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技術文章

影響超聲波測厚儀示值的因素

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  (1)工件表面(mian)粗糙(cao)度(du)過大,造成(cheng)探頭(tou)與接觸(chu)面(mian)耦(ou)(ou)合效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)差(cha),反射回(hui)波(bo)低,甚(shen)至無法接收(shou)到回(hui)波(bo)信號。對(dui)于表面(mian)銹蝕,耦(ou)(ou)合效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)極差(cha)的在役設備、管(guan)道等可通(tong)過砂、磨、挫等方法對(dui)表面(mian)進(jin)行(xing)處(chu)理,降低粗糙(cao)度(du),同時也可以將(jiang)氧化(hua)物(wu)及油漆層去(qu)掉(diao),露出金屬光澤,使(shi)探頭(tou)與被檢物(wu)通(tong)過耦(ou)(ou)合劑能達到很好的耦(ou)(ou)合效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)。

 

  (2)工(gong)件(jian)曲率半徑(jing)太小(xiao),尤其是小(xiao)徑(jing)管(guan)測厚時,因常用探頭(tou)表面(mian)為平面(mian),與曲面(mian)接(jie)(jie)觸(chu)為點接(jie)(jie)觸(chu)或線接(jie)(jie)觸(chu),聲強透射率低(耦合不好)。可選用小(xiao)管(guan)徑(jing)探頭(tou)(6mm ),能較的測量管(guan)道等曲面(mian)材料。

 

  (3)檢測面(mian)與底面(mian)不(bu)平(ping)行(xing),聲波遇到(dao)底面(mian)產生散射,探頭(tou)無法接受(shou)到(dao)底波信(xin)號。

 

  (4)鑄(zhu)件(jian)、奧氏體鋼(gang)因組織不均勻或晶(jing)粒粗大,超聲波在(zai)其中穿過時產生(sheng)嚴重(zhong)的(de)散(san)射衰減,被散(san)射的(de)超聲波沿著復(fu)雜的(de)路徑傳播,有(you)可能使回(hui)波湮沒(mei),造成不顯示。可選用頻率較低(di)的(de)粗晶(jing)探(tan)頭(2.5MHz)。

 

  (5)探頭接觸面(mian)有一定磨損。常(chang)用(yong)測厚(hou)探頭表(biao)面(mian)為丙烯樹(shu)脂,長期使(shi)用(yong)會使(shi)其表(biao)面(mian)粗糙度(du)增(zeng)加,導致(zhi)靈敏(min)度(du)下(xia)降,從(cong)而造成顯示不正確。可選用(yong)500#砂紙打磨,使(shi)其平滑并(bing)保證(zheng)平行度(du)。如仍不穩(wen)定,則考慮更換探頭。

 

  (6)被(bei)(bei)測(ce)物(wu)背面(mian)有大量(liang)腐蝕坑(keng)。由于(yu)被(bei)(bei)測(ce)物(wu)另一面(mian)有銹斑、腐蝕凹坑(keng),造成聲波衰減,導致讀數(shu)無(wu)規則變化,在(zai)情(qing)況下(xia)甚至(zhi)無(wu)讀數(shu)。

 

  (7)被測物(wu)體(如管道)內有沉(chen)積物(wu),當沉(chen)積物(wu)與工件聲阻抗相差(cha)不(bu)大時,測厚儀顯示值為壁厚加沉(chen)積物(wu)厚度。

 

  (8)當材料內部存在缺陷(如夾(jia)雜、夾(jia)層等)時(shi),顯示值約為公稱厚度的70%,此時(shi)可用超聲(sheng)波探(tan)傷儀進一步進行缺陷檢(jian)測。

 

  (9)溫度(du)的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度(du)升高而降(jiang)低,有試驗數(shu)據表明(ming),熱態材料每增(zeng)加100°C,聲速下降(jiang)1%。對于高溫在役設備常(chang)常(chang)碰到這種(zhong)情況。應選用高溫探頭(300-600°C),切勿使用普通探頭。

 

  (10)層(ceng)疊材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)、復(fu)合(he)(非(fei)均(jun)質(zhi)(zhi))材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。要(yao)測(ce)量未經(jing)耦合(he)的(de)層(ceng)疊材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)是不(bu)(bu)可能的(de),因超(chao)聲波無法穿(chuan)透未經(jing)耦合(he)的(de)空間(jian),而且不(bu)(bu)能在(zai)復(fu)合(he)(非(fei)均(jun)質(zhi)(zhi))材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)中勻速傳播。對于由多層(ceng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)包(bao)扎制成的(de)設備(像(xiang)尿素(su)高壓設備),測(ce)厚時(shi)要(yao)特(te)別注意,測(ce)厚儀的(de)示值僅表示與探頭接觸(chu)的(de)那層(ceng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)厚度(du)

 

  (11)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)的(de)(de)影響。耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)是用來排(pai)除探(tan)頭和被(bei)測物體(ti)之(zhi)間的(de)(de)空氣(qi),使超(chao)聲(sheng)波(bo)能有(you)效地穿入工件(jian)達(da)到檢測目的(de)(de)。如果選(xuan)(xuan)擇種類或使用方(fang)法不當(dang),將造(zao)成誤差或耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)標志閃爍,無法測量。因根據(ju)使用情況選(xuan)(xuan)擇合(he)(he)(he)適的(de)(de)種類,當(dang)使用在光滑材(cai)料(liao)表面(mian)(mian)(mian)時(shi),可以(yi)使用低粘度的(de)(de)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji);當(dang)使用在粗糙表面(mian)(mian)(mian)、垂直表面(mian)(mian)(mian)及(ji)頂表面(mian)(mian)(mian)時(shi),應(ying)(ying)(ying)使用粘度高(gao)的(de)(de)耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)。高(gao)溫工件(jian)應(ying)(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用高(gao)溫耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)。其次,耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)應(ying)(ying)(ying)適量使用,涂抹(mo)均勻,一般應(ying)(ying)(ying)將耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)涂在被(bei)測材(cai)料(liao)的(de)(de)表面(mian)(mian)(mian),但當(dang)測量溫度較高(gao)時(shi),耦(ou)(ou)合(he)(he)(he)劑(ji)應(ying)(ying)(ying)涂在探(tan)頭上。

 

  (12)聲(sheng)速(su)(su)選(xuan)擇錯(cuo)誤(wu)。測(ce)(ce)(ce)量(liang)工(gong)件前,根據(ju)(ju)材(cai)料(liao)種(zhong)類預置其聲(sheng)速(su)(su)或根據(ju)(ju)標準塊(kuai)反(fan)測(ce)(ce)(ce)出聲(sheng)速(su)(su)。當(dang)用一(yi)種(zhong)材(cai)料(liao)校正(zheng)儀器(qi)后(常(chang)用試塊(kuai)為鋼)又去測(ce)(ce)(ce)量(liang)另(ling)一(yi)種(zhong)材(cai)料(liao)時,將產生錯(cuo)誤(wu)的結果。要求在測(ce)(ce)(ce)量(liang)前一(yi)定要正(zheng)確(que)識(shi)別(bie)材(cai)料(liao),選(xuan)擇合適聲(sheng)速(su)(su)。

 

  (13)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)的(de)影響(xiang)。在(zai)役設(she)備、管道(dao)大(da)部分有(you)(you)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)存在(zai),固體材料的(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)狀況(kuang)對聲(sheng)速(su)(su)有(you)(you)一定的(de)影響(xiang),當應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)方(fang)向(xiang)與(yu)傳(chuan)播(bo)方(fang)向(xiang)一致時(shi),若應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)為壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li),則應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)作用使工件彈性增加,聲(sheng)速(su)(su)加快;反之,若應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)為拉(la)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li),則聲(sheng)速(su)(su)減慢(man)。當應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)與(yu)波(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)方(fang)向(xiang)不(bu)一至時(shi),波(bo)動過程中質點振動軌跡受應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)干(gan)擾,波(bo)的(de)傳(chuan)播(bo)方(fang)向(xiang)產生(sheng)偏離。根(gen)據資料表明(ming),一般應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)增加,聲(sheng)速(su)(su)緩慢(man)增加。

 

  (14)金(jin)屬表面氧化物或油(you)漆覆蓋層的(de)(de)影響。金(jin)屬表面產(chan)生的(de)(de)致密(mi)氧化物或油(you)漆防腐(fu)層,雖與(yu)基體(ti)材料結合(he)緊密(mi),無名顯界面,但(dan)聲速在兩種物質中的(de)(de)傳播速度是不同(tong)的(de)(de),從而造(zao)成誤差(cha),且隨覆蓋物厚(hou)度不同(tong),誤差(cha)大小(xiao)也不同(tong)。

 

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