超声波测厚仪测量出现误差该如何预防
1.超薄材料
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,zui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,它的结果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”,它的结果是测得值大于实际厚度,为防止这类误差,测临界薄材时应重复测量核对。
2.锈斑、腐蚀凹坑等
被测材料另一表面的锈斑凹坑等将引起读数无规则地变化,在ji端情况下甚至无读数,很小的锈点有时是很难发现的。当发现凹坑或感到怀疑时,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
当用一种材料校正了仪器后,又去测试另一种材料时,将发生错误的结果,应注意选择正确的声速。
4.探头的磨损
探头表面为丙烯树脂,长期使用会使粗糙度增高,导致灵敏度下降,用户在可以确定为此原因造成误差的情况下,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。如仍不稳定,则需更换探头。
5.层迭材料、复合材料
要测量未经耦合的层迭材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间。又因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层迭材料和复合材料。
6.金属表面氧化层的影响
有些金属可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,请用户在使用时加以注意,可以在同一批被测材料中选择一块用千分尺或卡尺测量制成样块,对仪器进行校准。
7.反常的厚度读数
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。解决办法可参考第5、6章。
8.耦合剂的使用和选择
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。如果选择种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁,无法测值。耦合剂应适量使用,涂沫均匀。
选择合适种类的耦合剂是重要的,当使用在光滑材料表面时,低粘度的耦合剂(如随机配置的耦合剂、轻机油等)是很合适的。当使用在粗糙材料表面,或垂直表面及顶面时,可使用粘度较高的耦合剂(如甘油膏、黄油、润滑脂等)。
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。那么在实际操作中,影响测量示值的因素具体有哪些呢? (1)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)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 ),能较准确的测量管道等曲面材料。 (3)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。 (4)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(2.5MHz)。 (5)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。 (6)被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)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。 (8)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%,此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。 (9)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。应选用高温专用探头(300-600°C),切勿使用普通探头。 (10)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。 (12)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。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。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,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。 (13)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。要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。 (14)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。 (15)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
超声波测厚仪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**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,如金属类、塑料类、陶瓷类、玻璃类。
超声波测厚仪可以对各种板材和加工零件作**测量,超声波测厚仪另一重要方面是可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,超声波测厚仪监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。
超声波测厚仪广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
功能特点:
大屏幕蓝色背光显示,消除视觉误差,美观大方。
自动校对零点:可对系统误差进行修正;
耦合提示、低电压提示;
关机方式:自动关机(无操作三分钟后);
将常用的11种材料声速固定输入仪器,使用时直接调整到对应代码即可;
声速可调,可测量所有能被超声波穿透的材料。
技术参数:
测量范围 1.2~200mm
可测量的材料:超声波的良导体
电池电压指示:低电压提示
使用环境:温度:0-40℃湿度:10-90%RH
分辨率: 0.1mm
准确度:±(0.5%H+0.1) H代表被测材料的实际厚度
电源:4节7号电池
外形尺寸: 156X67X28mm
重量:208g(不含电池)