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影響超聲波測厚儀的示值因素 [2017/5/2]

1、超聲波測厚儀所測工件表面粗糙度過大,造成探頭與接觸面耦合效果差,反射回波低,甚至無法接收到回波信号。對于表面鏽蝕,耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理,降低粗糙度,
  1、超聲波測厚儀所測工件表面粗糙度過大,造成探頭與接觸面耦合效果差,反射回波低,甚至無法接收到回波信号。對于表面鏽蝕,耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理,降低粗糙度,同時也可以将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、檢測面與底面不平行,聲波遇到底面産生散射,探頭無法接受到底波信号。

 

 

    3、工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測厚時,因常用探頭表面為平面,與曲面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,能較精确的測量管道等曲面材料。

 

    4、探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂,長期使用會使其表面粗糙度增加,導緻靈敏度下降,從而造成顯示不正确。可選用500#砂紙打磨,使其平滑并保證平行度。如仍不穩定,則考慮更換探頭。

 

    5、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産生嚴重的散射衰減,被散射的超聲波沿着複雜的路徑傳播,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。

 

    6、超聲波測厚儀所測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有鏽斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導緻讀數無規則變化,在極端情況下甚至無讀數。

 

    7、溫度的影響。一般固體材料中的聲速随其溫度升高而降低,有試驗數據表明,熱态材料每增加100℃,聲速下降1%。對于高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫專用(液位計液位變送器電容式液位計電容式液位變送器物位開關料位開關)的探頭,切勿使用普通探頭。

 

    8、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,而且不能在複合材料中勻速傳播。對于由多層材料包紮制成的設備,測厚時要特别注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。

 

    9、當材料内部存在缺陷時,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。

 

    10、被測物體内有沉積物,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。

 

    11、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标準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後又去測量另一種材料時,将産生錯誤的結果。要求在測量前一定要正确識别材料,選擇合适聲速。

 

    12、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面産生的緻密氧化物或油漆防腐層,雖與基體材料結合緊密,無明顯界面,但聲速在兩種物質的傳播速度不一樣,會導緻最終的測量誤差。

 

    13、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。

    ①當應力方向與傳播方向一緻時,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。

    ②當應力與波的傳播方向不一緻時,波動過程中質點振動軌迹受應力幹擾,波的傳播方向産生偏離。根據資料表明,一般應力增加,聲速緩慢增加。

 

    14、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,将造成誤差或耦合标志閃爍,無法測量。

    ①因根據使用情況選擇合适的種類,當使用在光滑材料表面時,可以使用低粘度的耦合劑;當使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時,應使用粘度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。

    ②其次,耦合劑應适量使用,塗抹均勻,一般應将耦合劑塗在被測材料的表面,但當超聲波測厚儀測量溫度較高時,耦合劑應塗在探頭上。