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影響超聲波測厚儀準確度的因素

2023-10-31 [436]

優質超聲(sheng)測厚儀可以(yi)對(dui)金屬、塑料和(he)其他材料進行高度準(zhun)確的(de)檢(jian)測。 但是(shi),與被測材料、檢(jian)測設備、工件幾何形(xing)狀,以(yi)及用(yong)戶(hu)技(ji)能和(he)用(yong)心程度相(xiang)關的(de)多種因素都會(hui)影響(xiang)某個具體(ti)的(de)檢(jian)測應用(yong)所(suo)能達到的(de)準(zhun)確程度。請繼續(xu)閱讀,了解可能會(hui)影響(xiang)超聲(sheng)檢(jian)測結果的(de)因素。

與(yu)材料相關的因素

被測材料(liao)的物理特(te)性是一(yi)個(ge)會影響(xiang)超(chao)聲測厚儀的測量(liang)范圍和準確度的一(yi)個(ge)因(yin)素(su)。其中(zhong)包括(kuo)聲學和幾何學方面的因(yin)素(su)。

1. 被測(ce)材料的聲學特性

某些工程材料(liao)的多種條件可能會限制超聲厚度(du)測(ce)量的準確(que)度(du)和范(fan)圍。

  • 聲(sheng)波散射(she):在鑄造不銹鋼、鑄鐵、玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)和復(fu)合材(cai)料(liao)中(zhong),聲(sheng)能會(hui)從鑄件中(zhong)的(de)單個晶粒邊界,或玻(bo)璃(li)纖(xian)(xian)維(wei)和復(fu)合材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)纖(xian)(xian)維(wei)與基體之(zhi)間的(de)邊界散射(she)開來。各(ge)種材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)孔隙也會(hui)具有同(tong)樣的(de)效應。為(wei)防(fang)止探測到這些無用的(de)散射(she)回(hui)波,需確保對儀(yi)器的(de)靈(ling)敏度進行調整。但這種補償也會(hui)削弱儀(yi)器探測來自(zi)材(cai)料(liao)底面的(de)有效回(hui)波的(de)能力,從而會(hui)限(xian)制(zhi)測量(liang)范圍。

  • 聲(sheng)(sheng)衰減或(huo)聲(sheng)(sheng)吸收(shou):在許多(duo)如低密(mi)度(du)塑(su)料的(de)聚合(he)物(wu)和(he)大多(duo)數類型的(de)橡膠(jiao)中,聲(sheng)(sheng)能在超聲(sheng)(sheng)測量所用的(de)頻率(lv)下,衰減得非常(chang)(chang)快。這種(zhong)衰減通常(chang)(chang)隨著(zhu)溫度(du)的(de)升高而增加。這些材料的(de)可測最大厚度(du)往往受(shou)到聲(sheng)(sheng)衰減的(de)限制。

  • 聲(sheng)速(su)(su)(su)變(bian)(bian)(bian)化:只(zhi)有(you)在(zai)(zai)材料聲(sheng)速(su)(su)(su)與儀器校準的聲(sheng)速(su)(su)(su)一致的情況(kuang)下,超聲(sheng)厚度測量才會(hui)(hui)準確。在(zai)(zai)某些(xie)材料中,聲(sheng)速(su)(su)(su)在(zai)(zai)不(bu)同的位(wei)置(一點(dian)到另一點(dian))會(hui)(hui)表現(xian)(xian)出(chu)很大的變(bian)(bian)(bian)化。這種情況(kuang)會(hui)(hui)出(chu)現(xian)(xian)在(zai)(zai)某些(xie)鑄造金屬中,因(yin)為(wei)這些(xie)材料的晶粒(li)結構(gou)會(hui)(hui)因(yin)不(bu)同的冷卻速(su)(su)(su)度發生變(bian)(bian)(bian)化,而晶粒(li)結構(gou)的變(bian)(bian)(bian)化會(hui)(hui)使聲(sheng)速(su)(su)(su)產(chan)(chan)生各向異性現(xian)(xian)象。玻璃纖維(wei)由于樹脂/纖維(wei)比率的變(bian)(bian)(bian)化會(hui)(hui)產(chan)(chan)生局部聲(sheng)速(su)(su)(su)變(bian)(bian)(bian)化。許多塑料和橡膠在(zai)(zai)受到溫度影(ying)響時,聲(sheng)速(su)(su)(su)會(hui)(hui)快(kuai)速(su)(su)(su)發生變(bian)(bian)(bian)化,因(yin)此針對這些(xie)材料,要在(zai)(zai)實際測量時的溫度條件下進行聲(sheng)速(su)(su)(su)校準。

  • 相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)顛(dian)倒(dao)(dao)或(huo)(huo)(huo)(huo)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)失真:回波的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)或(huo)(huo)(huo)(huo)極性(xing)由(you)邊(bian)界(jie)材料的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對聲(sheng)(sheng)(sheng)阻(zu)(zu)抗(密度 × 聲(sheng)(sheng)(sheng)速)決定(ding)。超聲(sheng)(sheng)(sheng)測(ce)(ce)(ce)厚儀假設(she)在(zai)(zai)(zai)通常情況(kuang)(kuang)下(xia),被測(ce)(ce)(ce)工件(jian)與空氣(qi)或(huo)(huo)(huo)(huo)液體交界(jie),而空氣(qi)和液體的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)阻(zu)(zu)抗都低于(yu)金(jin)屬、陶瓷或(huo)(huo)(huo)(huo)塑料。但是,在(zai)(zai)(zai)某些(xie)(xie)特殊情況(kuang)(kuang)下(xia),如在(zai)(zai)(zai)測(ce)(ce)(ce)量(liang)金(jin)屬表面(mian)上的(de)(de)玻璃或(huo)(huo)(huo)(huo)塑料襯層(ceng),或(huo)(huo)(huo)(huo)測(ce)(ce)(ce)量(liang)鋼表面(mian)上的(de)(de)銅鍍(du)層(ceng)時(shi),這(zhe)種(zhong)阻(zu)(zu)抗關系便顛(dian)倒(dao)(dao)過來,回波也會出(chu)現(xian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)顛(dian)倒(dao)(dao)。為了在(zai)(zai)(zai)這(zhe)種(zhong)情況(kuang)(kuang)下(xia)保持測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)準確性(xing),需確保將回波探測(ce)(ce)(ce)極性(xing)更改為適當(dang)的(de)(de)選項。更為復雜的(de)(de)情況(kuang)(kuang)會發生在(zai)(zai)(zai)各向異性(xing)或(huo)(huo)(huo)(huo)均質(zhi)材料中(zhong),如粗(cu)粒金(jin)屬鑄件(jian)或(huo)(huo)(huo)(huo)某些(xie)(xie)復合(he)材料,這(zhe)些(xie)(xie)材料的(de)(de)材質(zhi)條件(jian)會導致(zhi)在(zai)(zai)(zai)聲(sheng)(sheng)(sheng)束區域(yu)內出(chu)現(xian)多重(zhong)聲(sheng)(sheng)(sheng)程。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)些(xie)(xie)情況(kuang)(kuang)下(xia),相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)位(wei)失真會產生一個無法清晰界(jie)定(ding)正負(fu)的(de)(de)回波。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)些(xie)(xie)情況(kuang)(kuang)下(xia),需要(yao)細心使(shi)用參(can)考標準試(shi)塊進行實驗,以(yi)確定(ding)影響測(ce)(ce)(ce)量(liang)準確度的(de)(de)因(yin)素。

2. 被測材料的物(wu)理特性

要確定測量范圍和(he)準確度(du),還必(bi)須考(kao)慮被測樣件的尺(chi)寸、形(xing)狀和(he)表(biao)面光(guang)潔度(du)。

  • 被(bei)測(ce)(ce)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)粗糙(cao)(cao)(cao)度(du):當被(bei)測(ce)(ce)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)和底面(mian)都(dou)很光滑時,可(ke)以獲得很高的(de)(de)測(ce)(ce)量準確度(du)。如果接觸面(mian)很粗糙(cao)(cao)(cao),則所能(neng)(neng)測(ce)(ce)到的(de)(de)最(zui)小厚(hou)度(du)值會因(yin)為增厚(hou)的(de)(de)耦合層中出現聲(sheng)反(fan)響而增大。低(di)效耦合可(ke)能(neng)(neng)會降低(di)回(hui)波(bo)波(bo)幅。此外,如果被(bei)測(ce)(ce)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)或底面(mian)非常粗糙(cao)(cao)(cao),由于探頭看到的(de)(de)多個聲(sheng)程略有不(bu)同,可(ke)能(neng)(neng)會出現回(hui)波(bo)失真情況,進而導致測(ce)(ce)量不(bu)準確。

    在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)測(ce)量(liang)(liang)中(zhong),被測(ce)樣件(jian)外(wai)表(biao)面(mian)(mian)松(song)動或(huo)剝落(luo)的(de)(de)(de)結(jie)垢(gou)、銹(xiu)(xiu)蝕(shi)、腐(fu)蝕(shi)或(huo)污垢(gou)會影響從探頭(tou)向被測(ce)材料發出的(de)(de)(de)聲(sheng)能(neng)的(de)(de)(de)耦合效果(guo)(guo)。因此,在(zai)(zai)測(ce)量(liang)(liang)之(zhi)前,要(yao)用(yong)鋼(gang)絲刷或(huo)銼(cuo)(cuo)刀清除樣件(jian)上任(ren)何松(song)散的(de)(de)(de)碎屑。一般來說,只要(yao)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)區域(yu)光(guang)滑,且仍然附著(zhu)在(zai)(zai)下面(mian)(mian)的(de)(de)(de)金屬上,測(ce)厚(hou)儀(yi)就可以透過(guo)較薄的(de)(de)(de)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)層(ceng)完成(cheng)腐(fu)蝕(shi)區域(yu)的(de)(de)(de)厚(hou)度測(ce)量(liang)(liang)。請切(qie)記(ji),某(mou)些非常(chang)粗(cu)糙的(de)(de)(de)鑄件(jian)或(huo)銹(xiu)(xiu)蝕(shi)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)可能(neng)需要(yao)使用(yong)銼(cuo)(cuo)刀或(huo)砂紙打磨成(cheng)平滑的(de)(de)(de)狀態,以確保(bao)獲得(de)適當(dang)的(de)(de)(de)聲(sheng)耦合。如(ru)果(guo)(guo)漆層(ceng)從金屬上剝落(luo),則(ze)可能(neng)還需要(yao)去除漆層(ceng)。

  • 被測(ce)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)(qu)(qu)率(lv):與(yu)(yu)被測(ce)樣(yang)件(jian)(jian)曲(qu)(qu)(qu)率(lv)相關的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)問題是探頭(tou)與(yu)(yu)被測(ce)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)(dui)直(zhi)(zhi)情況。在(zai)(zai)曲(qu)(qu)(qu)面上進行測(ce)量(liang)時(shi),一(yi)定要(yao)(yao)將探頭(tou)放置在(zai)(zai)樣(yang)件(jian)(jian)曲(qu)(qu)(qu)面的(de)(de)(de)(de)中心(xin)線附近(jin),并盡可能(neng)使探頭(tou)穩定地貼附在(zai)(zai)表(biao)面上。使用一(yi)個(ge)(ge)裝有(you)彈(dan)簧的(de)(de)(de)(de)V型探頭(tou)支架有(you)助于(yu)保(bao)持(chi)探頭(tou)與(yu)(yu)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)(dui)直(zhi)(zhi)狀態(tai)。一(yi)般來說,隨著曲(qu)(qu)(qu)率(lv)半徑的(de)(de)(de)(de)減小,探頭(tou)的(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)也應減小,而(er)探頭(tou)與(yu)(yu)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)(dui)直(zhi)(zhi)狀態(tai)也會(hui)逐(zhu)漸變得更加重要(yao)(yao)。對(dui)(dui)(dui)于(yu)曲(qu)(qu)(qu)率(lv)半徑非常小的(de)(de)(de)(de)工(gong)件(jian)(jian),需要(yao)(yao)使用聚焦探頭(tou)進行水浸檢(jian)測(ce)。在(zai)(zai)某些情況下,觀(guan)察顯示的(de)(de)(de)(de)波(bo)形有(you)助于(yu)保(bao)持(chi)探頭(tou)與(yu)(yu)樣(yang)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對(dui)(dui)(dui)直(zhi)(zhi)狀態(tai)。此外,在(zai)(zai)曲(qu)(qu)(qu)面上測(ce)量(liang)時(shi),一(yi)定不要(yao)(yao)使用過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)耦合(he)劑(ji)(ji)量(liang),只(zhi)要(yao)(yao)能(neng)夠獲取(qu)讀數(shu)即可。過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)耦合(he)劑(ji)(ji)會(hui)在(zai)(zai)探頭(tou)和被測(ce)表(biao)面之間形成圓(yuan)角,聲(sheng)波(bo)會(hui)在(zai)(zai)此處回響,并可能(neng)產生(sheng)虛假信號,生(sheng)成錯誤(wu)讀數(shu)。

  • 錐度或偏心度:如果被(bei)測(ce)樣件(jian)的接觸面和底面呈錐形、偏心或以其他方(fang)式相互(hu)傾斜或錯位,則回波的波幅(fu)會(hui)降低,并可(ke)能會(hui)由(you)于(yu)聲(sheng)(sheng)程(cheng)在整個(ge)聲(sheng)(sheng)束寬度上的變化而失真(zhen),進(jin)而會(hui)降低測(ce)量(liang)的準確度。通常情(qing)況下,測(ce)得的厚(hou)度代表聲(sheng)(sheng)束直徑(jing)中(zhong)變化厚(hou)度的近似積分平均值(zhi)。如果錯位嚴重(zhong),則無法(fa)進(jin)行測(ce)量(liang),因為(wei)反射聲(sheng)(sheng)束會(hui)形成一個(ge)遠離(li)探(tan)頭的V形聲(sheng)(sheng)程(cheng),無法(fa)被(bei)探(tan)頭接收(shou)。這種(zhong)影響會(hui)隨著材料厚(hou)度的增加而變得更大。

與操(cao)作人員相關的因素(su)

校準(zhun)(zhun):任何超聲測量的(de)準(zhun)(zhun)確度都取決于校準(zhun)(zhun)時(shi)是(shi)否準(zhun)(zhun)確、用(yong)心(xin)。需確保(bao)在更(geng)換被測材料或探頭(tou)時(shi),進(jin)行第4節中所述的(de)聲速校準(zhun)(zhun)和零(ling)位校準(zhun)(zhun)。此外,我(wo)們(men)建議使(shi)用(yong)厚(hou)度已知(zhi)的(de)樣(yang)件進(jin)行定期核查(cha),以驗(yan)證測厚(hou)儀(yi)是(shi)否運行正常。

  • 聲束(shu)對直(zhi):在平面(mian)(mian)上(shang)進行檢(jian)測時(shi)(shi)(shi),始(shi)終(zhong)要(yao)將探(tan)頭(tou)(tou)平放在被測表(biao)面(mian)(mian)上(shang);在曲(qu)面(mian)(mian)上(shang)進行檢(jian)測時(shi)(shi)(shi),始(shi)終(zhong)要(yao)使探(tan)頭(tou)(tou)保(bao)持與曲(qu)率半徑垂(chui)直(zhi)的狀態。在曲(qu)面(mian)(mian)上(shang)進行檢(jian)測時(shi)(shi)(shi),始(shi)終(zhong)要(yao)使探(tan)頭(tou)(tou)處于曲(qu)線的中心。否則會導致回波失(shi)真,對準確度產生負面(mian)(mian)影響(xiang)。

  • 耦合(he)(he)技術(shu):在使用(yong)接觸(chu)式探(tan)頭(tou)(tou)的(de)模(mo)(mo)式1測量中(zhong)(zhong),所測的(de)厚度(du)(du)值(zhi)包含耦合(he)(he)層的(de)厚度(du)(du),耦合(he)(he)層厚度(du)(du)會通過零位偏移得(de)到(dao)補償(chang)。要(yao)(yao)獲(huo)得(de)很高(gao)的(de)準(zhun)確(que)度(du)(du),耦合(he)(he)技術(shu)一定要(yao)(yao)可(ke)(ke)靠(kao)穩(wen)定。為了獲(huo)得(de)穩(wen)定的(de)測量結(jie)果,耦合(he)(he)劑量不要(yao)(yao)太(tai)多,能獲(huo)得(de)穩(wen)定讀(du)(du)數就(jiu)行,而且要(yao)(yao)對(dui)探(tan)頭(tou)(tou)施(shi)加均勻的(de)壓力。實踐證明,適(shi)中(zhong)(zhong)到(dao)較(jiao)(jiao)強的(de)力度(du)(du)可(ke)(ke)生成具有可(ke)(ke)重復性的(de)讀(du)(du)數。此外,不可(ke)(ke)在粗糙的(de)表面上刮擦、拉動(dong)探(tan)頭(tou)(tou)。一般來(lai)說,對(dui)于小(xiao)直徑探(tan)頭(tou)(tou),施(shi)予較(jiao)(jiao)輕的(de)力度(du)(du)便可(ke)(ke)擠出多余的(de)耦合(he)(he)劑,而大直徑探(tan)頭(tou)(tou)則需更大的(de)力度(du)(du)達到(dao)相同的(de)效果。在所有模(mo)(mo)式中(zhong)(zhong),探(tan)頭(tou)(tou)傾斜了,回(hui)波就(jiu)會失真,產生不準(zhun)確(que)的(de)讀(du)(du)數。

    對(dui)小直徑管(guan)道(dao)和管(guan)子進行腐蝕測量時,要(yao)以如(ru)下(xia)方(fang)式放(fang)置(zhi)探頭(tou)(tou):探頭(tou)(tou)面上可見(jian)的聲障材料要(yao)與(yu)管(guan)道(dao)的中心軸垂(chui)直對(dui)齊,如(ru)下(xia)圖所示。

因素1.jpg

與(yu)設(she)備相關的因素(su)

雖(sui)然數字采樣率等儀(yi)器設(she)計因素會(hui)設(she)定超聲(sheng)測(ce)量(liang)(liang)儀(yi)的可測(ce)厚度(du)(du)范圍和測(ce)量(liang)(liang)準確度(du)(du),但具體應用(yong)中(zhong)的厚度(du)(du)范圍和測(ce)量(liang)(liang)準確度(du)(du)最終要取決于測(ce)厚儀(yi)、探(tan)頭(tou)、設(she)置以及與材料相關因素的綜合考量(liang)(liang)。



在高溫或(huo)水下(xia)等特(te)殊條件下(xia)進行超聲測量需(xu)要考慮更多的因素。如果(guo)您計(ji)劃在以(yi)下(xia)情況下(xia)使用(yong)超聲測厚(hou)儀(yi),請遵循(xun)這些建議,以(yi)確保檢測安全并(bing)獲得準確的結(jie)果(guo)。

高(gao)溫超聲檢測

在高(gao)(gao)(gao)溫(約(yue)50 °C以(yi)(yi)(yi)上)下(xia)進(jin)行(xing)測量需要細心做好規劃(hua)。用于(yu)腐蝕應(ying)用的(de)(de)(de)許多雙晶探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)可以(yi)(yi)(yi)承受高(gao)(gao)(gao)溫,在某些情況下(xia),可短暫接觸(chu)(chu)高(gao)(gao)(gao)達(da)500 °C的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫表面(mian)。而標(biao)準接觸(chu)(chu)式探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)如果暴露(lu)在約(yue)50 °C以(yi)(yi)(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環境中, 就(jiu)會(hui)損(sun)壞或(huo)損(sun)毀,因為用于(yu)制造探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)材料的(de)(de)(de)熱膨(peng)脹系數不(bu)同,會(hui)在高(gao)(gao)(gao)溫下(xia)出現(xian)脫(tuo)粘現(xian)象。千萬不(bu)要在溫度(du)過(guo)高(gao)(gao)(gao)、無法(fa)用手(shou)指舒適觸(chu)(chu)摸(mo)的(de)(de)(de)表面(mian)上使(shi)(shi)用接觸(chu)(chu)式探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)。此外,一定要在模式2或(huo)模式3中使(shi)(shi)用單晶探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)進(jin)行(xing)高(gao)(gao)(gao)溫測量,探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)可以(yi)(yi)(yi)是延(yan)遲塊式探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(裝有適當的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫延(yan)遲塊),也可以(yi)(yi)(yi)是水浸探(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)。

所有材料的(de)聲(sheng)速(su)都隨(sui)溫(wen)(wen)度而(er)變化,通(tong)常會(hui)(hui)隨(sui)著(zhu)材料變冷而(er)增加,隨(sui)著(zhu)材料變熱(re)而(er)減小,在冰點或熔點會(hui)(hui)出(chu)現急劇變化。這種影響在塑料和橡膠中(zhong)要(yao)比在金(jin)屬或陶瓷中(zhong)大得多(duo)。為獲得更好的(de)準確(que)度,要(yao)在與(yu)測量溫(wen)(wen)度相同(tong)的(de)溫(wen)(wen)度下校準測厚儀的(de)聲(sheng)速(su)設(she)置(zhi)。請注意,使(shi)用設(she)置(zhi)為室溫(wen)(wen)聲(sheng)速(su)的(de)測厚儀測量高溫(wen)(wen)材料通(tong)常會(hui)(hui)導致結(jie)果出(chu)現重大錯誤。最后,在溫(wen)(wen)度高于約100 °C時,我們建議使(shi)用特殊的(de)高溫(wen)(wen)耦合(he)劑。

使用(yong)超聲測厚儀進行(xing)在線測量(liang)

在生產(chan)線(xian)上(shang)或(huo)處理過(guo)程中進(jin)(jin)行(xing)(xing)的超聲(sheng)厚度測量(liang)可(ke)以(yi)持續對移動的產(chan)品(pin)進(jin)(jin)行(xing)(xing)測量(liang),如擠壓(ya)成型塑料(liao)管道(dao)和管子、電纜護套(tao)和鈑金等。多通(tong)道(dao)儀器可(ke)以(yi)在管狀(zhuang)產(chan)品(pin)圓周上(shang)或(huo)板材整個寬度上(shang)的不同(tong)位置進(jin)(jin)行(xing)(xing)測量(liang)。在線(xian)測量(liang)通(tong)常(chang)使用水浸式探頭進(jin)(jin)行(xing)(xing),這種探頭通(tong)過(guo)水槽(cao)或(huo)水層耦合聲(sheng)能,以(yi)避免與產(chan)品(pin)直接接觸。對于擠壓(ya)成型管道(dao)、管子和電纜護套(tao),通(tong)常(chang)可(ke)以(yi)將冷卻(que)(que)水作(zuo)為耦合劑,在現有冷卻(que)(que)槽(cao)內進(jin)(jin)行(xing)(xing)測量(liang)。為了(le)保持探頭與被測材料(liao)正(zheng)確(que)對直的狀(zhuang)態,需要將探頭固定住。

使(shi)用長探頭電纜進行(xing)超聲檢測(ce)

超聲測(ce)(ce)厚儀最(zui)常(chang)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的是約1米長(chang)的探(tan)頭電(dian)(dian)纜(lan)。除(chu)非檢測(ce)(ce)條件所需(xu),一般不建議使(shi)(shi)用(yong)(yong)很(hen)長(chang)的電(dian)(dian)纜(lan)。在常(chang)見(jian)檢測(ce)(ce)頻率下(xia),如果電(dian)(dian)纜(lan)長(chang)度超過約3米,則應考慮電(dian)(dian)纜(lan)效應,因為可能(neng)會(hui)出現負面(mian)影響(xiang)。在特(te)定情況下(xia),可使(shi)(shi)用(yong)(yong)的最(zui)大(da)電(dian)(dian)纜(lan)長(chang)度取決于探(tan)頭類型和要測(ce)(ce)量(liang)的最(zui)小(xiao)厚度。請注(zhu)意(yi),雙晶探(tan)頭可以使(shi)(shi)用(yong)(yong)比單(dan)晶探(tan)頭長(chang)得(de)多的電(dian)(dian)纜(lan);在適當(dang)儀器設置下(xia),可能(neng)長(chang)達(da)100米。要特(te)別注(zhu)意(yi)探(tan)頭與電(dian)(dian)纜(lan)的電(dian)(dian)氣匹配(pei)問題,考慮到電(dian)(dian)纜(lan)中信號(hao)的衰減,并(bing)補償(chang)脈沖通過電(dian)(dian)纜(lan)的傳輸時間。

水(shui)下超聲檢測

一些腐(fu)蝕(shi)測量應用涉及到(dao)諸如(ru)測量浸(jin)在(zai)(zai)水(shui)(shui)中(zhong)的支撐樁或(huo)船體的厚度等情況(kuang)。雖然大多數標準接(jie)觸式、延遲塊(kuai)式和(he)雙(shuang)(shuang)晶探(tan)頭(tou)可以短暫(zan)浸(jin)入淺水(shui)(shui)中(zhong)而不(bu)會(hui)出(chu)現問題,但長(chang)期浸(jin)泡或(huo)深度浸(jin)泡(深度超(chao)過約2米(mi))最終(zhong)會(hui)使(shi)探(tan)頭(tou)因腐(fu)蝕(shi)和(he)水(shui)(shui)的侵入而出(chu)現故障,尤其是在(zai)(zai)鹽水(shui)(shui)中(zhong)。對于深水(shui)(shui)海洋(yang)應用,通常(chang)使(shi)用防水(shui)(shui)雙(shuang)(shuang)晶探(tan)頭(tou),這種探(tan)頭(tou)經過密封可防止在(zai)(zai)高(gao)壓(ya)下水(shui)(shui)的侵入。如(ru)上所述,這類探(tan)頭(tou)可用于大約100米(mi)的深度。

在通過環氧(yang)樹脂漆等涂(tu)層(ceng)或其他保護性(xing)表面進行(xing)測量時,有一些因素需要考慮。

鋼材料上(shang)的油漆、環氧樹脂和類似的保護涂層(ceng)(ceng)(ceng)通常(chang)會(hui)在(zai)腐(fu)蝕(shi)測量(liang)應用中引發潛(qian)在(zai)的問(wen)題。由于(yu)非金屬涂層(ceng)(ceng)(ceng)的聲速通常(chang)約為鋼的一半,因此涂層(ceng)(ceng)(ceng)可(ke)能會(hui)給測量(liang)結果增加兩倍(bei)于(yu)其實際厚度的誤差。

為什么準確測量涂層很重要(yao)?

涂(tu)(tu)層厚(hou)度(du)對產品質量(liang)(liang)、工藝控制(zhi)(zhi)和(he)成(cheng)本控制(zhi)(zhi)有(you)著重大影(ying)響。有(you)助(zhu)于確保涂(tu)(tu)層發揮其(qi)預(yu)期功能的(de)兩個因素是涂(tu)(tu)料的(de)質量(liang)(liang)和(he)涂(tu)(tu)層的(de)厚(hou)度(du)。準確測量(liang)(liang)涂(tu)(tu)層可(ke)以保證滿足各行業的(de)要求。超聲測厚(hou)儀是一(yi)種無損檢測儀器,只需接觸(chu)到被測材料表面(mian)的(de)一(yi)側(ce),就可(ke)以準確地測量(liang)(liang)涂(tu)(tu)層的(de)厚(hou)度(du)。

超(chao)聲涂層厚度測(ce)量技術

用于(yu)測(ce)量涂層管道和(he)工件厚(hou)度的兩種技術是回波(bo)到回波(bo)測(ce)量和(he)穿(chuan)透涂層(THRU-COAT)測(ce)量。每種技術都有優點(dian)和(he)缺點(dian):

回波到回波測量:

回(hui)波到回(hui)波測(ce)(ce)量技術,奧(ao)林(lin)巴(ba)斯38DL PLUS和45MG測(ce)(ce)厚(hou)儀(可選)都提供,這種技術在測(ce)(ce)量管(guan)道或其他金屬(shu)結構的(de)(de)剩余(yu)壁厚(hou)時不會(hui)測(ce)(ce)量涂層(ceng)(ceng)的(de)(de)厚(hou)度(du)。這種技術對兩(liang)個連續底(di)面(mian)回(hui)波之間(jian)的(de)(de)間(jian)隔計時,以獲(huo)得不含涂層(ceng)(ceng)的(de)(de)金屬(shu)材料的(de)(de)準確厚(hou)度(du)(因為多重底(di)面(mian)回(hui)波出(chu)現在金屬(shu)中,而(er)一般不會(hui)出(chu)現在涂層(ceng)(ceng)中)。

回波1.jpg   


回(hui)波(bo)(bo)到(dao)回(hui)波(bo)(bo)技術的優(you)勢特性(xing)如下:

  • 可以使用各種普通探頭(tou)

  • 通常可以(yi)透過粗糙表面的(de)涂層對材料進行測(ce)量

  • 如(ru)果使用適(shi)當的探頭,可(ke)對溫度高(gao)達500 ℃左(zuo)右的材料進行測(ce)量(liang)

回波到回波技(ji)術(shu)的局限性如下:

  • 需要多重底面回波,但(dan)是在嚴重腐蝕(shi)的金屬中可(ke)能無法獲得這些回波

  • 與(yu)穿透涂層技術相比,有時(shi)可測厚度范圍(wei)會(hui)更有限

穿透(tou)涂層(THRU-COAT)測量:

穿透(tou)涂(tu)層(THRU-COAT)測量技術可以(yi)分開測量金(jin)屬(shu)厚(hou)(hou)度和金(jin)屬(shu)上(shang)薄(bo)薄(bo)的(de)非金(jin)屬(shu)涂(tu)層(如(ru)漆層)的(de)厚(hou)(hou)度。這種技術使用軟件識別聲(sheng)束在涂(tu)層中完成一個往(wang)返聲(sheng)程所代表(biao)的(de)時間段。從總測量值中減去這個時間段,可以(yi)計算出金(jin)屬(shu)基底的(de)厚(hou)(hou)度。如(ru)果(guo)涂(tu)層厚(hou)(hou)度低(di)于0.125 毫米,或外部涂(tu)層表(biao)面粗(cu)糙或不規(gui)則(ze),則(ze)穿透(tou)涂(tu)層(THRU-COAT) 測量可能無法正常完成。

穿(chuan)透(tou)涂(tu)層技(ji)術(shu)優于回(hui)波(bo)到回(hui)波(bo)技(ji)術(shu)的特(te)性如(ru)下:

  • 金屬材(cai)料的(de)可測厚(hou)度范圍寬泛(fan):在(zai)鋼(gang)材(cai)料中,一般從1毫米到50毫米(2英寸)以上(shang)。

  • 只需要一個底面回波

  • 測量帶(dai)有點蝕(shi)缺(que)陷的金屬材料時(shi),可以更準確地(di)測量金屬的最小剩余(yu)厚度

穿透涂(tu)層(ceng)技術的局限性如下(xia):

  • 涂層必須為非金(jin)屬材料,且(qie)厚度(du)至(zhi)少為0.125毫(hao)米

  • 涂層表面必須相對光滑

  • 要求使(shi)用兩種特殊探頭(tou)的一種

  • 被測材料表(biao)面的溫度不(bu)得超(chao)過50 °C