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超声波测厚仪测量误差发生原因及相关解决措施
日期:2012-7-25 9:14:00    阅读:
    超声波测厚仪原理:超声波测厚仪主要有主机和探头两局部组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三局部,由发射电路发生的高压突击波激励探头,发生超声波发射脉冲波,脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收,通过单片机计数处置后,经液晶显示器显示厚度数值,它主要依据声波在试样中的流传速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部流传的各种原料均可采纳此原理测量。在实际检测工作中,经常遇到超声波测厚仪示值与设计值(或预期值)相比,显著偏大或偏小等问题,常见原因大约如下:
   (1)被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪器显示值为壁厚加沉积物厚度。
   (2)当原料内部存在缺陷(如夹渣、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%(此时要用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测)。测曲面工件时,采纳曲面探头护套或选用小管径专用探头(Φ6mm),可较精确的测量管道等曲面原料。
   (3)温度的影响。一般固体原料中的声速随其温度升高而降低,有实验数据表明,热态原料每增加100℃,声速下降1%。对付高温在役设施往往遇到这种情况。测高温工件时,应选用高温专用探头(300-600℃),切勿使用一般探头。
   (4)层叠原料、复合(非均质)原料。要测量未经耦合的层叠原料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,并且不克在
复合(非均质)原料中匀速流传。对付由于多层原料包扎制成的设施(像尿素高压设施),测厚时要 特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层原料厚度。
   (5)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的气氛,使超声波能有效地穿入工件抵达检测目的。如果选择种类或使用方法不妥,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。实际使用中由于耦合剂使用过多,造成探头离开工件时,仪器示值为耦合剂层厚度值。正确使用耦合剂。首先依据使用情况选择适合的种类,当使用在光滑原料外貌时,能够使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙外貌、垂直外貌及顶外貌时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。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原料的外貌,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。
   (6)声速选择失误。测量工件前,依据原料种类预置其声速或依据标准块反测出声速。当用一种原料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种原料时,将发生失误的结果。正确识别原料,选择适合声速。在测量前肯定要查清被测物是哪种原料,正确预置声速。对付高温工件,依据实际温度,按修正后的声速预置或按常温测量后,将厚度值予以修正。此步很关键,现场检测中经常因忽视这方面的影响而出错。
   (7)应力的影响。在役设施、管道大局部有应力存在,固 体原料的应力状况对声速有肯定的影响,当应力方向与流传方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使用工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。当应力与波的流传方向纷歧致时,颠簸进程中质点振动轨迹受应力干扰,波的流传方向发生偏离。依据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。
   (8)金属外貌氧化物或油漆笼盖层的影响。金属外貌发生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体原料 结合紧密,无显著界面,但声速在两种物质中的流传速度是差别的,从而造成误差,且随笼盖物厚度差别,误差大小也差别。对被检物外貌进行处置。通过砂、磨、挫等方法对外貌进行处置,降低粗糙度,同时也能够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抵达很好的耦合效果。

 
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