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超聲波測厚儀的原理及應(yīng)用
專欄:技術(shù)問答
發(fā)布日期:2019-11-12
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超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理丈量厚度的。五、影響超聲波測厚儀顯示的因素:(1)工件外面粗拙渡過大,導(dǎo)致探頭與接觸面耦合后果差,反射回波低,甚至無法接收回波信號。(13)超聲波測厚儀聲速選擇毛病。
超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理丈量厚度的。當(dāng)探頭發(fā)出的超聲波脈沖通過被測物體達(dá)到材料界面時,脈沖被反射回探頭。被測材料的厚度是通過丈量超聲波在質(zhì)猜中傳布的時間來確定的。該原理可用于丈量使超聲波在其內(nèi)部以恒定速度傳布的各種材料。根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的測厚儀可用于各種板材和各種加工件的丈量,也可用于生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器的監(jiān)測,以監(jiān)測其在腐化進(jìn)程中的減薄水平??蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航運(yùn)、航天等范疇。 一、一般丈量辦法: (1)用探頭一點(diǎn)丈量兩次厚度。在兩次丈量中,探頭的分面應(yīng)彼此成90°角,較小值為被測工件的厚度。 (2)30mm多點(diǎn)丈量法:當(dāng)丈量值不穩(wěn)準(zhǔn)時,以一個丈量點(diǎn)為中間,在直徑約30mm的圓內(nèi)進(jìn)行多次丈量,取最小值作為被測工件的厚度值。 二、精準(zhǔn)丈量法:在指定丈量點(diǎn)四周增加丈量次數(shù),厚度變革用等厚線體現(xiàn)。 三、連續(xù)丈量法:采取單點(diǎn)丈量法沿指定路線連續(xù)丈量,間隔不大于5mm。 四、網(wǎng)格丈量辦法:在指定區(qū)域畫一個網(wǎng)格,按點(diǎn)丈量厚度。該辦法廣泛應(yīng)用于高壓設(shè)備和不銹鋼襯里的腐化監(jiān)測。 五、影響超聲波測厚儀顯示的因素: (1)工件外面粗拙渡過大,導(dǎo)致探頭與接觸面耦合后果差,反射回波低,甚至無法接收回波信號。對付外面腐化,通過砂、磨、銼等辦法措置耦合后果差的在制品設(shè)備和管道,減少粗拙度,同時去除氧化層和油漆層,露出金屬光澤,使探頭和被測物體通過聯(lián)軸器實(shí)現(xiàn)良好的耦合后果。探員。 (2)工件的曲率半徑太小,特別是丈量小直徑管道的厚度時,由于普通探頭的外面是平面的,與外面的接觸是點(diǎn)接觸或線接觸,聲強(qiáng)透過率低(耦合性差)??蛇x用直徑較小的專用探頭(6mm),用于丈量管道等彎曲材料。 (3)超聲波測厚儀的檢測面與底面不平行,遇到底面時聲波散射,探頭無法接受底波信號。 (4)由于鑄件和奧氏體鋼的結(jié)構(gòu)不均勻或晶粒粗大,超聲波通過時散射衰減嚴(yán)峻。散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳布,可能會湮滅回波,造成無顯示??蛇x用低頻粗晶專用探頭(2.5MHz)。 (5)探頭接觸面磨損。常用測厚探頭外面為丙烯樹脂。假如長時間使用,外面粗拙度會增加,導(dǎo)致敏捷度降低,導(dǎo)致顯示不正確。可采取500×砂紙打磨,使其光滑,擔(dān)保平行。假如仍舊不穩(wěn)定,請考慮調(diào)換探頭。 (6)試品后頭有大量腐化坑。由于被測物體的另一側(cè)有銹斑和腐化坑,聲波衰減,導(dǎo)致讀數(shù)造孽則變革,極度環(huán)境下甚至不讀數(shù)。 (7)被測物(如管道)中有泥沙。當(dāng)沉積物與工件的聲阻抗無顯著差異時,超聲波測厚儀的顯示值為壁厚加沉積物厚度。 (8)當(dāng)質(zhì)猜中有缺陷(如攙雜、夾層等)時,顯示值約為公稱厚度的70%,此時可采取超聲波探傷儀進(jìn)行進(jìn)一步的缺陷檢測。 (9)溫度的影響。一般來說,固體質(zhì)猜中的聲速隨溫度的升高而降低。一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評釋,在熱質(zhì)猜中,每升高100°C,聲速降低1%。在役高溫設(shè)備經(jīng)常遇到這種環(huán)境。用高溫專用探頭(300-600°C)取代普通探頭。 (10)層壓材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料。由于超聲波測厚儀不克不及穿透非耦合空間,不克不及在復(fù)合(非均勻)質(zhì)猜中均勻散布,因此無法對非耦合層合材料進(jìn)行丈量。對付由多層材料制成的設(shè)備(如尿素高壓設(shè)備),測厚時應(yīng)特別細(xì)致。測厚儀的指示僅指示與探頭接觸的材料層的厚度。 (12)偶聯(lián)劑的影響。耦合劑用于消除探頭與被測物體之間的空氣,使超聲波能有效地穿透工件,達(dá)到檢測的目的。假如類型或辦法選擇欠妥,則誤差或耦合標(biāo)識表記標(biāo)幟將閃爍且無法丈量。根據(jù)使用條件選擇合適的類型,可用于光滑材料外面的低粘度偶聯(lián)劑,也可用于粗拙外面、垂直外面和頂面的高粘度偶聯(lián)劑。高溫工件應(yīng)使用高溫偶聯(lián)劑。其次,要正確、均勻地使用偶聯(lián)劑。一般環(huán)境下,耦合劑應(yīng)涂在被測材料外面,但當(dāng)溫度較高時,耦合劑應(yīng)涂在探頭上。 (13)超聲波測厚儀聲速選擇毛病。在丈量工件之前,根據(jù)材料類型預(yù)先設(shè)定其聲速,或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反向丈量聲速。當(dāng)用一種材料校準(zhǔn)儀器(常用試塊為鋼)而用另一種材料丈量時,會孕育發(fā)生毛病的結(jié)果。在丈量之前,必須正確識別材料并選擇合適的聲速。 (14)壓力的影響。在役設(shè)備和管道大多存在應(yīng)力,固體材料的應(yīng)力狀態(tài)對聲速有一定的影響。當(dāng)應(yīng)力偏向與傳布偏向一致時,假如應(yīng)力為壓應(yīng)力,則應(yīng)力效應(yīng)會增加工件的彈性,加速聲速;不然,假如應(yīng)力為拉應(yīng)力,則聲速會減慢。當(dāng)應(yīng)力和波傳布偏向差異時,質(zhì)點(diǎn)振動軌跡受應(yīng)力干擾,波傳布偏向發(fā)生偏移。根據(jù)數(shù)據(jù),一般應(yīng)力增大,聲速增大緩慢。 (15)氧化物或油漆涂層對金屬外面的影響。固然超聲波測厚儀金屬外面上的致密氧化層或油漆防腐層與基體材料緊密結(jié)合,而且具有匿名界面,但兩種物質(zhì)中聲速的傳布速度差異,從而造成誤差,誤差巨細(xì)隨蓋的厚度而變革。 上一頁:透光率霧度儀的使用方法
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