超聲波測厚儀的基本原理
更新時(shí)間:2016-09-22 點(diǎn)擊次數:1779
超聲波測厚儀的基本原理:
超聲波測厚儀是根據超聲波脈沖反射原理來(lái)進(jìn)行厚度測量的,當探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過(guò)被測物體到達材料分界面時(shí),脈沖被反射回探頭,通過(guò)測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。
按此原理設計的測厚儀可對各種板材和各種加工零件作測量,也可以對生產(chǎn)設備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監測,監測它們在使用過(guò)程中受腐蝕后的減薄程度??蓮V泛應用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域。
超聲波測厚儀的使用要點(diǎn)
(1)工件表面粗糙度過(guò)大,造成探頭與接觸面耦合效果差,反射回波低,甚至無(wú)法接收到回波信號。對于表面銹蝕,耦合效果極差的在役設備、管道等可通過(guò)砂、磨、挫等方法對表面進(jìn)行處理,降低粗糙度,同時(shí)也可以將氧化物及油漆層去掉,露出金屬光澤,使探頭與被檢物通過(guò)耦合劑能達到很好的耦合效果。
(2)工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測厚時(shí),因常用探頭表面為平面,與曲面接觸為點(diǎn)接觸或線(xiàn)接觸,聲強透射率低(耦合不好)??蛇x用小管徑探頭(6mm ),能較的測量管道等曲面材料。
(3)檢測面與底面不平行,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,探頭無(wú)法接受到底波信號。
(4)鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大,超聲波在其中穿過(guò)時(shí)產(chǎn)生嚴重的散射衰減,被散射的超聲波沿著(zhù)復雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒(méi),造成不顯示??蛇x用頻率較低的粗晶探頭(2.5MHz)。
(5)探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹(shù)脂,長(cháng)期使用會(huì )使其表面粗糙度增加,導致靈敏度下降,從而造成顯示不正確??蛇x用500#砂紙打磨,使其平滑并保證平行度。如仍不穩定,則考慮更換探頭。
(6)被測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導致讀數無(wú)規則變化,在情況下甚至無(wú)讀數。
(7)被測物體(如管道)內有沉積物,當沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí),測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
(8)當材料內部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時(shí),顯示值約為公稱(chēng)厚度的70%,此時(shí)可用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測。
(9)溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低,有試驗數據表明,熱態(tài)材料每增加100°C,聲速下降1%。對于高溫在役設備常。