超聲波測(cè)厚儀相關(guān)應(yīng)用

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由于超聲波處理方便,，并有良好的指向性,，超聲技術(shù)測(cè)量金屬，非金屬材料的厚度,，既快又準(zhǔn)確,，無污染,，尤其是在只許可一個(gè)側(cè)面可按觸的場(chǎng)合，更能顯示其*性,，廣泛用于各種板材、管材壁厚,、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕,、銹蝕的情況，因此對(duì)冶金,、造船,、機(jī)械、化工,、電力,、原子能等各工業(yè)部門的產(chǎn)品檢驗(yàn)，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行及現(xiàn)代化管理起著主要的作用,。

超聲清洗與超聲波測(cè)厚儀僅是超聲技術(shù)應(yīng)用的一部分,，還有很多領(lǐng)域都可以應(yīng)用到超聲技術(shù)。比如超聲波霧化,、超聲波焊接,、超聲波鉆孔、超聲波研磨,、超聲波液位計(jì),、超聲波物位計(jì)、超聲波拋光,、超聲波清洗機(jī),、超聲馬達(dá)等等。超聲波技術(shù)將在各行各業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用,。

聲波鉆孔,、超聲波研磨、超聲波液位計(jì),、超聲波物位計(jì),、超聲波拋光、超聲波清洗機(jī),、超聲馬達(dá)等等,。超聲波技術(shù)將在各行各業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

使用技巧

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一般測(cè)量

1,、在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)厚,，在兩次測(cè)量中探頭的分割面要互為90°，取較小值為被測(cè)工件厚度值,。

2,、30mm 多點(diǎn)測(cè)量法：當(dāng)測(cè)量值不穩(wěn)定時(shí),，以一個(gè)測(cè)定點(diǎn)為中心，在直徑約為30mm 的圓內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量,，取zui小值為被測(cè)工件厚度值 ^[2]  ,。

精確測(cè)量法

在規(guī)定的測(cè)量點(diǎn)周圍增加測(cè)量數(shù)目，厚度變化用等厚線表示,。

連續(xù)測(cè)量法

用單點(diǎn)測(cè)量法沿路線連續(xù)測(cè)量,，間隔不大于5mm。

網(wǎng)格測(cè)量法

在區(qū)域劃上網(wǎng)格,，按點(diǎn)測(cè)厚記錄,。此方法在高壓設(shè)備、不銹鋼襯里腐蝕監(jiān)測(cè)中廣泛使用,。

影響因素

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（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(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耦合劑能達(dá)到很好的耦合效果,。

（2）工件曲率半徑過大，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）,?？蛇x用小管徑探頭（6mm ），能較精確的測(cè)量管道等曲面材料,。

（3）檢測(cè)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(hào),。

（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?？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)無規(guī)則變化，在情況下甚至無讀數(shù),。

（7）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）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,。

（12）耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測(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。

（13）聲速選擇錯(cuò)誤,。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,。

（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(duì)聲速有一定的影響,，當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向*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,。

（15）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,。

穿越涂層

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按超聲波脈沖反射原理設(shè)計(jì)的測(cè)厚儀可對(duì)各種板材和各種加工零件作精確測(cè)量，也可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測(cè),，監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^程中受腐蝕后的減薄程度,。可廣泛應(yīng)用于石油,、化工,、冶金、造船,、航空,、航天等各個(gè)領(lǐng)域。

穿越涂層測(cè)厚：無需清除被測(cè)物體表面的油漆,，塑料等附著物即可測(cè)量基體厚度,；

兩種穿越涂層測(cè)厚模式：薄涂層模式，厚涂層模式,；

探頭自動(dòng)識(shí)別與匹配自主技術(shù)：可對(duì)不同廠家生產(chǎn)的各種型號(hào)探頭自動(dòng)進(jìn)行靈敏度與頻率等參數(shù)測(cè)試識(shí)別,，自動(dòng)調(diào)整主機(jī)測(cè)量設(shè)置，達(dá)到測(cè)量效果

探頭零點(diǎn)自動(dòng)校準(zhǔn),；

多種實(shí)用測(cè)量模式：標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量模式,，zui大值測(cè)量模式，zui小值測(cè)量模式,，差值測(cè)量模式,，平均值測(cè)量模式，高溫測(cè)量模式（配高溫探頭）；

適用于管材厚度測(cè)量,；

人性化數(shù)據(jù)保存模式：可分組保存并可選擇每組保存數(shù)據(jù)量,，無需保存每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化操作,；

大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量可達(dá)2000組；適合測(cè)量灰口鑄鐵等粗晶粒材料（需另選購(gòu)粗晶探頭）,。

適合測(cè)量高溫材料,，zui高可到300度（需另選購(gòu)高溫探頭）。

配置

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技術(shù)指標(biāo)

測(cè)量范圍：0.65～400mm（鋼）,；薄涂層模式（小于1mm）,；穿越范圍：1～30mm（鋼）

厚涂層模式（大于1mm）穿越范圍：1～30mm（鋼）

顯示精度：0.01mm、0.1mm

材料聲速：508～18699m/s

掃描速度：2次/秒～20次/秒

頻率帶寬：1～10MHz,。

管材測(cè)量下限：（取決于探頭）

Φ15mm×1.0mm（7.5MHz,，Φ6mm的探頭）

Φ10mm×1.2mm（7.5MHz，Φ6mm的探頭）

電源：雙節(jié)AA（5號(hào)）電池

工作時(shí)間：280小時(shí)（自動(dòng)模式） 100小時(shí)（背光打開）

顯示方式：128×64點(diǎn)陣液晶屏

外形尺寸：136（L）×72（W）×20（H）mm

重量：176g（含電池）

工作溫度：-10℃～50℃

標(biāo)準(zhǔn)配置

可選配置

探頭

數(shù)據(jù)通信

（1）,、USB數(shù)據(jù)線

（2）、上位機(jī)軟件（光盤）

（3）,、藍(lán)牙傳輸

校驗(yàn)方法

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1、外觀檢查 配件齊全,，外表不得有硬的碰傷和變形,，所有緊固件不得松動(dòng)和脫落。

2,、測(cè)試誤差 ∣儀器示值-標(biāo)稱值 ∣≤允許誤差 ∣儀器示值-標(biāo)稱值 ∣≤0.3‰標(biāo)稱值。

校驗(yàn)評(píng)定

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1,、zui大誤差在允許值范圍內(nèi)，評(píng)定該合格并出具校驗(yàn)記錄表,，否則應(yīng)進(jìn)行修理調(diào)試和重新校驗(yàn)

2,、校驗(yàn)周期為壹年,。

聲速參考

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指標(biāo)因素

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1,、所測(cè)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(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耦合劑能達(dá)到很好的耦合效果。

2,、檢測(cè)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(hào),。

3、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）?？蛇x用小管徑探頭，能較精確的測(cè)量管道等曲面材料。

4,、探頭接觸面有一定磨損,。常用測(cè)厚探頭表面為丙烯樹脂,，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,。

5、鑄件,、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大,，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,?？蛇x用頻率較低的粗晶探頭,。

6,、所測(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)無規(guī)則變化,，在情況下甚至無讀數(shù),。

7、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℃，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,，切勿使用普通探頭,。

8、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，因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間,，而且不能在復(fù)合材料中勻速傳播。對(duì)于由多層材料包扎制成的設(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。

9,、當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷時(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),。

10,、被測(cè)物體內(nèi)有沉積物，當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí),，顯示值為壁厚加沉積物厚度,。

11、聲速選擇錯(cuò)誤,。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,。

12、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，無明顯界面,，但聲速在兩種物質(zhì)的傳播速度不一樣,，會(huì)導(dǎo)致zui終的測(cè)量誤差,。

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,。

①當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向*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,。

②當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不*時(shí)，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,、耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測(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,，無法測(cè)量。

①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,。

②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,。