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。
超声波测厚仪是采用较新的高性能、低功耗微处理器技术,基于超声波测量原理,可以测量金属及其它多种材料的厚度,并可以对材料的声速进行测量。可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度,也可以对各种板材和各种加工零件作精确测量。
本测厚仪采用脉冲反射超声波测量原理,适用于超声波能以一恒定速度在其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。此仪器可对各种板材和各种加工零件作精确测量。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
由于超声波处理方便,并有良好的指向性,超声技术测量金属,非金属材料的厚度,既快又准确,无污染,尤其是在只许可一个侧面可按触的场合,更能显示其优越性,广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况,因此对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的产品检验,对设备安全运行及现代化管理起着主要的作用。
超声清洗与超声波测厚仪仅是超声技术应用的一部分,还有很多领域都可以应用到超声技术。比如超声波雾化、超声波焊接、超声波钻孔、超声波研磨、超声波液位计、超声波物位计、超声波抛光、超声波清洗机、超声马达等等。超声波技术将在各行各业得到越来越广泛的应用。
声波钻孔、超声波研磨、超声波液位计、超声波物位计、超声波抛光、超声波清洗机、超声马达等等。超声波技术将在各行各业得到越来越广泛的应用。
一般测量
1.在一点处用探头进行两次测厚,在两次测量中探头的分割面要互为90°,取较小值为被测工件厚度值。
2.30mm 多点测量法:当测量值不稳定时,以一个测定点为中心,在直径约为30mm 的圆内进行多次测量,取最小值为被测工件厚度值。
精确测量法
在规定的测量点周围增加测量数目,厚度变化用等厚线表示。
连续测量法
用单点测量法沿指定路线连续测量,间隔不大于5mm。
网格测量法
在指定区域划上网格,按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。
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
在使用超声波测厚仪过程中,如果使用方法不当,就会增大测量误差。下面为大家讲解一些减小测量误差的方法,希望能帮助大家。
1、超薄材料超声波测厚仪
使用任何超声波测厚仪,当被测材料的厚度降到探头使用下限以下时,将导致测量误差,必要时,小极限厚度可用试块比较法测得。
当测量超薄材料时,有时会发生一种称为“双重折射”的错误结果,它的现象为:显示读数是实际厚度的二倍;另一种错误结果被称为“脉冲包络、循环跳跃”,它的现象是测量值大于实际厚度,为防止这类误差,测临界薄材料时应反复测量核对。
2、锈斑、腐蚀凹坑等超声波测厚仪
被测材料另一表面的锈斑凹坑(很小的锈点有时是很难发现的)等将引起读数无规则地变化,在极端情况下甚至无读数。当发现凹坑或感到怀疑时,对这个区域的测量就得十分小心,可选择探头串音隔层板不同角度的定位来作多次测试。
3、材料识别错误超声波测厚仪
当用一种材料校正了仪器后,又去测量另一种材料时,将发生错误的结果,应注意选择正确的声速。
4、探头的磨损超声波测厚仪
探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其粗糙度增高,导致探头灵敏度下降,如果探头磨损严重导致测量结果误差较大,可用砂纸或油石少量打磨探头表面使其平滑并保证平行度。如测值仍不稳定,则需更换探头。
5、多层材料、复合材料超声波测厚仪
要测量结合面不紧密的多层材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的结合面。因为超声波不能在复合材料中以匀速传播,所以用超声反射原理测量厚度的仪器均不适于测量多层材料和复合材料。
6、金属表面氧化层的影响超声波测厚仪
有些金属可能在其表面产生较致密的氧化层,例如铝等,这层氧化层与基体间结合紧密,无明显界面,但超声波在这两种物质中的传播速度是不同的,故会造成测量误差,且氧化层厚度不同误差的大小也不同。请用户在使用时注意这种情况。可以在同一批被测材料中选择一块制成样块,用千分尺或卡尺测量测量其厚度,并用该样块对仪器进行校准。
7、反常的厚度读数超声波测厚仪
操作者应具备辨别反常读数的能力,通常锈斑、腐蚀凹坑、被测材料内部缺陷都将引起反常读数。具体解决方法可联系北京金泰科仪检测仪器有限公司为您解答。
8、耦合剂的选择和使用超声波测厚仪
耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的超声信号传播载体。如果耦合剂的种类或使用方法不当将有可能造成较大误差,或者耦合标志闪烁,测值无法稳定。耦合剂应适量使用,涂沫均匀。
选择合适类型的耦合剂非常重要。当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂(如随机配置的耦合剂、轻机油等);当使用在粗糙材料表面,或垂直表面及顶面时,需要使用粘度较高的耦合剂(如甘油膏、黄油、润滑脂等)。
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