超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的,當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時(shí),脈沖被反射回探頭通過精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。那么在實(shí)際操作中,影響測量示值的因素具體有哪些呢?
(1)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號。對于表面銹蝕,耦合效果極差的在役設(shè)備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進(jìn)行處理,降低粗糙度,同時(shí)也可以將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(dá)到很好的耦合效果。
(2)工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測厚時(shí),因常用探頭表面為平面,與曲面接觸為點(diǎn)接觸或線接觸,聲強(qiáng)透射率低(耦合不好)??蛇x用小管徑專用探頭(6mm ),能較準(zhǔn)確的測量管道等曲面材料。
(3)檢測面與底面不平行,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,探頭無法接受到底波信號。
(4)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(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減,被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒,造成不顯示??蛇x用頻率較低的粗晶專用探頭(2.5MHz)。
(5)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(dǎo)致靈敏度下降,從而造成顯示不正確??蛇x用500#砂紙打磨,使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)定,則考慮更換探頭。
(6)被測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導(dǎo)致讀數(shù)無規(guī)則變化,在極端情況下甚至無讀數(shù)。
(7)被測物體(如管道)內(nèi)有沉積物,當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí),測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
(8)當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時(shí),顯示值約為公稱厚度的70%,此時(shí)可用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測。
(9)溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低,有試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,熱態(tài)材料每增加100°C,聲速下降1%。對于高溫在役設(shè)備常
常碰到這種情況。應(yīng)選用高溫專用探頭(300-600°C),切勿使用普通探頭。
(10)層疊材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料。要測量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間,而且不能在復(fù)合(非均質(zhì))材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),測厚時(shí)要特別注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
(12)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(dá)到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當(dāng),將造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍,無法測量。因根據(jù)使用情況選擇合適的種類,當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí),可以使用低粘度的耦合劑;當(dāng)使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時(shí),應(yīng)使用粘度高的耦合劑。高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑。其次,耦合劑應(yīng)適量使用,涂抹均勻,一般應(yīng)將耦合劑涂在被測材料的表面,但當(dāng)測量溫度較高時(shí),耦合劑應(yīng)涂在探頭上。
(13)聲速選擇錯(cuò)誤。測量工件前,根據(jù)材料種類預(yù)置其聲速或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反測出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測量另一種材料時(shí),將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。要求在測量前一定要正確識別材料,選擇合適聲速。
(14)應(yīng)力的影響。在役設(shè)備、管道大部分有應(yīng)力存在,固體材料的應(yīng)力狀況對聲速有一定的影響,當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向一致時(shí),若應(yīng)力為壓應(yīng)力,則應(yīng)力作用使工件彈性增加,聲速加快;反之,若應(yīng)力為拉應(yīng)力,則聲速減慢。當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不一至?xí)r,波動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡受應(yīng)力干擾,波的傳播方向產(chǎn)生偏離。根據(jù)資料表明,一般應(yīng)力增加,聲速緩慢增加。
(15)金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層,雖與基體材料結(jié)合緊密,無名顯界面,但聲速在兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的,從而造成誤差,且隨覆蓋物厚度不同,誤差大小也不同
超聲波測厚儀是采用較新的高性能、低功耗微處理器技術(shù),基于超聲波測量原理,可以測量金屬及其它多種材料的厚度,并可以對材料的聲速進(jìn)行測量。可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行厚度測量,監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度,也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量。
超聲波測厚儀的用途:
1、造和沖壓金屬元件,比如鋁、鋼、銅、青銅制成的元件;
2、機(jī)加工工件;
3、化學(xué)蝕刻元件;
4、金屬條、金屬板;
5、玻璃、塑料和復(fù)合材料;
6、管線、壓力容器、氣瓶、存儲罐、化學(xué)處理用容器;
7、材料處理系統(tǒng)、泵;
8、橋梁、船體、起重機(jī)、造船設(shè)備和鋼結(jié)構(gòu)工程;
超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的,當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時(shí),脈沖被反射回探頭通過精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。怎么維護(hù)保養(yǎng)超聲波測厚儀,講解如下:
1、 一般注意事項(xiàng) :應(yīng)避免儀器及探頭受到強(qiáng)烈震動(dòng); 避免儀器置于過于潮濕的環(huán)境中; 插拔探頭時(shí),應(yīng)捏住活動(dòng)外套沿軸線用力,不可旋轉(zhuǎn)探頭,以免 損壞探頭電纜芯線。
油、灰塵的附著會使探頭線逐漸老化、斷裂,使用后應(yīng)清除纜線 上的污垢。
2、電源檢查 電池容量接近用完或用完時(shí),應(yīng)該及時(shí)更換電池,以免影響測量 精度。儀器長時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)將電池取出,以免電池漏液,腐蝕儀器 盒與電極片。
注意:電池安裝時(shí)的正負(fù)極性!極性顛倒可能導(dǎo)致儀器損壞!
3、標(biāo)準(zhǔn)試塊的清潔 由于使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),需涂耦合劑,所以請注意 試塊的防銹。使用后將標(biāo)準(zhǔn)試塊擦干凈。氣溫較高時(shí)不要沾上汗液。 長期不使用應(yīng)在隨機(jī)試塊表面涂上少許油脂防銹,當(dāng)再次使用時(shí),將油脂擦凈后,即可進(jìn)行正常工作。
4、 測量中注意事項(xiàng): 測量時(shí),只有出現(xiàn)耦合圖標(biāo)并穩(wěn)定時(shí),才是良好的測量; 若被測體表面有大量耦合劑時(shí),當(dāng)探頭離開被測體表面時(shí),耦合 劑會引起誤測。因此測量結(jié)束時(shí),應(yīng)迅速將探頭移開被測體表面。
探頭表面為丙烯樹脂,對粗糙表面的重劃很敏感,因此在使用中 應(yīng)輕按;測粗糙表面時(shí),盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng)。常溫測量時(shí),被測物表面不應(yīng)超過60℃,否則探頭不能再用。若探頭磨損,測量會出現(xiàn)示值不穩(wěn),此時(shí)應(yīng)更換探頭。
5、機(jī)殼的清潔 酒精、稀釋液等對機(jī)殼尤其是視窗有腐蝕作用,故清洗時(shí),用少 量清水輕輕擦拭即可。
6、儀器維修 當(dāng)儀器出現(xiàn)非正?,F(xiàn)象(如儀器損壞,不能測量;液晶顯示不正15常;正常使用時(shí),誤差過大;鍵盤操作失靈或混亂等)時(shí),請用戶不 要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配之零部件,請?zhí)钔妆P蘅ê螅挥删S修部門,進(jìn)行維修。
維護(hù)和保養(yǎng)超聲波測厚儀的方法,相信大家也有所了解了,希望以上內(nèi)容對您對夠有所幫助。