便携式测厚仪 超声波测厚仪的基本原理: 超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理进行测厚的。当探头发出的超声波脉冲通过被测物体到达材料界面时,脉冲被反射回探头并通过测量超声波在材料中传播的时间决定了被测材料的厚度。该原理可用于测量各种能使超声波在其内部匀速传播的材料。根据这一原理设计的测厚仪可以测量各种板材和各种加工件,也可以监测生产设备中的各种管道和压力容器,监测它们在使用过程中被腐蚀后的变薄程度。 超声波测厚仪可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空航天等各个领域。 超声波测厚仪的使用技巧: 1. 一般测量方法: (1) 用探头在一个点测量两次厚度,两次测量时探头的分界面应相互成90°。较小的值为被测工件的厚度。 (2) 30mm多点测量法:当测量值不稳定时,以测量点为中心,在直径约30mm的圆内进行多次测量,取最小值作为被测工件的厚度. 2、测量方法:增加测量点周围的测量次数,厚度变化用等压线表示。 3、连续测量法:采用单点测量法沿规定路线连续测量,间隔不大于5mm。 4、网格测量方法:在画一个网格,逐点记录厚度。该方法广泛用于高压设备和不锈钢衬里腐蚀监测。 影响超声波测厚仪示值的因素: (1)工件表面粗糙度过大,导致探头与接触面耦合不良,反射回波低,甚至收不到回波信号。对于表面腐蚀,对耦合效果极差的在役设备和管道,可采用砂、磨、挫等方法进行处理,以降低粗糙度。同时可以去除氧化物和漆层,露出金属光泽,使探头通过偶联剂与被测物达到良好的偶联效果。 (2)工件的曲率半径太小,尤其是测量小口径管材的厚度时。由于常用的探头表面为平面,与曲面的接触为点接触或线接触,传声率低(耦合不良)。可选配的小直径探头(6mm)可用于测量管道等弯曲材料。 (3)检测面与底面不平行,声波遇到底面散射,无法连接探头接收底波信号。 (4)由于铸件和奥氏体钢的组织不均匀或晶粒粗大,超声波在通过它们时会引起严重的散射衰减。散射的超声波沿着复杂的路径传播,可能会导致回波被湮没而导致不显示。可使用频率较低的粗晶(2.5MHz)专用探头。 (5)探头接触面有一定的磨损。常用的测厚探头表面为丙烯酸树脂。长期使用会增加表面粗糙度,导致灵敏度下降和显示不正确。可用500#砂纸打磨,使其光滑,保证平行度。如果仍然不稳定,请考虑更换探头。 (6) 被测物背面有很多腐蚀坑。由于被测物的另一面有锈斑和腐蚀坑,声波衰减,导致读数不规则变化 (7) 被测物体(如管道)内有沉积物。当沉积物和工件的声阻抗相差不大时,测厚仪显示壁厚加上沉积物厚度的值。 (8)当材料存在缺陷(如夹杂物、夹层等)时,显示值为公称厚度的70%左右。此时,可以使用超声波探伤仪进行进一步的缺陷检测。 (9)温度的影响。通常,固体材料中的声速随着其温度的升高而降低。测试数据表明,热材料每升高 100°C,声速就会降低 1%。高温在役设备经常遇到这种情况。使用高温(300~600°C)专用探头代替普通探头。 (10) 层压材料、复合(非均质)材料。测量非耦合层压材料是不可能的,因为超声波不能穿透非耦合空间,也不能在复合(非均匀)材料中以均匀的速度传播。对于采用多层材料包裹的设备(如尿素高压设备),要特别注意测厚。测厚仪的数值仅表示与探头接触的材料层的厚度。 (12)耦合剂的影响。耦合剂用于去除探头与被测物之间的空气,使超声波有效穿透工件,达到检测的目的。如果选择类型或使用方法不当,将导致耦合标记出现错误或闪烁,从而无法进行测量。因为根据使用情况选择合适的类型,在光滑的材料表面使用时,可以使用低粘度的偶联剂;用于粗糙表面、垂直表面和顶面时,应使用高粘度偶联剂。高温工件应使用高温耦合剂。其次,偶联剂要适量使用使用并均匀涂抹。一般应将耦合剂涂在被测材料表面,但当测量温度较高时,应将耦合剂涂在探头上。 (13)声速选择错误。在测量工件之前,根据材料的类型预设其声速或按标准块测量声速。当仪器用一种材料(常用的试块是钢)校准而测量另一种材料时,会产生错误的结果。要求在测量前必须正确识别材料,并选择合适的声速。 (14) 压力的影响。在役的设备和管道大部分都有应力,固体材料的应力状态对声速有一定的影响。当应力的方向与传播方向一致时,如果应力是压缩的,则应力会增加工件的弹性,加快声速;反之,如果应力是拉应力,声速就会减慢。当应力与波传播方向不同时,粒子振动轨迹在波过程中受到应力的干扰,使波传播方向发生偏离。据资料显示,一般应力增加,声速增加缓慢。 (15)金属表面氧化物或油漆涂层的影响。金属表面产生的致密氧化层或油漆防腐层与基材结合紧密,无名称,界面明显,但声在两种物质中传播速度不同,造成误差,大小不一。误差随盖子的厚度而变化。也不同。 |