超声波测厚仪在压力容器厚度检测的应用（一）

超声波测厚仪在压力容器厚度检测的应用

10.1 测定范围
表9-10 缺陷按指示长度分级表 mm

注：当对接焊缝两侧板厚不同时．以较薄者为准。
本章适用于采用数字直读式超声波测厚仪或A型脉冲反射式超声波探伤仪对压力容器板材、封头、筒体和接管厚度进行的超声测定。
10.2 几种主要材料的声速范阁
几种主要材料的声速范围，见表10-1。使用时，如有必要，应对材科进行实际声速测定。

表10 -1 几种主要材料的声速 m／s

10.3 仪器及探头
10.3.1 超声波测厚仪的精度应达到±(T％十0．1)mm，T为壁厚。
10.3.2 超声测厚通常采用直接接触式单晶直探头，也可采用带延迟块的单晶直探头和双晶直探头。
10.3.3 高温试件的壁厚测定需用特殊高温探头。
10.4 校正试块
10.4.1 试块的基本要求和尺寸见图10—1。
10.4.2 测定曲面工件厚度时，应使用同一曲率的试块，或者对平面试块加以修正。
10.5 耦合剂
应根据被测件的表面状况及声阻抗，选用无气泡、粘度适宜的耦台剂，如甘油、机油、硅胶、水玻璃和浆糊等。若工件表面粗糙，则应选择比较稠的耦台剂。
10.6 仪器校正
10.6.1 超声波测厚仪的校正
a. 采用台阶试块，分别在厚度接近待测厚度的*大值和待测厚度的*小值(或待测厚度*大值的1／2)进行校正。
b.将探头置于较厚试块上，调整“声速校正”旋钮，使测厚仪显示读数接近已知值。
c.将探头置于较薄的试块上，调整“零位校正”旋纽，使测厚仪显示读数接近已知值。
d.反复调整，使量程的高低两端都得到正确读数，仪器即告调试完毕。
e.若已知材料声速，则可预先调好声速值，然后在仪器附带的试块上，调节“零位校正”旋钮，使仪器显示水为试块的厚度，仪器即调试完毕。
10.6.2 超声波探伤仪的校正
a.同10.6.1 a。
b.探头置于较厚试块上，调节仪器“扫描范围”旋钮．直到底面回波出现在相应刻度位置上。
c.探头置于较薄试块上，调节仪器“延迟扫描”旋钮，直到底面回波出现在相应刻度位置上。
d.反复调整，直到在厚，薄试块上的底面回波均出现在正确的刻度位置，仪器即告调整完毕。
10.7 测定准备
测定面上存在的浮锈、鳞皮或部分脱离的涂膜应进行清洗，必要时可用砂轮进行适当的修磨。
10.8 测定方法
在测定点只进行一次测定的方法，一般适用于单晶直探头的场合。
10.8.2 二次测定法

在用双晶直探头测定时，将分割面的方向转动90°，在同一测定点测两次的测定方法。测定值以小的数值为准。
10.8.3 ф30mm多点测定法
当测定值不稳定时，以一个测定点为中,心在30mm的范围内进行多点测定。测定值以*小值为HE。
10.8.4 管子壁厚的测定方法
单直探头测定时，应使探头中心线与管轴中心线相垂直，并通过管铀中心，使用双晶直探头测定时，探头分割线必须与管轴中心线垂直。
10.9 测定值异常时的处理
在采用超声调厚仪测定时．有时会出现异常值，必须进行适当的处理。
10.9.1 没有显示值
若工件曲率半径太小或背面有大量点腐蚀时，测厚仪会没有显示值，这时应采用超声波探伤仪进行辅助测定。
10.9.2 显示值为实际厚度的两倍左右
工件壁厚小于3mm，且背面比较光滑．为避免测厚仪的显示值有时为实际厚度的两倍，这时应采用小测距探头或专用探头。
10.9.3 显示值比实际厚度小
当存在夹杂、夹层等内部缺陷时，测厚仪显示值常小于公称厚度的70％，这时应采用超声探伤仪对测定点周围进行检测，确认是否是受缺陷的影响，探头可采用直探头或斜探头。
10.10 报告
报告至少应包括以下内容：
a.工件名称、材质、编号、委托单位；
b.仪器型号、探头、试块、耦合剂、测定方法；
G.测量部位和数据、测量部位草图、测量数据的*大值和*小值，
d.操作人员、校核人员；
e.测定日期。

二、超声波测厚度的原理
超声波检测厚度的方法有共振法、干涉法、脉冲回波法等。现在主要采用的为脉冲回波法检测厚度的工作原理 。

超声波探头与被测物体表面接触。主控制器控制发射电路，使探头发出的超声波到达被测物体底面反射回来，该脉冲信号又被探头接收，经放大器放大加到示波器垂直偏转板上。标记发生器输出时间标记脉冲信号，同时加到该垂直偏转板上。而扫描电压则加在水平偏转板上。因此，在示波器上可直接读出发射与接收超声波之间的时间间隔t。被测物体的厚度h为:

 h＝ct/2

式中 c——超声波的传播速度。

我国 主要采用集成电路制成数字式超声波测厚仪，其体积小到可以握在手中，重量不到1kg，精度可达0.01mm，例如：时代集团的TT100超声波测厚仪、TT300超声波测厚仪.

超声波测厚仪测量为什么要用耦合剂？

超声波在遇到空气时会急剧衰减掉，为了让排出掉超声波探头和工件之间的空气，采用超声波耦合剂去除。通常在工厂测量比较光滑的工件表面采用一般机油或其他无腐蚀的液体即可，比较粗糙的表面可采用比较粘稠的黄油，测量完毕一定要把探头表面以及标准块表面耦合剂擦除掉。

测量高温管道为什么要高温耦合剂？

一般耦合剂在接触高温物体时，会瞬间蒸发或干结掉，这样超声波就很难达到被测工件，高温耦合剂就是在一定高温状态下他的物体特性不会发生变化，这样就会顺利测量高温物体。