在实际检测工作中,经常碰到测厚仪示值与设计值(或预期值)相比,明显偏大或偏小,原因分析如下:
(1)层叠材料、复合(非均质)材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。
对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。
(2)声速选择错误。测量工件前,根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。
(3)温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100°C,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。
(4)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。
如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。实际使用中由于耦合剂使用过多,造成探头离开工件时,仪器示值为耦合剂层厚度值。
(5)被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。
(6)金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。
(7)当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%(此时要用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测)。
(8)应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。
当应力与波的传播方向不一至时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。
钢中纵波声速具代表性的为5.900m/s(0.2320in/us),但是在漆层或类似涂层中声速一般低于2.500m/s(0.1000in/us)。常规超声设备在测量带漆层金属的总厚度时将错误地以钢的声速测量涂层,这意味着涂层将显示至少2.35倍(两种声速的比值)其真实厚度的值。
在涉及厚涂层和紧公差的情况下,由涂层引入的这种误差可以为总厚度测量的很大一部分。这个问题的解决方案是以这样一种方法----从测量中将涂层成分去除----来测量或计算厚度。 回波―回波测量简单地应用了在两个相邻底面回波间的时间间隔的成熟技术,这个时间间隔代表了透过检测材料的声波的连续往返行程时间。在那些带涂层金属的情况中,这些多次回波只能发生在金属中而不是涂层中,因此任何一对回波的间隔(底面回波1到2、底面回波2到3等),只代表了已去除涂层厚度后的金属厚度。
透过涂层测量要使用一个专利软件来确定在涂层中一个往返行程代表的时间间隔。该时间间隔用于计算和显示涂层厚度,并且通过从总测量值中减去该时间间隔,仪器也能计算和显示金属底层厚度。 上述每一种技术都有优点和缺点,对一个特定的应用都应该考虑选择哪一种方法可以:
透过涂层测量优点:
1.能测量多种金属厚度,具代表性的,在钢中能从1mm到50mm
2.只需要一个回波
3.在点蚀情况能更精确地测量剩余地最小厚度
透过涂层测量缺点:
1.涂层最薄为0.125mm
2.涂层表面应当比较光滑
3.需要使用2种特定探头中地一个
4.最高表面温度大约为50℃或51.67℃
回波-回波测量优点:
1.可使用多种普通探头工作
2.常能穿透粗糙表面涂层工作
3.用适当的探头能在接近500℃或498.89℃的高温时工作
回波-回波测量缺点:
1.需要多次底面回波,在严重腐蚀的金属中可能不存在多次底面回波
2.厚度范围比透过涂层测量限制更多
超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。怎么维护保养超声波测厚仪,讲解如下:
1、 一般注意事项 :应避免仪器及探头受到强烈震动; 避免仪器置于过于潮湿的环境中; 插拔探头时,应捏住活动外套沿轴线用力,不可旋转探头,以免 损坏探头电缆芯线。
油、灰尘的附着会使探头线逐渐老化、断裂,使用后应清除缆线 上的污垢。
2、电源检查 电池容量接近用完或用完时,应该及时更换电池,以免影响测量 精度。仪器长时间不使用时应将电池取出,以免电池漏液,腐蚀仪器 盒与电极片。
注意:电池安装时的正负极性!极性颠倒可能导致仪器损坏!
3、标准试块的清洁 由于使用标准试块对仪器进行校准时,需涂耦合剂,所以请注意 试块的防锈。使用后将标准试块擦干净。气温较高时不要沾上汗液。 长期不使用应在随机试块表面涂上少许油脂防锈,当再次使用时,将油脂擦净后,即可进行正常工作。
4、 测量中注意事项: 测量时,只有出现耦合图标并稳定时,才是良好的测量; 若被测体表面有大量耦合剂时,当探头离开被测体表面时,耦合 剂会引起误测。因此测量结束时,应迅速将探头移开被测体表面。
探头表面为丙烯树脂,对粗糙表面的重划很敏感,因此在使用中 应轻按;测粗糙表面时,尽量减少探头在工作表面的划动。常温测量时,被测物表面不应超过60℃,否则探头不能再用。若探头磨损,测量会出现示值不稳,此时应更换探头。
5、机壳的清洁 酒精、稀释液等对机壳尤其是视窗有腐蚀作用,故清洗时,用少 量清水轻轻擦拭即可。
6、仪器维修 当仪器出现非正常现象(如仪器损坏,不能测量;液晶显示不正15常;正常使用时,误差过大;键盘操作失灵或混乱等)时,请用户不 要拆卸或调节任何固定装配之零部件,请填妥保修卡后,交由维修部门,进行维修。
维护和保养超声波测厚仪的方法,相信大家也有所了解了,希望以上内容对您对够有所帮助。