Ultrahelikontroll
Ka: Ultraheli-ehtsuskontroll, UT-kontroll, Ultrahelimõõtmine
Mittepurustav kontrollimeetod, mis kasutab ultraheli sagedusalas olevaid helilaineid väärismetallikangide ja -müntide tiheduse, sisemise struktuuri ja materjalikoostise määramiseks.
Ultrahelikontroll kuulub kõige usaldusväärsemate meetodite hulka väärismetallikangide ja suureformaadiliste müntide võltsingute tuvastamiseks – ilma eset kahjustamata. Meetod kasutab ära materjalispetsiifilist helikiirust: iga metall juhib ultrahelilaineid iseloomuliku kiirusega. Kui mõõdetud väärtus erineb kulla või hõbeda sihtväärtustest, viitab see teisele materjalile sees.
Tööpõhimõte
Piesoelektriline andur saadab lühikesed ultrahelilaine impulsid kontrollitavasse esemesse. Laine läbib kangi või mündi, peegeldub vastasseinalt tagasi ja naaseb andurile. Mõõdetud läbimisajast ja eseme teadaolevast paksusest tuletatakse helikiirus materjalis:
v = 2d / t
v = helikiirus (m/s)
d = eseme paksus (mm)
t = kaja mõõdetud läbimisaeg (µs)
Arvutatud väärtust võrreldakse puhaste metallide referentsväärtustega. Kõrvalekalded üle 1–2 % annavad põhjuse edasiseks uurimiseks.
Miks volframvõltsingud sellega tuvastatavad on
Volframil on peaaegu sama tihedus kui kullal (19,32 g/cm³ vs. 19,25 g/cm³) ja seetõttu läbib see tiheduse määramise Archimedese järgi ning magnettesti probleemideta. Helikiirus erineb aga selgelt:
| Materjal | Tihedus (g/cm³) | Helikiirus pikisuunas (m/s) |
|---|---|---|
| Kuld (999) | 19,32 | ligikaudu 3 240 |
| Volfram | 19,25 | ligikaudu 5 220 |
| Plii | 11,34 | ligikaudu 2 160 |
| Vask | 8,96 | ligikaudu 4 700 |
| Hõbe | 10,49 | ligikaudu 3 600 |
Volframiga täidetud kuldkang näitab ultraheli puhul oodatust selgelt kõrgemat helikiirust – ja paljastub nõnda kindlalt. Just kilokangide ja suurte kangiformaatide puhul peetakse ultrahelikontrolli professionaalsete kontrollilaborite standardmeetodiks.
Rakendusalad ja piirid
Eriti sobiv:
- kuld- ja hõbekangid alates ligikaudu 50 g kaalust
- kilokangid ja 400-untsised suurkangid (LBMA Good Delivery)
- kahtlased mündid ebatavalise heli või kaaluga
Meetodi piirid:
- väga õhukesi esemeid (alla ligikaudu 2–3 mm) on raske mõõta, kuna saate- ja vastuvõtuimpulss kattuvad
- karedad või kumerad pinnad nõuavad head heliülekannet tagavat sidusgeeli (ultraheligeel)
- segasulamid (nt õhuke kullamantel teise metalli peal) võivad kihipaksusest sõltuvalt tekitada valesid signaale
- meetod ei asenda röntgenfluorestsentsanalüüsi (RFA) täpseks proovi määramiseks
Professionaalse kontrolli käik
- Mõõtekohtade puhastamine (õlid ja mustus häirivad heliülekannet)
- Sidusgeeli kandmine andurile ja kontrollpinnale
- Mitu mõõtmist eseme eri kohtades (servad, keskosa, tagakülg)
- Automaatne võrdlus materjaliandmebaasiga või läbimisaja käsitsi hindamine
- Tulemuste dokumenteerimine; kahtluste korral kombineerimine tiheduse määramise või RFA-ga
Eraisikutele on saadaval kompaktsed käsiseadmed, mis kuvavad mõõtetulemuse otse „Kuld/hõbe: OK" või „Kõrvalekalle". Käsitsemine on lihtne, kuid nõuab anduri rahulikku asetamist risti pinnaga. Meie ehtsuse kontrolli ülevaade võtab kõik levinud meetodid võrdluseks kokku.
Lühidalt
Ultrahelikontroll on ainus lihtsalt käsitsetav meetod, mis avastab volframitäidised kuldkangides usaldusväärselt, sest see kompab eseme sisemust – mitte ainult pinda. Suureformaadiliste kangide jaoks on see seetõttu asendamatu ja täiendab mõistlikult kaalu- ning mõõtmete kontrolli (mündi kaalu kontroll).