影響超聲波測厚儀測量的因素

2017-04-23  來自: 西安百家樂官網實驗室設備有限公司 瀏覽次數:91

影響超聲波測厚儀測量的因素


    超聲波測厚儀是研發的智能型超聲波測厚儀,采用的高性能、低功耗微處理器技術,基於超聲波測量原理,可以測量金屬及其它多種材料的厚度,並可以對材料的聲速進行測量。可以對生產設備中各種管道和壓力容器進行厚度測量,監測它們在使用過程中受腐蝕後的減薄程度,也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量。本儀器可廣泛應用於石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領域。


    在實際使用中幾乎所有的操作員都有這樣的困惑,有時測量時數據飄忽不定,即使感覺探頭已經和被測物體表麵接觸良好。在測量曲麵和特殊材質時這種情況更為明顯。接下來就跟大家分析一下哪些因素在影響測量結果:

    1)工件表麵粗糙度過大,造成探頭與接觸麵耦合效果差,反射回波低,甚至無法接收到回波信號。對於表麵鏽蝕,耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表麵進行處理,降低粗糙度,同時也可以將氧化物及油漆層去掉,露出金屬光澤,使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。

    2)工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測厚時,因常用探頭表麵為平麵,與曲麵接觸為點接觸或線接觸,聲強透射率低(耦合不好)。可選用小管徑專用探頭(6mm ),能較精確的測量管道等曲麵材料。

    3)檢測麵與底麵不平行,聲波遇到底麵產生散射,探頭無法接受到底波信號。

    4)鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大,超聲波在其中穿過時產生嚴重的散射衰減,被散射的超聲波沿著複雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒,造成不顯示。可選用頻率較低的粗晶專用探頭(2.5MHz)。

    5)探頭接觸麵有一定磨損。常用測厚探頭表麵為丙烯樹脂,長期使用會使其表麵粗糙度增加,導致靈敏度下降,從而造成顯示不正確。可選用500#砂紙打磨,使其平滑並保證平行度。如仍不穩定,則考慮更換探頭。

    6)被測物背麵有大量腐蝕坑。由於被測物另一麵有鏽斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導致讀數無規則變化,在極端情況下甚至無讀數。

    7)被測物體(如管道)內有沉積物,當沉積物與工件聲阻抗相差不大時,測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。

    8)當材料內部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時,顯示值約為公稱厚度的70%,此時可用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測。

    9)溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低,有試驗數據表明,熱態材料每增加100°C,聲速下降1%。對於高溫在役設備常 常碰到這種情況。應選用高溫專用探頭(300-600°C),切勿使用普通探頭。

    10)層疊材料、複合(非均質)材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波無法穿透未經耦合的空間,而且不能在複合(非均質)材料中勻速傳播。對於由多層材料包紮製成的設備(像尿素高壓設備),測厚時要特別注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。

    12)耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣,使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當,將造成誤差或耦合標誌閃爍,無法測量。因根據使用情況選擇合適的種類,當使用在光滑材料表麵時,可以使用低粘度的耦合劑;當使用在粗糙表麵、垂直表麵及頂表麵時,應使用粘度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。其次,耦合劑應適量使用,塗抹均勻,一般應將耦合劑塗在被測材料的表麵,但當測量溫度較高時,耦合劑應塗在探頭上。

    13)聲速選擇錯誤。測量工件前,根據材料種類預置其聲速或根據標準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後(常用試塊為鋼)又去測量另一種材料時,將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料,選擇合適聲速。

    14)應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在,固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響,當應力方向與傳播方向一致時,若應力為壓應力,則應力作用使工件彈性增加,聲速加快;反之,若應力為拉應力,則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一至時,波動過程中質點振動軌跡受應力幹擾,波的傳播方向產生偏離。根據資料表明,一般應力增加,聲速緩慢增加。


關鍵詞: 超聲波測厚儀           

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