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金属超声波测厚仪测量产生误差的原因
点击次数:321 发布时间:2017/2/24
     金属超声波测厚仪采用脉冲反射超声波测量原理,适用于超声波能以一恒定速度在其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。此仪器可对各种板材和各种加工零件作精确测量。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
    金属超声波测厚仪的原理:探头发射的超声波脉冲到达被测物体并在物体中传播,到达材料分界面时被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。适合测量所有导声材料,如钢、铁、金属,塑料、陶瓷、有机玻璃等超声波的良导体。
    金属超声波测厚仪测量产生误差的原因:
    (1、层叠材料、复合(非均质)材料。
    要测量未经耦合的层叠材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。
    (2、声速选择错误。测量工件前,根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。
    (3、温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100°C,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。
    (4、耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。
    如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。
    实际使用中由于耦合剂使用过多,造成探头离开工件时,仪器示值为耦合剂层厚度值。
    (5、被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。
    (6、金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。
    (7、当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%(此时要用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测)。
    (8、应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。
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