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超声波测厚仪使用常见问题

发布时间:2019-06-13 08:44
       我们在使用超声波测厚仪测量被测物体厚度时,可能会因为经验不足或者条件有限,常常不能对被测物体的厚度进行正确的测量,这就是我们今天要讲的主题:超声波测厚仪使用常见问题。超声波测量有很好的指向性,测量金属、非金属材料的厚度时,既快又准确、无污染,尤其是在只许可一个侧面可按触的场合,例如管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况下测量更能显示其优越性。因此,超声波测厚仪对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的测量检验,对设备安全运行及现代化管理起着重要的作用。下面我们就来讲述在超声波测厚仪使用过程中会遇到一些常见问题。
 
1、清洁、处理被测材料表面:根据被测物体表面的灰尘、污垢及锈蚀物类型,对应的使用抹布、机油、砂纸等物品将表面清洁干净,若超声波测厚仪不带穿透涂层功能,还需要铲除被测物体材料表面覆盖的油漆,如果带穿透涂层功能则不用铲除油漆。若被测物体表面仍很粗糙或者材料上下面不平行,我们还需要使用磨、抛、锉等方法使其平面与材料底部平行且光滑,上述方法对被测材料的底面处理也是如此。即被测物体表面和底面都有污垢或者粗糙问题,均会影响测量精准度或者导致无法测量。
 
2、关于圆柱型物体的厚度测量:被测物体不可能一直是规则的、上下平行的板材,如果遇到管材、轴承等带有圆曲率的被测物体厚度测量,我们首先应该尽可能的选择小管径探头,尽可能的增加与被测材料相对的接触面积,然后是测量时的测量方式:探头涂抹上耦合剂与被测材料耦合,使得探头的分割线垂直于管道轴中心线,然后围绕被测物中轴线转动探头,或者垂直于被测物轴线平行移动探头,当读数稳定时即为管材壁的厚度。
 
3、高温材料的厚度测量:
   我们知道普通的超声波探头无法直接测量高温材料的厚度,所以首先要选用高温专用的探头,且探头事先应均匀涂抹好高温耦合剂,对着被测材料测量时尽量不能超过5秒,以免高温对仪器和探头产生不良影响;另外需要注意的是,材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响,如果能够得知对应的声速是最好。高温材料的厚度测量时,还需要注意自身的安全性。
 
4、材料内部构造引起的测量问题:对较厚的工件、粗晶材料或探测表面粗糙的工件,我们可以选择较低频率,频率低,波长长,适应性好;对较薄工件、细晶粒材料或对小缺陷检出要求高的工件,我们可以选择较高频率,高频率的探头,发射的超声波波长短,穿透性更强。而对于一些如纤维、多孔、粗粒子材料,它们会造成超声波的大量散射和能量衰减,以致出现反常的读数甚至无读数(读数反常较为直观),在这种情况下,我们应该更换其他仪器测量。
 
5、关于利用试块校准:一般情况下,我们采用随机附送的试块进行仪器的校准即可,或者购买一套标准的试块,还可以根据自身的情况,采用同一种经常测试的材料制作成为自己专属的试块,这样做的好处是材料特性一致,对于校准会更精确,缺点是这种试块的制作难度较高,若试块不标准会导致后期校准和测厚会一致出现偏差。例如铝的氧化层与基体间无明显界面,但超声波在传播时的速度是不同的,会造成误差,且氧化层厚度不同误差的大小也不同,我们就可以在同一批被测材料中选择一块用千分尺或卡尺测量制成样块,对仪器进行校准。
 
超声波测厚仪
超声波测厚仪
 
6、注意超声波测厚仪的测量范围:如果被测材料在我们的超厚仪测量范围,那么可以进行正常测量,如果不在就需要更换。当被测物体是超薄材料时,我们可以选择涂层测厚仪(也有超声波的)测量。另外被测的涂层厚度不能低于仪器规定的最低厚度,否则也会出现测量偏差。所以说,材料厚度的测量也应该之选对的,不选贵的,符合自身测量环境和精度的仪器才是好的仪器。
 
7、声速选择错误:我们在使用超声波厚度测量时,经常会发生这样的问题,声速选择错误会导致实际厚度出现偏差,因为超声波测厚仪的工作原理就是根据声速与发射接收时差之积得出的。前面也提到高温会导致声速的传播速度变化,所以最好的方式是选择每种材料对应的温度的声速。如果声速选择不精准,可以通过标准试块来反推正确的声速。
 
8、探头的选择与磨损问题:这个问题其实与第4点有点重复,但还是要提出来就是为了强调探头选择的重要性。在探头的使用上也要注意维护,以免探头磨损或者其他导致探头不工作、灵敏度下降或者频率出现变化等等。如果在校准时发现精度出现较大的偏差,那么此时就需要更换新的探头试下。
 
9、耦合剂的选择和使用:耦合剂的重要性就不多说了,就是不用适当的耦合剂会测不准。耦合剂应适量使用,涂沫均匀。对于不同的被测物体表面情况,选择不同种类的耦合剂是非常重要的,当我们在光滑的被测材料表面使用耦合剂时,我们选择低粘度的耦合剂(如随测厚仪配置的耦合剂,轻机油也可以)是很合适的。而当我们在粗糙的被测材料表面或垂直表面及顶面使用耦合剂时,我们可以使用粘度较高的耦合剂(如甘油膏,黄油,润滑脂等)。如果是测量高温工件时,也应该使用高温探头和相应的高温耦合剂才能进行测量。
 
       超声波测厚仪使用常见问题介绍的较为简单,但列举出了在日常超声波测厚仪使用过程中容易导致测量失败或者测量出现重大偏差的问题,其实在超声波测厚仪使用注意事项中,这些内容也适用。

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