基于脈沖激勵(lì)法的GrindoSonic設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無損檢測有賴于其測試原理，利用外部激發(fā)使試件內(nèi)部產(chǎn)生振動，利用收集裝置收集共振頻率，整個(gè)過程并不影響樣品的微觀和宏觀結(jié)構(gòu)，不會對其力學(xué)或其他性能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。適用于包括建筑材料、陶瓷、玻璃、金屬和合金、塑料和高分子制品、巖石、木材和復(fù)合材料等多種類型的彈性材料。
使用GrindoSonic 無損傷測試動態(tài)楊氏量，剪切模量非常簡單。 只要打開電源就可以隨時(shí)開始測試。不需要校準(zhǔn)，調(diào)節(jié)和預(yù)熱儀器。測試在幾秒鐘之內(nèi)即可完成。典型步驟如下：
將樣品放置在不影響樣品自由振動的支撐體上，例如發(fā)泡塑料或橡膠等材質(zhì)上，對于高模量被測樣品，也可以采用金屬或陶瓷尖刃進(jìn)行支撐。
1 Touch / 利用振動或聲學(xué)傳感設(shè)備接觸樣品的相應(yīng)部位
在大多數(shù)樣品測試中,壓電傳感器用來捕捉震動并且將震動轉(zhuǎn)換成電信號。傳感器的觸點(diǎn)只需要輕觸樣品。
2 Tap/利用激發(fā)件敲擊樣品，以激發(fā)振動
通過一個(gè)小錘的敲擊，樣品激發(fā)出震動。只需要一個(gè)很小的幅度就可以滿足測試要求。
3 Read/傳感器收集信號，送入主機(jī)處理后顯示結(jié)果
在主機(jī)顯示屏上可以直接讀出振動頻率的數(shù)據(jù)，如果輸入了樣品的三維尺寸和質(zhì)量，也可以直接得到模量和泊松比等數(shù)據(jù)。
針對激發(fā)件，可以根據(jù)樣品尺寸和質(zhì)量選擇合適的材質(zhì)和尺寸，GrindoSonic隨機(jī)配置如下圖所示的各種小錘。小而輕的樣品，可以選擇直徑較小的小錘；大而重的樣品要選擇直徑較大的小錘。樣品模量越高，需要選擇模量較高材質(zhì)的小錘，如氮化鋁或氮化硼材質(zhì)；樣品模量越低，需要選擇塑料或橡膠材質(zhì)的激發(fā)件。
核心檢測部件是振動或聲學(xué)傳感器，也可以稱其為探頭。GrindoSonic除了具備常規(guī)的聲學(xué)麥克風(fēng)探頭之外，還具有獨(dú)特的振動傳感器，兩者的圖片如下圖所示。
其中，振動傳感器由一個(gè)壓電敏感元件和電子預(yù)放大器構(gòu)成，使用時(shí)需要與樣品表面接觸，但該接觸不應(yīng)該對樣品施加額外的阻尼。當(dāng)樣品被激發(fā)時(shí)產(chǎn)生振動，如果此時(shí)振動傳感器與樣品表面接觸，振動就會造成振動傳感器針尖在樣品表面產(chǎn)生非常輕微的滑動，而此輕微華東會出動壓電陶瓷產(chǎn)生微小電勢，而此電勢經(jīng)過放大后就可以精確表征樣品的振動頻率。目前，該振動傳感器可以覆蓋10Hz到150KHz（可擴(kuò)展至200KHz）的整個(gè)頻率范圍。同時(shí)，由于該傳感器可以避免噪音等環(huán)境因素對測試過程的影響，非常適合于在工業(yè)和嘈雜的場合下使用。同時(shí)，只要合理的謹(jǐn)慎對待就可以長期和無故障使用。
振動傳感器工作狀態(tài)圖
對于小型測試對象，如無法適當(dāng)接觸或避免附加阻尼，可以使用麥克風(fēng)傳感器。麥克風(fēng)的優(yōu)勢是與測試樣品無接觸，從而避免額外的阻尼。然而很顯然，一個(gè)麥克風(fēng)只能在相對安靜的環(huán)境中使用，同時(shí)麥克風(fēng)的頻率帶寬小于壓電探測器，其頻率最高值一般不超過100KHz。這從某種程度上來說限制了麥克風(fēng)傳感器的使用范圍。
麥克風(fēng)傳感器測試小樣品
GrindoSonic設(shè)備另外一個(gè)適用于無損檢測的特點(diǎn)是可以記錄10Hz至150KHz的全頻率譜圖。因?yàn)槟軌騻鬟f樣品信息的并不一定只局限在一階共振頻率上，次級諧振也載有樣品的重要信息。
同時(shí)GrindoSonic提供3D瀑布圖作為有效的工具對不同樣品的全頻率譜圖進(jìn)行對比，以便找出起到區(qū)分作用的頻率。例如有較多裂紋與沒有裂紋的樣品，熱處理前后的樣品，或質(zhì)量合格的樣品和不合格的樣品，其特征信息會被全部記錄并清晰的顯示出來。如下圖所示的是相同樣品在熱處理前后所顯示出來的在頻譜圖上的顯著區(qū)別。
裂紋在材料或產(chǎn)品中存在指紋信息，當(dāng)材料中存在裂紋時(shí)，會起到吸收吸收高頻振動的作用的。因此，當(dāng)被測材樣品存在裂紋時(shí)，其高階共振的振動與沒有裂紋的完好樣品相比會顯得波峰較小或被完全被吸收掉。即便存在一定的波峰，也會顯示出的較高的阻尼。下圖所示的GrindoSonic 3D瀑布圖所代表的就是有無裂紋樣品的對比。更詳細(xì)信息，請參考應(yīng)用范例部分內(nèi)容。
GrindoSonic技術(shù)測試范圍寬，可以適用的樣品重量可以從0.1克到高達(dá)2噸的，這一點(diǎn)也是實(shí)現(xiàn)無損檢測的必要條件。
IL在線系統(tǒng)與流水線結(jié)合示意
綜上，GrindoSonic日益成為無損檢測及質(zhì)量控制的利器。
