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影響超聲波測厚儀示值的因素

2011-3-29 閱讀(790)

 

在我們使用超聲波測厚儀的過程中,總是會(huì)出現(xiàn)示值的現(xiàn)象,,對于影響因素,,我們做了如下的總結(jié)
影響超聲波測厚儀示值的因素:
  1、工件表面粗糙度過大,,造成探頭與接觸面耦合效果差,,反射回波低,甚至無法接收到回波信號,。對于表面銹蝕,,耦合效果極差的在役設(shè)備、管道等可通過砂,、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耦合劑能達(dá)到很好的耦合效果,。
  2、檢測面與底面不平行,,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,,探頭無法接受到底波信號。
  3,、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)接觸或線接觸,,聲強(qiáng)透射率低(耦合不好),。可選用小管徑探頭(<6mm),能較的測量管道等曲面材料,。
  4,、鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大,,超聲波在其中穿過時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減,,被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒,,造成不顯示,。可選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脂,,長期使用會(huì)使其表面粗糙度增加,,導(dǎo)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(wěn)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(dǎo)致讀數(shù)無規(guī)則變化,在情況下甚至無讀數(shù),。
  7,、被測物體(如管道)內(nèi)有沉積物,當(dāng)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(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷(如夾雜,、夾層等)時(shí),,顯示值約為公稱厚度的70%,,此時(shí)可用超聲波探傷儀或者帶波形顯示的測厚儀(比如美國dakota公司的MVX、PVX或者CMX等)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(yàn)數(shù)據(jù)表明,,熱態(tài)材料每增加100°C,聲速下降1%,。對于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況,。應(yīng)選用高溫探頭和高溫耦合劑,切勿使用普通探頭,。

  10,、層疊材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料,。要測量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,,因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間,而且不能在復(fù)合(非均質(zhì))材料中勻速傳播,。對于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),,測厚時(shí)要特別注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度,。
  11,、耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣,,使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測目的,。如果選擇種類或使用方法不當(dāng),將造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍,,無法測量,。因根據(jù)使用情況選擇合適的種類,當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí),,可以使用低粘度的耦合劑;當(dāng)使用在粗糙表面,、垂直表面及頂表面時(shí),應(yīng)使用粘度高的耦合劑,。高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑,。其次,耦合劑應(yīng)適量使用,,涂抹均勻,,一般應(yīng)將耦合劑涂在被測材料的表面,但當(dāng)測量溫度較高時(shí),,耦合劑應(yīng)涂在探頭上,。
  12、聲速選擇錯(cuò)誤,。測量工件前,,根據(jù)材料種類預(yù)置其聲速或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反測出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測量另一種材料時(shí),,將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果,。要求在測量前一定要正確識別材料,選擇合適聲速,。
  13,、應(yīng)力的影響。在役設(shè)備,、管道大部分有應(yīng)力存在,,固體材料的應(yīng)力狀況對聲速有一定的影響,當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向一致時(shí),,若應(yīng)力為壓應(yīng)力,,則應(yīng)力作用使工件彈性增加,聲速加快;反之,,若應(yīng)力為拉應(yīng)力,,則聲速減慢。當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不一至?xí)r,,波動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡受應(yīng)力干擾,,波的傳播方向產(chǎn)生偏離。根據(jù)資料表明,,一般應(yīng)力增加,,聲速緩慢增加。
  14,、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響,。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層,雖與基體材料結(jié)合緊密,,無名顯界面,,但聲速在兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的,從而造成誤差,,且隨覆蓋物厚度不同,,誤差大小也不同。


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