超声波测厚仪的原理与影响

时间：2020-03-28 10:41:10 来源：原创 阅读量：104232

　　超声波测厚仪测量的工件表面粗糙度太大，导致探头和接触面之间的耦合不良，反射回波低，甚至无法接收回波信号。对于表面腐蚀，可以用砂磨，打磨和其他降低粗糙度的方法处理耦合效果差的使用中的设备，管道等。同时，可以去除氧化物层和涂料层，以露出金属光泽并制成探针。通过耦合剂，可以与被测物实现良好的耦合效果。

　　超声波测厚仪的原理

　　检测面不平行于底面。声波遇到底面并被散射。探头不能接受底波信号。工件的曲率半径太小，特别是在测量小直径管道的厚度时。因为探头的表面通常是平坦的，并且与弯曲的表面的接触是点接触或线接触，所以声强传递较低(耦合不好)。可以选择小直径的特殊探头，它可以测量弯曲的材料，例如管道。探针接触表面有一些磨损。常用的测厚探针的表面是丙烯酸树脂。长期使用会增加表面粗糙度，从而降低灵敏度并导致显示不正确。可使用500#砂纸使其光滑并确保平行度。如果仍然不稳定，请考虑更换探头。

　　由于混凝土铸件和奥氏体钢的不均匀结构或粗大晶粒，穿过它们时会发生严重的散射衰减。散射的超声波沿着复杂的路径传播，这可能会消除回声并使它们无法显示。可以选择较低频率的粗粒特殊探头。超声波测厚仪测量的物体背面有大量腐蚀坑。由于被测物体另一侧的锈斑和腐蚀坑，声波被衰减，导致读数出现不规则变化，在极端情况下甚至没有读数。温度的影响。一般固体材料中的声速会随着温度的升高而降低。一些实验数据表明，热材料的温度每升高100°C，声音速度就会降低1%。高温维修设备经常出现这种情况。应使用高温专用探头。请勿使用普通探头。

　　层压材料，复合(非均质)材料。测量未耦合的层压材料是不可能的，因为超声波无法穿透未耦合的空间，并且无法在复合材料中均匀传播。对于由多层材料制成的设备，应特别注意厚度测量。测厚仪的值仅表示与探头接触的材料层的厚度。当材料中存在缺陷时，显示值约为标称厚度的70%。此时，超声探伤仪可用于进一步的探伤。被测物体中有沉积物。当沉积物的声阻抗与工件的差别不大时，显示的值为壁厚加上沉积物的厚度。

　　影响超声波测厚仪的因素

　　声音选择的速度不正确。在测量工件之前，请根据材料的类型预设其声速，或者根据标准块反向测量声速。当用一种材料校准仪器，然后用另一种材料测量仪器时，将产生错误的结果。在测量之前，需要正确识别材料并选择合适的声速。金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。尽管在金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层与基材紧密结合且没有明显的界面，但两种物质之间的声音传播速度不同，这将导致最终的测量误差。

　　压力的影响。大多数使用中的设备和管道都有压力。固体材料的应力对音速有一定影响。当应力方向与传播方向一致时，如果应力是压缩应力，则应力将增加工件的弹性，并且声速将增加;否则，如果应力为拉应力，则声速会降低。当应力与波的传播方向不一致时，粒子的振动轨迹会受到波中的应力的干扰，从而使波的传播方向发生偏离。根据数据，总应力增加，声音速度缓慢增加。

　　偶联剂的作用。偶联剂用于排除探头与被测物之间的空气，使超声波能够有效穿透工件，达到检测目的。如果选择或使用不正确的类型，将导致错误或耦合标记闪烁并且无法测量。因为要根据使用情况选择合适的类型，所以在光滑的材料表面上使用时，可以使用低粘度的偶联剂。当用于粗糙表面，垂直表面和顶表面时，应使用高粘度偶联剂。高温工件应使用高温偶合剂。其次，偶联剂应以适当的量使用并均匀地使用。通常，应将偶联剂涂在待测材料的表面上，但是当超声波测厚仪测量高温时，应将偶联剂涂在探头上。