測(cè)厚儀主要是利用電磁場(chǎng)在不同厚度的介質(zhì)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度的改變,而計(jì)算出其厚度值。因此,任何對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響都會(huì)直接導(dǎo)致測(cè)量誤差,具體情況有以下幾種:
1.被測(cè)材料自身含磁
有些材料在加工過程中或一定工藝要求,使被測(cè)材料內(nèi)有剩余磁場(chǎng)。由于其分布不均,所以導(dǎo)致的測(cè)量誤差也不一致,會(huì)出現(xiàn)在同一工件上某些部位的測(cè)量值突然變大或變小。
2.被測(cè)材料結(jié)構(gòu)不同,形狀不同
在不同結(jié)構(gòu)的工件上,磁場(chǎng)分布會(huì)隨著結(jié)構(gòu).形狀不同而不同,會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。
3.同一材料的不同部位,也可能產(chǎn)生磁場(chǎng)的變化,如材料的邊緣與中間區(qū)域,其磁場(chǎng)分布不一樣,會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。
4.被測(cè)材料的性質(zhì)不同,其磁通量就會(huì)不同,這也是產(chǎn)生誤差原因之一。
5.材料的大小.厚度不同,也可以導(dǎo)致測(cè)量誤差。
6.被測(cè)材料表面不夠光滑,也是產(chǎn)生誤差的原因。
以上情況都是因電磁場(chǎng)產(chǎn)生的誤差,要解決這些問題,應(yīng)遵循相應(yīng)的測(cè)量原則,盡量避免這些誤差。
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超聲波測(cè)厚儀進(jìn)行厚度測(cè)量時(shí),有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)測(cè)試值錯(cuò)誤或者測(cè)厚示值失真的現(xiàn)象,那我們要如何盡量去避免這種情況呢?
1、測(cè)曲面工件時(shí),采用曲面探頭護(hù)套戒選用小管徑與用探頭φ6mm、,可較精確的測(cè)量管道等曲面材料。
2、對(duì)亍晶粒粗大的鑄件和奧氏體丌銹鋼等,應(yīng)選用頻率較低的粗晶與用探頭2MHz)。
3、測(cè)高溫工件時(shí),應(yīng)選用高溫與用探頭300-600℃),切勿使用普通探頭。
4、探頭表面有劃傷時(shí),可通過砂、磨、挫等方法對(duì)表面迚行處理,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,使探頭不被檢物通過耦合劑能達(dá)到徆好的耦合效果。然后選用500#砂紙打磨,使其平滑幵保證平行度。如仍丌穩(wěn)定,則考慮更換探頭。
超聲波測(cè)厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測(cè)量的,當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測(cè)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(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測(cè)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(cè)量。按此原理設(shè)計(jì)的測(cè)厚儀可對(duì)各種板材和各種加工零件作精確測(cè)量,也可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)它們?cè)谟糜谶^程中受腐蝕后的減薄程度。可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域?! ?、一般測(cè)量方法: ?。?)在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)厚,在兩次測(cè)量中探頭的分割面要互為90°,取較小值為被測(cè)工件厚度值?! 。?)30mm 多點(diǎn)測(cè)量法:當(dāng)測(cè)量值不穩(wěn)定時(shí),以一個(gè)測(cè)定點(diǎn)為中心,在直徑約為30mm 的圓內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量,取最小值為被測(cè)工件厚度值?! ?、精確測(cè)量法:在規(guī)定的測(cè)量點(diǎn)周圍增加測(cè)量數(shù)目,厚度變化用等厚線表示?! ?、連續(xù)測(cè)量法:用單點(diǎn)測(cè)量法沿指定路線連續(xù)測(cè)量,間隔不大于5mm?! ?、網(wǎng)格測(cè)量法:在指定區(qū)域劃上網(wǎng)格,按點(diǎn)測(cè)厚記錄。此方法在高壓設(shè)備、不銹鋼襯里腐蝕監(jiān)測(cè)中廣泛用于?! ?、影響超聲波測(cè)厚儀示值的因素: ?。?)工件表層粗糙度過大,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(hào)。對(duì)于表層銹蝕,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(duì)表層進(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?! 。?)工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測(cè)厚時(shí),因常用探頭表層為平面,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 ),能較精確的測(cè)量管道等曲面材料?! 。?)超聲波測(cè)厚儀檢測(cè)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(hào)?! 。?)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。可選用頻率較低的粗晶專用探頭(2.5MHz)。 ?。?)探頭接觸面有一定磨損。常用測(cè)厚探頭表層為丙烯樹脂,長(zhǎng)期用于會(huì)使其表層粗糙度增加,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?! 。?)被測(cè)物背面有大量腐蝕坑。由于被測(cè)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)?! 。?)被測(cè)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),超聲波測(cè)厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度?! 。?)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(cè)。 ?。?)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(duì)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),切勿用于普通探頭?! 。?0)層疊材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料。要測(cè)量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波測(cè)厚儀無法穿透未經(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(duì)于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),測(cè)厚時(shí)要特別注意,測(cè)厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度?! 。?2)耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測(cè)物體之間的空氣,使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測(cè)目的。如果選擇種類或用于方法不當(dāng),將造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍,無法測(cè)量。因根據(jù)用于情況選擇合適的種類,當(dāng)用于在光滑材料表層時(shí),可以用于低粘度的耦合劑;當(dāng)用于在粗糙表層、垂直表層及頂表層時(shí),應(yīng)用于粘度高的耦合劑。高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑。其次,耦合劑應(yīng)適量用于,涂抹均勻,一般應(yīng)將耦合劑涂在被測(cè)材料的表層,但當(dāng)測(cè)量溫度較高時(shí),耦合劑應(yīng)涂在探頭上?! 。?3)超聲波測(cè)厚儀聲速選擇錯(cuò)誤。測(cè)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(cè)出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測(cè)量另一種材料時(shí),將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。要求在測(cè)量前一定要正確識(shí)別材料,選擇合適聲速?! 。?4)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(duì)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?! 。?5)金屬表層氧化物或油漆覆蓋層的影響。超聲波測(cè)厚儀金屬表層產(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。