無損檢測技術(shù)是一門理論上綜合性較強(qiáng),它涉及到材料的物理性質(zhì)、產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝、斷裂力學(xué)以及有限元計算等諸多方面。
在化工、電子、電力、金屬等行業(yè)中,為了實(shí)現(xiàn)對各類材料的保護(hù)或裝飾作用,通常要采用噴涂、有色金屬覆蓋以及磷化、陽極氧化處理等方法;
這樣,便出現(xiàn)了涂層、鍍層、敷層、貼層或化學(xué)生成膜等概念,我們稱之為“覆層”。
覆層的厚度測量已成為金屬加工工業(yè)已用戶進(jìn)行成品質(zhì)量檢測必備的重要的工序。是產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的必備手段。
目前,國內(nèi)外已普遍按統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)測定涂鍍層厚度,覆層無損檢測的方法和儀器的選擇隨著材料物理性質(zhì)研究方面的逐漸進(jìn)步而更加至關(guān)重要。
有關(guān)覆層無損檢測方法,主要有:
楔切法、光截法、電解法、厚度差測量法、稱重法、X射線瑩光法、β射線反射法、電容法、磁性測量法及渦流測量法等。
這些方法中除了后五種外大多都要損壞產(chǎn)品或產(chǎn)品表面,系有損檢測,測量手段繁瑣,速度慢,多適用于抽樣檢驗(yàn)。
X射線和β射線反射法可以無接觸無損測量,但裝置復(fù)雜昂貴,測量范圍小。
因有放射源,故使用者必須遵守射線防護(hù)規(guī)范,一般多用于各層金屬鍍層的厚度測量。
電容法一般僅在很薄導(dǎo)電體的絕緣覆層厚度測試上應(yīng)用。
磁性測量法及渦流測量法,隨著技術(shù)的日益進(jìn)步,特別是近年來引入微處理機(jī)技術(shù)后,測厚儀向微型、智能型、多功能、高精度、實(shí)用化方面邁進(jìn)了一大步。
測量的分辨率已達(dá)0.1μm,精度可達(dá)到1%。又有適用范圍廣,量程寬、操作簡便、價廉等特點(diǎn)。是工業(yè)和科研使用廣泛的儀器。
采用無損檢測方法測厚既不破壞覆層也不破壞基材,檢測速度快,故能使大量的檢測工作經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行。
超聲波測厚儀可以對生產(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。
穿透涂層測量:
鋼中縱波聲速具代表性的為5.900m/s(0.2320in/us),但是在漆層或類似涂層中聲速一般低于2.500m/s(0.1000in/us)。
常規(guī)超聲設(shè)備在測量帶漆層金屬的總厚度時將錯誤地以鋼的聲速測量涂層,這意味著涂層將顯示至少2.35倍(兩種聲速的比值)其真實(shí)厚度的值。
在涉及厚涂層和緊公差的情況下,由涂層引入的這種誤差可以為總厚度測量的很大一部分。
這個問題的解決方案是以這樣一種方法----從測量中將涂層成分去除----來測量或計算厚度。
回波―回波測量:
簡單地應(yīng)用了在兩個相鄰底面回波間的時間間隔的成熟技術(shù),這個時間間隔代表了透過檢測材料的聲波的連續(xù)往返行程時間。
在那些帶涂層金屬的情況中,這些多次回波只能發(fā)生在金屬中而不是涂層中,因此任何一對回波的間隔(底面回波1到2、底面回波2到3等),只代表了已去除涂層厚度后的金屬厚度。
透過涂層測量要使用一個專門軟件來確定在涂層中一個往返行程代表的時間間隔。
該時間間隔用于計算和顯示涂層厚度,并且通過從總測量值中減去該時間間隔,儀器也能計算和顯示金屬底層厚度。
本儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領(lǐng)域。是由探頭產(chǎn)生超聲波脈沖透過耦合劑到達(dá)被測體,一部分超聲信號被物體底面反射,探頭接收由被測體底面反射的回波,精確地計算超聲波的往返時間,并按下式計算厚度值,再將計算結(jié)果顯示出來。