超聲波測厚儀基本原理

超聲波測厚儀基本原理

根據超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭，通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。按此原理設計的超聲波測厚儀可對各種板材和各種加工零件作測量，也可以對生產設備中各種管道和壓力容器進行監測，監測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度。可廣泛應用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領域。 
使用技巧：(以我公司銷售的超聲波測厚儀為例) 
1、一般測量方法： 
(1)在一點處用探頭進行兩次測厚，在兩次測量中探頭的分割面要互為90°,取較小值為被測工件厚度值。 
(2)30mm多點測量法：當測量值不穩定時，以一個測定點為中心，在直徑約為30mm的圓內進行多次測量，取zui小值為被測工件厚度值。
2、測量法：在規定的測量點周圍增加測量數目，厚度變化用等厚線表示。 
3、連續測量法：用單點測量法沿路線連續測量，間隔不大于5mm。 
4、網格測量法：在區域劃上網格，按點測厚記錄。此方法在高壓設備、不銹鋼襯里腐蝕監測中廣泛使用。
5、影響超聲波測厚儀示值的因素： http://www.oupu17.com/ou-01/chy-002.html
(1)工件表面粗糙度過大，造成探頭與接觸面耦合效果差，反射回波低，甚至無法接收到回波信號。對于表面銹蝕，耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理，降低粗糙度，同時也可以將氧化物及油漆層去掉，露出金屬光澤，使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。 
(2)工件曲率半徑太小，尤其是小徑管測厚時，因常用探頭表面為平面，與曲面接觸為點接觸或線接觸，聲強透射率低(耦合不好)。可選用小管徑探頭(6mm),能較的測量管道等曲面材料。 
(3)檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產生散射，探頭無法接受到底波信號。 
(4)鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，超聲波在其中穿過時產生嚴重的散射衰減，被散射的超聲波沿著復雜的路徑傳播，有可能使回波湮沒，造成不顯示。可選用頻率較低的粗晶探頭(2.5MHz)。 
(5)探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂，使用會使其表面粗糙度增加，導致靈敏度下降，從而造成顯示不正確。可選用500#砂紙打磨，使其平滑并保證平行度。如仍不穩定，則考慮更換探頭。 
(6)被測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導致讀數無規則變化，在情況下甚至無讀數。 http://www.oupu17.com/ou-01/chy-002.html
(7)被測物體(如管道)內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，超聲波測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。 
(8)當材料內部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時，顯示值約為公稱厚度的70%，此時可用超聲波測厚儀進一步進行缺陷檢測
(9)溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態材料每增加100℃，聲速下降1%。對于高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫探頭(300－600℃)，切勿使用普通探頭。