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超声波测厚仪测量误差的原因

作者:水分测定仪有限公司     来源:www.sinogage.cn      发布时间:2020-05-15

  根据超声波测量原理,可以测量金属等材料的厚度,测量材料的声速。它可以测量生产设备中各种管道和压力容器的厚度,监测其在使用过程中腐蚀后的减薄程度,也可以精确测量各种板材和各种加工件的厚度。

  测厚仪采用脉冲反射式超声波测量原理,适用于测量在其内部匀速传播的超声波所能反射的各种材料的厚度。该仪器能准确测量各种板材和零件。

  可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等领域。

  由于超声不能穿透非耦合空间,不能在复合(非均匀)材料中均匀传播,不可能测量非耦合层合材料。对于由多层材料制成的设备(如尿素高压设备),测厚时应特别注意。

       测厚仪的指示仅指示与探头接触的材料层的厚度:

  1、错误的音速选择。在测量工件之前,根据材料类型预先设定其声速,或根据标准块反向测量声速。用一种材料校准仪器,用另一种材料测量(常用试块是钢),会产生错误的结果。

  2、 温度的影响。一般来说,固体材料中的声速随温度的升高而降低。一些实验数据表明,在热材料中,每升高100°C,声速降低1%。在役高温设备经常遇到这种情况。

  3、偶联剂的影响。耦合剂用于消除探头与被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿透工件,达到检测的目的。

  如果选择了类型或使用方法不当,则误差或耦合标记将闪烁,无法测量。

  当探头因过度使用偶联剂而离开工件时,仪器的指示值为偶联剂层的厚度。

  4、被测物(如管道)中有泥沙。当沉积物与工件的声阻抗无显著差异时,测厚仪的显示值为壁厚加沉积物厚度。

  5、金属表面氧化物或油漆涂层的影响。虽然金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层与基体材料结合紧密,没有明显的界面,但两种材料的声传播速度不同,产生误差,误差大小随覆盖层厚度的变化而变化。

  6、当材料中有缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为标称厚度的70%(此时应使用超声波探伤仪进行进一步的缺陷检测)。

    7、压力的影响。在役设备和管道大多存在应力,固体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,则应力效应会增加工件的弹性,加快声速;否则,如果应力为拉应力,则声速会减慢。

  当应力和波传播方向不同时,质点振动轨迹受应力干扰,波传播方向发生偏移。根据数据,一般应力增大,声速增大缓慢。

  由于超声波处理方便、方向性好,超声波技术可以快速、准确地测量金属和非金属材料的厚度,无污染,特别是在只能接触一面的情况下,更能显示其优越性,广泛应用于各种板材中,管道壁厚、锅炉容器壁厚及局部腐蚀和腐蚀,因此适用于冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等工业部门的产品检验,对设备的安全运行和现代化管理起着重要作用。

  超声波清洗和超声波测厚仪只是超声波技术应用的一部分,可应用于超声波技术的领域有很多。测量仪器的校准

  如超声波雾化、超声波焊接、超声波钻孔、超声波研磨、超声波液位计、超声波液位计、超声波抛光、超声波清洗机、超声波电机等。

  超声波技术将越来越广泛地应用于各行各业。

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