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超声波测厚仪示值的影响因素

超声波测厚仪示值的影响因素: 
  (1)工件表层粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。对于表层锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表层进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。 
  (2)工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表层为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。可选用小管径专用探头(<6mm),能较**的测量管道等曲面材质。 
  (3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。 
  (4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。 
  (5)探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表层为丙烯树脂,长期用于会使其表层粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。 
  (6)被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。 
  (7)被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。 
  (8)当材质内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪或者带波形显示的测厚仪(比如美国dakota公司的MVX、PVX或者CMX等)进一步进行缺陷检测。 
  (9)温度的影响。一般固体材质中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材质每增加100C,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温专用探头和高温耦合剂(300-600C),切勿用于普通探头。 
  (10)层叠材质、复合(非均质)材质。要测量未经耦合的层叠材质是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材质中匀速传播。对于由多层材质包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材质厚度。 
  (11)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或用于方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。因根据用于情况选择合适的种类,当用于在光滑材质表层时,可以用于低粘度的耦合剂;当用于在粗糙表层、垂直表层及顶表层时,应用于粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次,耦合剂应适量用于,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材质的表层,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。 
  (12)声速选择错误。测量工件前,根据材质种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材质校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材质时,将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材质,选择合适声速。 
  (13)应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材质的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。 
  (14)金属表层氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表层产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材质结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。

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