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超声波测厚仪的原理及应用
专栏:技术问答
发布日期:2019-11-12
阅读量:355
作者:东如仪器
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超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理丈量厚度的。五、影响超声波测厚仪显示的因素:(1)工件外面粗拙渡过大,导致探头与接触面耦合后果差,反射回波低,甚至无法接收回波信号。(13)超声波测厚仪声速选择毛病。

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理丈量厚度的。当探头发出的超声波脉冲通过被测物体达到材料界面时,脉冲被反射回探头。被测材料的厚度是通过丈量超声波在质猜中传布的时间来确定的。该原理可用于丈量使超声波在其内部以恒定速度传布的各种材料。根据这一原理设计的测厚仪可用于各种板材和各种加工件的丈量,也可用于生产设备中各种管道和压力容器的监测,以监测其在腐化进程中的减薄水平。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航运、航天等范畴。


一、一般丈量办法:

(1)用探头一点丈量两次厚度。在两次丈量中,探头的分面应彼此成90°角,较小值为被测工件的厚度。

(2)30mm多点丈量法:当丈量值不稳准时,以一个丈量点为中间,在直径约30mm的圆内进行多次丈量,取最小值作为被测工件的厚度值。


二、精准丈量法:在指定丈量点四周增加丈量次数,厚度变革用等厚线体现。


三、连续丈量法:采取单点丈量法沿指定路线连续丈量,间隔不大于5mm。


四、网格丈量办法:在指定区域画一个网格,按点丈量厚度。该办法广泛应用于高压设备和不锈钢衬里的腐化监测。

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五、影响超声波测厚仪显示的因素:

(1)工件外面粗拙渡过大,导致探头与接触面耦合后果差,反射回波低,甚至无法接收回波信号。对付外面腐化,通过砂、磨、锉等办法措置耦合后果差的在制品设备和管道,减少粗拙度,同时去除氧化层和油漆层,露出金属光泽,使探头和被测物体通过联轴器实现良好的耦合后果。探员。

(2)工件的曲率半径太小,特别是丈量小直径管道的厚度时,由于普通探头的外面是平面的,与外面的接触是点接触或线接触,声强透过率低(耦合性差)。可选用直径较小的专用探头(6mm),用于丈量管道等弯曲材料。

(3)超声波测厚仪的检测面与底面不平行,遇到底面时声波散射,探头无法接受底波信号。

(4)由于铸件和奥氏体钢的结构不均匀或晶粒粗大,超声波通过时散射衰减严峻。散射的超声波沿着复杂的路径传布,可能会湮灭回波,造成无显示。可选用低频粗晶专用探头(2.5MHz)。

(5)探头接触面磨损。常用测厚探头外面为丙烯树脂。假如长时间使用,外面粗拙度会增加,导致敏捷度降低,导致显示不正确。可采取500×砂纸打磨,使其光滑,担保平行。假如仍旧不稳定,请考虑调换探头。

(6)试品后头有大量腐化坑。由于被测物体的另一侧有锈斑和腐化坑,声波衰减,导致读数造孽则变革,极度环境下甚至不读数。

(7)被测物(如管道)中有泥沙。当沉积物与工件的声阻抗无显著差异时,超声波测厚仪的显示值为壁厚加沉积物厚度。

(8)当质猜中有缺陷(如搀杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可采取超声波探伤仪进行进一步的缺陷检测。

(9)温度的影响。一般来说,固体质猜中的声速随温度的升高而降低。一些实验数据评释,在热质猜中,每升高100°C,声速降低1%。在役高温设备经常遇到这种环境。用高温专用探头(300-600°C)取代普通探头。

(10)层压材料、复合(非均质)材料。由于超声波测厚仪不克不及穿透非耦合空间,不克不及在复合(非均匀)质猜中均匀散布,因此无法对非耦合层合材料进行丈量。对付由多层材料制成的设备(如尿素高压设备),测厚时应特别细致。测厚仪的指示仅指示与探头接触的材料层的厚度。

(12)偶联剂的影响。耦合剂用于消除探头与被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿透工件,达到检测的目的。假如类型或办法选择欠妥,则误差或耦合标识表记标帜将闪烁且无法丈量。根据使用条件选择合适的类型,可用于光滑材料外面的低粘度偶联剂,也可用于粗拙外面、垂直外面和顶面的高粘度偶联剂。高温工件应使用高温偶联剂。其次,要正确、均匀地使用偶联剂。一般环境下,耦合剂应涂在被测材料外面,但当温度较高时,耦合剂应涂在探头上。

(13)超声波测厚仪声速选择毛病。在丈量工件之前,根据材料类型预先设定其声速,或根据标准块反向丈量声速。当用一种材料校准仪器(常用试块为钢)而用另一种材料丈量时,会孕育发生毛病的结果。在丈量之前,必须正确识别材料并选择合适的声速。

(14)压力的影响。在役设备和管道大多存在应力,固体材料的应力状态对声速有一定的影响。当应力偏向与传布偏向一致时,假如应力为压应力,则应力效应会增加工件的弹性,加速声速;不然,假如应力为拉应力,则声速会减慢。当应力和波传布偏向差异时,质点振动轨迹受应力干扰,波传布偏向发生偏移。根据数据,一般应力增大,声速增大缓慢。

(15)氧化物或油漆涂层对金属外面的影响。固然超声波测厚仪金属外面上的致密氧化层或油漆防腐层与基体材料紧密结合,而且具有匿名界面,但两种物质中声速的传布速度差异,从而造成误差,误差巨细随盖的厚度而变革。

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