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超声波测厚仪的工作原理与注意事项 测厚仪工作原理

时间:2020-05-25    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

 

简介

​超声波测厚仪是采用新的高性能、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。

工作原理

超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分,由发射电路产生的高压冲击波激励探头,产生超声发射脉冲波,脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收,通过单片机计数处理后,经液晶显示器显示厚度数值,它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。

 超声波测厚仪,在采用国内外先进技术的基础上,运用单片机技术研制 的一种低功耗低下限袖珍式的智能测量仪器,采用高精度计时芯片,测量分辨率达到0.001mm。

注意事项

a.电源电压低时,在液晶屏幕左侧显示低电压符号,此时为了保证仪器的正常测量使用,请您及时更换电池。

b.在不需要背光的时候,尽量不要长时间开启背光,以免过快消耗电池的电量。

c.传感器表面为丙烯树脂,对粗糙表面的重划很敏感,因此在使用中尽量轻按。

d.在测量以后尽量及时将传感器表面的耦合剂和标准试块,被测物体表面的耦合剂清理干净。

e.被测物体表面温度不超过60度,以免导致传感器不能正常测量。

f.仪器长时间不使用时应将电池取出,以免电池漏液导致仪器损坏。

g.尽量避免油污,潮湿,碰撞。

h.插拔传感器时,应捏住活动外套沿轴线用力,不可旋转传感器头部,以免损坏传感器电缆线芯。

 


超声波测厚仪的测量方法

    超声波测厚仪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。

    穿透涂层测量:

    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门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。

    本仪器可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。是由探头产生超声波脉冲透过耦合剂到达被测体,一部分超声信号被物体底面反射,探头接收由被测体底面反射的回波,精确地计算超声波的往返时间,并按下式计算厚度值,再将计算结果显示出来。

 

标签: 超声波测厚仪
超声波测厚仪 超声波测厚仪的测量方法_超声波测厚仪

超声波测厚仪使用时需注意的问题

  超声波测厚仪主要用于测量船体、汽油管道、高压容器、锅炉等的壁厚以及大面积板材厚度。被测材料可以是以钢为代表的金属类材料,也可以是塑料、尼龙等非金属材料。其原理是仪器通过探头发射超声波,在到达试件底部后反射回来被测头接收。通过计数器精确测量超声波在材料中传播的时间,按一定的公式进行计算,由显示器显示出被测厚度值。  1、仪器校准  探头和电路都有一定的信号传输时间,这一时间必须从总的传输时间中减去,这一过程被称作仪器校准。忽略这一步会导致测量结果误差很大。校准时按压仪器的校准键,给探头涂少许耦合剂并轻压在仪器自带的校准试块上,当仪器显示出说明书上标明的标准试块的厚度值时,校准完毕。更换电池和探头后,以及每次测量之前都应进行仪器校准。  2、耦合剂的选用  耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。耦合剂用于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。要根据使用情况选择合适种类的耦合剂。当使用在光滑材料表面时,可以使用低黏度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用黏度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。并且,校准和测量时应选择同一种耦合剂。耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。  3、被测物表面的清洁  测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物,铲除油漆等覆盖物。  4、探头的选用  一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,所以对于高温样品的测量应选用高温专用探头。铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时会产生严重的散射衰减,有可能使回波湮没,造成不显示。因此建议选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好),可选用小管径专用探头(6mm)。  5、大衰减材料  对于一些如纤维、多孔、粗粒子材料,它们会造成超声波的大量散射和能量衰减,以致出现反常的读数甚至无读数(通常反常的读数小于实际厚度),在这种情况下,则说明该材料不适于用此测厚仪测量。  6、材料的温度影响  材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响,若对测量精度要求较高时,可采用试块比对法,即用相同材料的试块在相同温度条件下进行测量,并求得温度补偿系数,用此系数修正被测工件的实测值。

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