超聲波測厚儀在實際應(yīng)用中,尤其是在役設(shè)備的監(jiān)測中,如果出現(xiàn)示值失真,偏離實際厚度的現(xiàn)象,結(jié)果造成管線(設(shè)備)隱患存在,就是依據(jù)錯誤的數(shù)據(jù)更換了管件,造成大量材料浪費。根據(jù)幾年來超聲波測厚的跟蹤使用情況,將示值失真現(xiàn)象及原因分析如下:
無示值顯示或示值閃爍不穩(wěn)原因分析:這種現(xiàn)象在現(xiàn)場設(shè)備和管道檢測中時常出現(xiàn),經(jīng)過大量現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析,歸納原因如下:
?。?)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。在役設(shè)備、管道大部分是表面銹蝕,耦合效果極差。
?。?)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)。
(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產(chǎn)生嚴重的散射衰減,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。
超聲波測厚檢測安全、可靠及精度高,而且它可以巡回在運行狀態(tài)進行檢測。廣泛用于各種板材、管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、銹蝕的情況,因此對冶金、造船、機械、化工、電力、原子能等各工業(yè)部門的產(chǎn)品檢驗,對設(shè)備安全運行及現(xiàn)代化管理起著主要的作用。
超聲波測厚儀的工作原理介紹:
超聲波測厚儀主要由主機和探頭兩部分組成變頻器。主機電路包括發(fā)射電路、接收電路、計數(shù)顯示電路三部分,由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓沖擊波激勵探頭,產(chǎn)生超聲發(fā)射脈沖波,脈沖波經(jīng)介質(zhì)介面反射后被接收電路接收,通過單片機計數(shù)處理后,變頻器經(jīng)液晶顯示器顯示厚度數(shù)值,它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。
從探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過耦合劑進入被測物體。超聲波脈沖在物體的前表面被反射回一部分,其余的部分在物體中傳播達后表面被反射回來。這樣在探頭上接收到一個來自后表面的回波B。用零點脈沖表示前表面反射回來的脈沖,便可以計算其與回波 B 的時間間隔, 然后以數(shù)字形式顯示出來。
超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的,當探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時,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。
使用超聲波測厚儀進行測量的技術(shù)
一、清潔表面
測量前應(yīng)清除被測物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物,鏟除油漆等復(fù)蓋物。
二、提高粗糙度要求
過份粗糙的表面會引起測量誤差,甚至儀器無讀數(shù)。測量前應(yīng)盡量使被測材料表面光滑,可使用磨、拋、銼等方法使其光滑,還可使用高粘度耦合劑,選用粗晶探頭SZ2.5P。
三、粗機加工表面
粗機加工表面(如車床或刨床)所造成的有規(guī)則的細槽也會引起測量誤差,彌補方法同2,另外調(diào)整探頭串音隔層板(穿過探頭底面中心的薄層)與被測材料細槽之間的夾角
使隔層板與細槽相互垂直或平行,取讀數(shù)中的最小值作為測量厚度,可取得較好效果。
四、測量圓柱型表面
測量圓柱型材料,如管子、油桶等,選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線之間的夾角至關(guān)重要。簡單地說,將探頭與被測材料耦合,探頭串音隔層板與被測材料軸線平行或垂直,沿與被測材料軸線方向垂直地緩慢搖動探頭,屏幕上的讀數(shù)將有規(guī)則地變化,選擇讀數(shù)中的最小值,作為材料的準確厚度。
選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線交角方向的標準取決于材料的曲率,直徑較大的管材,選擇探頭串音隔層板與管子軸線垂直,直徑較小的管材,則選擇與管子軸線平行和垂直兩種測量方法,取讀數(shù)中的最小值作為測量厚度。
五、復(fù)合外形
當測量復(fù)合外形的材料(如管子彎頭處)時可采用7.4介紹的方法,所不同的是要進行二次測量,分別讀取探頭串音隔層板與軸線垂直與平行的兩個數(shù)值,其較小的一個數(shù)作為該材料在測量點處的厚度。
六、材料的溫度影響
材料的厚度與超聲波傳播速度均受溫度的影響,若對測量精度要求較高時,可用相同材料的試塊在相同溫度條件下分別測量,計算出溫度對該材料的測量誤差,提供參數(shù)去校正它,對于鋼鐵來說,高溫將引起較大的誤差,可用此法來補償校正。
七、不平行表面
為了得到一個令人滿意的超聲響應(yīng),被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸,否則將引起測量誤差或根本無讀數(shù)顯示。
以上的內(nèi)容就是使用超聲波測厚儀進行測量的技術(shù),按超聲波脈沖反射原理設(shè)計的測厚儀可對各種板材和各種加工零件作精確測量,也可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進行監(jiān)測,監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度。