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测厚仪新闻

超声波测厚仪示值失真原因分析

    超声波测厚仪是采用超声波测量原理的测厚仪器,超声波测厚仪测量原理是探头发射的超声波脉冲到达背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。超声波测厚在实际应用中,尤其是在役设备的检测中,如果出现示值失真,偏离实际厚度的现象,结果造成管线(设备)隐患存在,就是依据错误的数据更换了管件,造成大量材料浪费。根据我公司几年来超声波测厚的跟踪使用情况,将超声波测厚仪示值失真原因分析如下:
1、无示值显示或示值闪烁不稳原因分析:这种现象在现场设备和管道检测中时常出现,经过大量现象和数据分析,归纳 原因如下:
(1)工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面藕合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。在役设备、管道大部分是表面锈蚀,藕合效果极差。
(2)工件表面率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(藕合不好)。
(3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。
(4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。
(5)探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成不显示或闪烁。
(6)被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。
2、示值过大或过小原因分析  在实际检测工作中,经常碰到测厚仪示值与设计值(或预期值)相比,明显偏大或偏小,原因分析如下:
(1)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,测厚仪器显示值为壁厚加沉积物厚度。
(2)当材料内部存在缺陷(如夹渣、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)。
(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℃,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。
(4)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。对于由于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。
(5)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。
(6)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。
(7)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,则应力作用使用工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一致时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。

(8)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,无明显界面,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。

超声波测厚仪图片

TT130超声波测厚仪



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