超聲波測厚儀基本原理

超聲波測厚儀基本原理

根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時，脈沖被反射回探頭，通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。按此原理設(shè)計的超聲波測厚儀可對各種板材和各種加工零件作測量，也可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度。可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領(lǐng)域。 
使用技巧：(以我公司銷售的超聲波測厚儀為例) 
1、一般測量方法： 
(1)在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測厚，在兩次測量中探頭的分割面要互為90°,取較小值為被測工件厚度值。 
(2)30mm多點(diǎn)測量法：當(dāng)測量值不穩(wěn)定時，以一個測定點(diǎn)為中心，在直徑約為30mm的圓內(nèi)進(jìn)行多次測量，取zui小值為被測工件厚度值。
2、測量法：在規(guī)定的測量點(diǎn)周圍增加測量數(shù)目，厚度變化用等厚線表示。 
3、連續(xù)測量法：用單點(diǎn)測量法沿路線連續(xù)測量，間隔不大于5mm。 
4、網(wǎng)格測量法：在區(qū)域劃上網(wǎng)格，按點(diǎn)測厚記錄。此方法在高壓設(shè)備、不銹鋼襯里腐蝕監(jiān)測中廣泛使用。
5、影響超聲波測厚儀示值的因素： http://www.oupu17.com/ou-01/chy-002.html
(1)工件表面粗糙度過大，造成探頭與接觸面耦合效果差，反射回波低，甚至無法接收到回波信號。對于表面銹蝕，耦合效果極差的在役設(shè)備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進(jìn)行處理，降低粗糙度，同時也可以將氧化物及油漆層去掉，露出金屬光澤，使探頭與被檢物通過耦合劑能達(dá)到很好的耦合效果。 
(2)工件曲率半徑太小，尤其是小徑管測厚時，因常用探頭表面為平面，與曲面接觸為點(diǎn)接觸或線接觸，聲強(qiáng)透射率低(耦合不好)?？蛇x用小管徑探頭(6mm),能較的測量管道等曲面材料。 
(3)檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產(chǎn)生散射，探頭無法接受到底波信號。 
(4)鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，超聲波在其中穿過時產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減，被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播，有可能使回波湮沒，造成不顯示?？蛇x用頻率較低的粗晶探頭(2.5MHz)。 
(5)探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂，使用會使其表面粗糙度增加，導(dǎo)致靈敏度下降，從而造成顯示不正確。可選用500#砂紙打磨，使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)定，則考慮更換探頭。 
(6)被測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導(dǎo)致讀數(shù)無規(guī)則變化，在情況下甚至無讀數(shù)。 http://www.oupu17.com/ou-01/chy-002.html
(7)被測物體(如管道)內(nèi)有沉積物，當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時，超聲波測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。 
(8)當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時，顯示值約為公稱厚度的70%，此時可用超聲波測厚儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測
(9)溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數(shù)據(jù)表明，熱態(tài)材料每增加100℃，聲速下降1%。對于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況。應(yīng)選用高溫探頭(300－600℃)，切勿使用普通探頭。