超声波测厚仪原理使用技巧以及影响因素

超声波测厚仪原理使用技巧以及影响因素

        超声波测厚仪的基本原理
超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理进行测厚的。当探头发出的超声波脉冲通过被测物体到达物料界面时，脉冲被反射回探头
，通过测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。该原理可用于测量各种能使超声波在其内部匀速传播的材料。
根据这一原理设计的测厚仪可以测量各种板材和各种加工件，也可以监测生产设备中的各种管道和压力容器，监测它们在使用过程中的腐蚀情况。
变薄的程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空航天等各个领域。
超声波测厚仪的使用技巧
1、超声波测厚仪的一般测量方法：
(1) 用探头在一个点测量两次厚度，两次测量中探头的分界面应相互成90°，较小的值为被测工件的厚度值。
(2) 30mm多点测量法：当测量值不稳定时，以测量点为中心，在直径约30mm的圆内进行多次测量，取*小值作为被测工件的厚度.
2、测量方法：增加指定测量点周围的测量次数，厚度变化用等压线表示。
3、连续测量法：采用单点测量法沿规定路线连续测量，间隔不大于5mm。
4、网格测量方法：在指定区域画一个网格，逐点记录厚度。该方法广泛用于高压设备和不锈钢衬里腐蚀监测。
影响超声波测厚仪示值的因素
(1)工件表面粗糙度过大，导致探头与接触面耦合不佳，反射回波低，甚至收不到回波信号。用于表面腐蚀、耦合效果极差的在役设备
、管道等，可通过砂光、打磨、挫伤等方法进行加工，以降低粗糙度。同时可以去除氧化层和漆层，露出金属光泽。使探头与被测物通过偶联剂达到良好的偶联效果。

(2)探测面与底面不平行，声波遇到底面散射，探头无法接收底波信号。
(3)工件的曲率半径太小，特别是在测量小口径管道的厚度时，由于常用的探头表面是平的，与曲面的接触是点接触或线接触，所以声音传输率低（耦合不佳）。可选的
小管径专用探头测头可用于测量管道等弯曲材料。

(4)探头接触面磨损到一定程度。常用的测厚探头表面为丙烯酸树脂。长期使用会增加表面粗糙度，导致灵敏度下降和显示不正确。可选的
用500#砂纸打磨光滑，保证平行度。如果仍然不稳定，请考虑更换探头。
(5)由于铸件和奥氏体钢的组织不均匀或晶粒粗大，超声波在通过它们时会引起严重的散射和衰减。散射的超声波沿着复杂的路径传播，可能会使回波湮灭。 ，造成无显示。可使用频率较低的粗晶体专用探头。
(6) 被测物背面有很多腐蚀坑。由于被测物的另一面有锈斑和腐蚀坑，声波衰减，导致读数不规则变化，极端情况下甚至无读数。
(7)被测物有沉淀物。当沉积物的声阻抗与工件的声阻抗相差不大时，测厚仪显示的值为壁厚加上沉积物的厚度。

(8)温度的影响。通常，固体材料中的声速随着其温度的升高而降低。测试数据表明，热材料每升高 100°C，声速就会降低 1%。高温在役设备经常遇到这种情况
.高温使用专用探头，不要使用普通探头。
(9) 层压材料、复合（非均质）材料。测量非耦合层压材料是不可能的，因为超声波不能穿透非耦合空间，不能在复合材料中以均匀的速度传播。对于由多层材料包裹制成的设备（特别注意测厚，测厚仪的值仅表示与探头接触的材料层的厚度
.
(10)材料有缺陷时，显示值为公称厚度的70%左右。此时，可以使用超声波探伤仪进行进一步的缺陷检测。
(11) 声速选择错误。在测量工件之前，根据材料类型预设声速或根据标准块反向测量声速。当用一种材料校准仪器然后测量另一种材料时，会产生错误的结果。要求在测量前必须正确识别材料并选择合适的声速。

(12)金属表面氧化物或油漆涂层的影响。金属表面产生的致密氧化层或油漆防腐层与基材结合紧密，无名称或明显界面，但声速受两物体应力影响
(13).在役设备、管道 大部分应力存在，固体材料材料的应力状态对声速有一定的影响。当应力方向与传播方向一致时，如果应力为压
应力，应力会增加工件的弹性，加快声音；相反，如果应力为拉应力，则声速会降低。慢。当应力与波传播方向不同时，粒子的振动轨迹
波浪过程中受到应力的干扰，使波浪的传播方向发生偏离。据资料显示，一般应力增加，声速增加缓慢。
(14)耦合剂的影响。耦合剂用于去除探头与被测物之间的空气，使超声波有效穿透工件，达到检测的目的。如果选择类型或使用方法不当
，会导致耦合符号出现错误或闪烁，导致无法测量。因为根据使用情况选择合适的类型，在光滑的材料表面使用时，可以使用低粘度的偶联剂；用于粗糙面、垂直面和顶面时，应使用高粘度偶联剂。高温工件应使用高温耦合剂。其次，耦合剂要适量使用，涂抹均匀。一般情况下，耦合剂应涂在被测材料的表面。但当测量温度较高时，应在探头上涂抹耦合剂。