預(yù)防超聲波測(cè)厚儀測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差狀況必須要掌握這幾方面
一,、測(cè)量誤差分析
超聲波測(cè)厚儀采用新的高性能,、低功耗微處理器技術(shù),基于超聲波測(cè)量原理,,可以測(cè)量金屬及其它多種材料的厚度,,并可以對(duì)材料的聲速進(jìn)行測(cè)量??梢詫?duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行厚度測(cè)量,,監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度,也可以對(duì)各種板材和各種加工零件作測(cè)量,??蓮V泛應(yīng)用于石油、化工,、冶金,、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域,。
在實(shí)際使用中幾乎所有的操作員都有這樣的困惑,,有時(shí)測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)飄忽不定,即使感覺(jué)探頭已經(jīng)和被測(cè)物體表面接觸良好,。在測(cè)量曲面和特殊材質(zhì)時(shí)這種情況更為明顯,。接下來(lái)分析一下哪些因素在影響測(cè)量結(jié)果:
1.工件表面
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(hào)。對(duì)于表面銹蝕,,耦合效果極差的在役設(shè)備,、管道等可通過(guò)砂、磨,、挫等方法對(duì)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(dá)到很好的耦合效果。
2.工件曲率半徑
工件曲率半徑太小,,尤其是小徑管測(cè)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(cè)量管道等曲面材料,。
3.檢測(cè)面與底面
檢測(cè)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(hào),。
4.鑄件,、奧氏體鋼
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(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(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(cè)厚探頭表面為丙烯樹(shù)脂,長(zhǎng)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,。可選用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(cè)物背面有大量腐蝕坑
由于被測(cè)物另一面有銹斑,、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,,導(dǎo)致讀數(shù)無(wú)規(guī)則變化,,在ji端情況下甚至無(wú)讀數(shù)。
7.被測(cè)物體
被測(cè)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(cè)厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
8.材料內(nèi)部
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)可用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測(cè),。
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(duì)于高溫在役設(shè)備常 常碰到這種情況。應(yīng)選用高溫探頭(300-600°C),,切勿使用普通探頭,。
10.層疊材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料
要測(cè)量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,,因超聲波無(wú)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(duì)于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),,測(cè)厚時(shí)要特別注意,,測(cè)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(lái)排除探頭和被測(cè)物體之間的空氣,,使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測(cè)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(wú)法測(cè)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(cè)材料的表面,但當(dāng)測(cè)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
超聲波測(cè)厚儀測(cè)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(cè)出聲速,。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測(cè)量另一種材料時(shí),,將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。要求在測(cè)量前一定要正確識(shí)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(duì)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(guò)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(wú)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。