聊聊超声波厚度仪选型要求

2023/7/16 15:16:41 人评论 次浏览 分类:物位测量  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/5038.html

超声波厚度仪是用来测量材料及物体厚度的仪表。昌晖仪表在本文分享超声波厚度仪选型方面的一些基本要求。

超声波厚度仪工作原理

超声波厚度仪选型要求

①检测体表面粗糙度过大,会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、管道等可通过打磨、锉等方法处理表面,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检测体曲率半径太小,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)。 可选用小管径专用探头(管径小于6mm),能较精确的测量管道等曲面材料。


③检测面与底面不平行时,声波遇到底面会产生散射,探头无法接受到底波信号。


④铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。可选用频率为2.5MHz的粗晶专用探头。


⑤常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500号砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。


⑥腐蚀坑的影响。当被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑时,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。


⑦被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与检测体声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。


⑧当材料内部存在如夹杂、夹层等缺陷时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪或者带波形显示的测厚仪进一步进行缺陷检测。


⑨温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100℃,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头和高温耦合剂(300~600℃),切勿使用普通探头。


⑩层叠材料、复合(非均质)材料。因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。 对于由多层材料包扎制成的设备,如尿素高压设备,测厚时要特别注意,超声波测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。


⑪耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿越检测体达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。应根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低黏度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用黏度高的耦合剂。高温检测体应选用高温耦合剂。其次,耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。


⑫声速测量检测体前,根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。因此,在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。


⑬应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若为压应力,则应力作用使检测体弹性增加,声速加快;反之,若为拉应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一致时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。


⑭金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无明显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。


应用示例

由于超声波厚度仪测量方便,并有良好的指向性,超声波技术测量金属、非金属材料的厚度,既快又准确,无污染,尤其是在只许一个测量面可按触的场合,更能显示其优越性,广泛用于各种板材、管材壁厚,锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀情况的测量。
  

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