- الطراز
- JITAI-510 و JITAI-515 و JITAI-512 و JITAI-514
- مدى القياس
- من 0,8 إلى 600 mm في JITAI-510 بحسب المجس؛ ومن 1 إلى 300 mm لنسخة الطلاء؛ ومن 0,15 إلى 300 mm للنسخة فائقة الرقة؛ ومن 0,75 إلى 160 mm للنسخة الكهرومغناطيسية
- القدرة على التمييز
- 0,01 mm في JITAI-510 و515 و514؛ و0,001 mm في JITAI-512
- الدقة
- ±0,05 mm بين 0,8 و10 mm، و±(0,01 + H/200) mm فوق 10 mm في JITAI-510، حيث H السماكة المقاسة
- سرعة الصوت
- من 1000 إلى 9999 m/s، وتُضبط على المادة
- الشاشة
- 128 × 64 من بلورة سائلة بإضاءة خلفية عالية السطوع
- نمط القياس
- من النبضة إلى أول صدى، ويُوصف بنمط نبض-صدى، مع معايرة نقطة واحدة أو نقطتين مقابل كتلة مرجعية بسماكة 4 mm
- التغذية وزمن التشغيل
- خليتان من نوع AA، وأكثر من 30 ساعة تشغيل كما هو مذكور
- الذاكرة
- 40 قراءة سماكة و40 مجموعة مقادير في JITAI-510
- درجة حرارة العمل
- من -20 إلى 40 °C في JITAI-510
يُجيب مقياس السماكة فوق الصوتي عن سؤال لا يُجيب عنه غيره بيسير: كم بقي من المعدن. فالأنبوب، والماسورة، وأوعية الضغط، والصفائح تُقاس خسائر جدرانها من جهة واحدة، والجهاز على الخارج، من غير فتح ولا قطع ولا تفريغ شيء.
وهو أيضًا من أسهل القياسات التي تُخطئ على وجه يبدو صحيحًا، فالرقم على الشاشة يتوقَّف على سرعة ضبطها المُقيس، وعلى صدى يلزم أن يكون راجعًا من الجدار الخلفي لا من شيء أمامه.
تعريف الجهاز
مجس وجسم. المجس يرسل النبضة في المادة وينتظر الراجعة من الوجه البعيد، والجسم يقيس الفصل ويضربه في سرعة الصوت المضبوطة للمادة. وسواه، أي الشاشة والذاكرة والمعايرة، فخدمةٌ لتلك العملية الحسابية.
والمجموعة في هذه المادة أربعة أجهزة لا أربعة صيغ من جهاز. فطراز JITAI-510 هو الأداة العامة، و JITAI-515 يقيس خلف الطلاء، و JITAI-512 مبنيٌّ للأقسام الرقيقة، و JITAI-514 كهرومغناطيسية لا تريد مادة اقتران أصلًا. يشتركون في عائلة مجسات وفي مبدأ قياس، ويفترقون فيما يُوجَّهون إليه.
ضبط السرعة
الأداة لا تقيس سماكة بل زمنًا، فالسرعة هي عامل التحويل، والخطأ فيها يَسِم الناتج كله. فالصلب نحو 5920 m/s والألومنيوم نحو 6340 m/s، فمن ترك السرعة على ضبط الصلب وقيس الألومنيوم قرأ أنقص بضعة في المئة، والخطأ يزداد مع السماكة.
ويلزم على ذلك أمران. أوّلهما أن وظيفة السرعة في الجهاز، المشتقّة السرعة من عيّنة معلومة السماكة، هي السبيل المأمون إلى الضبط على مادة غير مألوفة، وخيرٌ أن تكون فيه. وثانيهما أن جدول السرعات الذي يغطّي 24 مادة ويأتي مع الجهاز تصفه المادة نفسها بالتقريب، وهكذا يُعامَل: مبدأُ بدء يُثبَّت على عيّنة، لا ضبطٌ يُدوَّر ويُؤمَن.
المجسات والسببان اللذان يُغيّران المجس
يلزم أن يُدخل المجسُ الصوتَ في المادة وأن يُخرج منها الراجعة، وخصلتان من القطعة تحسمان أيّ مجس يفعل ذلك.
فأولى الخصلتين بنية المادة. فحديد الزهر وسواؤه من المواد خشنة الحبيبات تُشتّت الشعاع، فمجساتُها المذكورة له أوطى ترددًا وأكبر قطرًا؛ ولهذا حمل مجسا N02 مدىً منفصلًا أقصر للزهر الرمادي إلى جوار مدى الفولاذ. ومجسٌ يقوم جيّدًا على الفولاذ المدرفل قد يُقرِئ أقلّ من الحقّ على زهر الحديد أو يُخفق إخفاقًا تامًا.
والأخرى الهندسة. فالجدران الرقيقة وأنصاف الأقطار الصغيرة تريد مجسًا صغير القطر عالي التردد، وهو ما جُهِّزت له أنواع البلورة الدقيقة؛ والمادة معطية لكلٍّ منها أقلّ قطر وأقلّ سماكة جدار. والسطوح دون 300 °C تريد مجس الحرارة العالية.
القياس خلف الطلاء
السطح المدهون أو المطلي يعرض على الأداة العامة صدى زائدًا، وصدى الطلاء يسبق صدى الجدار الخلفي. فأخذه موضعَ ذلك يُبلِّغ سماكة الطلاء لا المعدن، وتبدو القراءة معقولة كل المعقول.
والطرازان المجيبان عن هذا يجيبان بطريقين. فطراز JITAI-515 يستعمل نمط صدى-صدى الذي يكبت رجوع الطلاء ويقيس زمن أول جدار خلفي؛ ولهذا كان مداه المذكور على ذلك النمط أقصر بكثير من مداه على نمط نبض-صدى. وأما JITAI-514 فيتجنّب المشكلة من أصلها إذ لا يريد مادة اقتران: كهرومغناطيسي، يقيس بالرفع من السطح، ويقرأ من خلف الطلاء. والفصل بينهما سؤالٌ عن الطلاء، وعن السطح، وعن هل يمكن أن يُوضع عليه شيء.
حدود القياس واعتبارات الاختيار
تحمل المادة عدة اختلافات وكلّها مسجَّل لا محسوم: مدى JITAI-510 معطًى 1 إلى 600 mm على بطاقة التجهيز و0,8 إلى 600 mm في جدول المواصفات؛ والأبعاد تختلف بين الجدول واثنتَين من البطاقات؛ وزمن التشغيل مكتوب وجهين؛ وتردد كل مجس مطبوع بوحدة mHz حيث المراد MHz يقينًا.
وأخرى هذه حريّة بالتسمية لأنها ليست مسألة رأي: مجس عند 2 mHz غير مسموع ولا منتفع به، فالوحدة في المادة غلط مطبعي. نُقلت كما طُبعت وقُرئت MHz، وسُجِّل الخلل لئلّا يقرّر أحدُنا ذلك القرار مرّتين.
وأما الحدود التي هي من الطريقة فذلك ما يُصار إليه في التصميم. فالجهاز يريد وجهًا بعيدًا يرجع منه الصدى، فلا يقيس سماكة طلاء، ولا يرى الانفصال الطبقي داخل الجدار في نمطه المعتاد. ويريد مادة اقتران على النسخ الكهرضغطية، وهو ما يُخرج السطوح التي لا تُرطَّب أو التي هي أسخن من أن تطيق المادة المورَّدة. ويريد مادة منتظمة بما يكفي يسري عليها سرعة واحدة؛ وهنا تُثير المواد خشنة الحبيبات، والمركّبات، والوصلات غير المتماثلة أسئلةً لا يجيب عنها الجهاز وحده.
الطلب
العناصر التي تحسم الجواب هي: المادة، وهل هي خشنة الحبيبات؛ ومدى السماكة بما فيه أرقّ قسم؛ وهل السطح مدهون أو مطلي أو مبطَّن، وهو الفاصل بين أداة عامة وإحدى النسختَين القاستَين خلف الطلاء؛ وهل يمكن ترطيب السطح بمادة اقتران؛ وحرارة السطح؛ والهندسة، وأصغر نصف قطر وأصغر قطر يُقاسان؛ وهل يجب حفظ القراءات والتبليغ عنها؛ وعدد النقاط المقيسة في كل فحص. وحيما تتعارض أرقام المادة نفسها فموضعُ حسمها الاستفسار: فالمدى، والأبعاد، وترددات المجسات كلّها مذكورة وجهين في المادة خلف هذه الصفحة. والكمية، وميناء الوصول، وتاريخ التسليم المطلوب تُتمّ الاستفسار.
كل قيمة أدناه مأخوذة من وثائق المصدر. وأي معامل غير مذكور في المواد المتوفرة نعلمه بعبارة "معلومات مطلوبة" بدل أن نقدره.