影響超聲波測厚儀測量的因素

超聲波測厚儀是研發(fā)的智能型超聲波測厚儀,，采用的高性能,、低功耗微處理器技術(shù),，基于超聲波測量原理,，可以測量金屬及其它多種材料的厚度,，并可以對材料的聲速進(jìn)行測量,。可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行厚度測量,，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度,，也可以對各種板材和各種加工零件作測量。本儀器可廣泛應(yīng)用于石油,、化工,、冶金、造船,、航空,、航天等各個領(lǐng)域。

在實(shí)際使用中幾乎所有的操作員都有這樣的困惑,，有時測量時數(shù)據(jù)飄忽不定,，即使感覺探頭已經(jīng)和被測物體表面接觸良好。在測量曲面和特殊材質(zhì)時這種情況更為明顯,。接下來就跟大家分析一下哪些因素在影響測量結(jié)果：

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）工件曲率半徑太小,，尤其是小徑管測厚時，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）?？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,，超聲波在其中穿過時產(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,，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,，顯示值約為公稱厚度的70%,，此時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(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（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,。

12）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，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，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,，耦合劑應(yīng)涂在探頭上,。

13）聲速選擇錯誤。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,，將產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。要求在測量前一定要正確識別材料,，選擇合適聲速,。

14）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,，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,，波動過程中質(zhì)點(diǎn)振動軌跡受應(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,。

MINITEST400系列超聲波測厚儀是德國EPK公司推出的新一代超聲波測厚儀,。EPK公司根據(jù)多年測厚儀的經(jīng)驗(yàn)在建議操作員正確使用儀器的同時，給MINITEST400系列超聲波測厚儀做了很多技術(shù)上的補(bǔ)償,，每次開機(jī)自檢,，可以使探頭和主機(jī)更好的匹配，排除環(huán)境變化的影響,。

希望以上經(jīng)驗(yàn)之談能給超聲波測厚儀的使用者提供一定幫助,。