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超聲波測厚儀精度的影響因素
閱讀：1437 發(fā)布時(shí)間：2020-5-21超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的,。當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭,，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的厚度,。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。如德國EPK超聲波測厚儀MiniTest 420/430/440,。
按此原理設(shè)計(jì)的測厚儀可對各種板材和各種加工零件作精確測量,，也可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度,?？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,。具體來說，影響超聲波測厚儀示值的有以下因素：
1,、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)。
2,、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,。
3,、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,。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,。
4,、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）,?？蛇x用小管徑探頭（6mm),能較精確的測量管道等曲面材料。
5,、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。
6,、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,。
7、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,。
8、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,。
9,、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。
另有美國狄夫斯高PosiTector UTG超聲波測厚儀,，歡迎詳詢,。
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