超声波测厚仪数据测量误差因素分析
(1)需要检测的工件表面粗糙程度过大,造成测厚仪探头与接触面耦合效果不好,反射回波较低,甚至无法接收到回波信号。对于表面过度锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低需要检测的工件表面粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。
(2)需要检测的工件曲率半径太小,尤其是小径管需要测厚时,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),能较的测量管道等曲面材料。
(3)探头接触面有一定磨损。常用测厚仪探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使测厚仪探头平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换测厚仪探头。
(4)需要检测工件背面有大量腐蚀坑。由于工件另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。
1、超声波测厚仪所测工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。
2、检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。
3、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,能较的测量管道等曲面材料。
4、探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。
5、铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头。
6、超声波测厚仪所测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。
7、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℃,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头,切勿使用普通探头。
8、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,而且不能在复合材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备,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。
9、当材料内部存在缺陷时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。
10、被测物体内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,显示值为壁厚加沉积物厚度。
11、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又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。
12、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,无明显界面,但声速在两种物质的传播速度不一样,会导致终的测量误差。
13、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。
①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。
②当应力与波的传播方向不一致时,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。
14、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。
①因根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。
②其次,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,但当超声波测厚仪测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。
涂镀层测厚仪的故障主要有示值显示不稳定、误差较大、不显示数值等。引起这些故障的原因有来自仪器本身的也有来自被测工件的,还有就是来自自然环境的影响,下面为大家介绍一下排除这些故障的方法。
1、示值显示不稳定
导致涂镀测厚仪示值显示不稳定的原因主要是来自工件本身的材料和结构的特殊性,比如工件本身是否为导磁性材料,如果是导磁性材料我们就要选择磁性涂镀层测厚仪,如果工件为导电体,我们就得选择涡流涂镀层测厚仪,还有工件的表面粗糙度和附着物也是引起仪器示值显示不温度的原因,工件表面粗糙度过大、表面附着物太多。排除故障的要点就是要将粗糙度比较大的工件打磨平整,出去附着物即可,再有就是选择适合的涂镀层测厚仪。
2、测量结果误差太多
测量误差较大的原因主要有:基体金属磁化、基体金属厚度过小、边缘效应、工件曲率过小、表面粗糙度过大、磁场干扰探头的放置方法等。
3、不显示数字
造成涂镀层测厚仪不显示数字的较为简单原因就是检查电池是否电量充足,确定电池电量充足后如发现测量还是不显示数值。