD(衍射时差)检测的新型双通道常规超声模块(UT2)配套使用,还可以使用新的软件程序。这些软件程序更进一步提高了业已极为成功的OmniScan MX2平台的性能。

OmniScan SX

轻便的单组Omniscan SX仪器装有一个方便用户阅读的8.4英寸(21.3厘米)触摸屏,可提供性价比极高的检测解决方案。Omniscan SX仪器有两个型号:SX PA和SX UT。SX PA是一款16:64PR 仪器,与仅利用UT技术的SX UT一样,也配备了一个常规UT通道,用于脉冲回波(P/E)、一发一收(P-C)或衍射时差(TOFD)检测。
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