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使用超声波测厚仪进行测量的技术须知

发布时间:2018-06-26   点击次数:101次
  使用超声波测厚仪进行测量的技术须知
  超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
  按超声波脉冲反射原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
  使用超声波测厚仪进行测量的技术:
  一、清洁表面
  测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物,铲除油漆等复盖物。
  二、提高粗糙度要求
  过份粗糙的表面会引起测量误差,甚至仪器无读数。测量前应尽量使被测材料表面光滑,可使用磨、抛、锉等方法使其光滑,还可使用高粘度耦合剂,选用粗晶探头SZ2.5P。
  三、粗机加工表面
  粗机加工表面(如车床或刨床)所造成的有规则的细槽也会引起测量误差,弥补方法同2,另外调整探头串音隔层板(穿过探头底面中心的薄层)与被测材料细槽之间的夹角,
  使隔层板与细槽相互垂直或平行,取读数中的小值作为测量厚度,可取得较好效果。
  四、测量圆柱型表面
  测量圆柱型材料,如管子、油桶等,选择探头串音隔层板与被测材料轴线之间的夹角至关重要。简单地说,将探头与被测材料耦合,探头串音隔层板与被测材料轴线平行或垂直,沿与被测材料轴线方向垂直地缓慢摇动探头,屏幕上的读数将有规则地变化,选择读数中的小值,作为材料的准确厚度。
  选择探头串音隔层板与被测材料轴线交角方向的标准取决于材料的曲率,直径较大的管材,选择探头串音隔层板与管子轴线垂直,直径较小的管材,则选择与管子轴线平行和垂直两种测量方法,取读数中的小值作为测量厚度。
  五、复合外形
  当测量复合外形的材料(如管子弯头处)时可采用7.4介绍的方法,所不同的是要进行二次测量,分别读取探头串音隔层板与轴线垂直与平行的两个数值,其较小的一个数作为该材料在测量点处的厚度。
  六、材料的温度影响
  材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响,若对测量精度要求较高时,可用相同材料的试块在相同温度条件下分别测量,计算出温度对该材料的测量误差,提供参数去校正它,对于钢铁来说,高温将引起较大的误差,可用此法来补偿校正。
  七、不平行表面
  为了得到一个令人满意的超声响应,被测材料的另一表面必须与被测面平行或同轴,否则将引起测量误差或根本无读数显示。
  以上的内容就是使用超声波测厚仪进行测量的技术,按超声波脉冲反射原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。
  1、一般测量方法:
  (1)在一点处用探头进行两次测厚,在两次测量中探头的分割面要互为90°,取较小值为被测工件厚度值。
  (2)30mm多点测量法:当测量值不稳定时,以一个测定点为中心,在直径约为30mm的圆内进行多次测量,取小值为被测工件厚度值。
  2、测量法:在规定的测量点周围增加测量数目,厚度变化用等厚线表示。
  3、连续测量法:用单点测量法沿路线连续测量,间隔不大于5mm。
  4、网格测量法:在区域划上网格,按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。
  5、影响超声波测厚仪示值的因素:
  (1)工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。
  (2)工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。可选用小管径探头(6mm),能较的测量管道等曲面材料。
  (3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。

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