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影响超声波测厚仪示值的因素

时间:2021-01-06 来源:计量校准点击:次

影响超声波测厚仪示值的因素

(1)工件表面粗糙度过大，导致探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收回波信号。对于表面锈蚀，耦合效果不佳的在役设备和管道可以通过喷砂、打磨、缩径等方法进行处理，降低粗糙度，同时可以去除氧化物和漆层，露出金属光泽，使探头和被测物体通过耦合剂达到良好的耦合效果。

(2)工件的曲率半径太小，特别是在测量小直径管的厚度时，由于常用的探头表面是平的，与曲面的接触是点接触或线接触，所以声强透射比低(耦合性差)。可以选择直径较小(6mm)的专用探头，可以精确测量管道等曲面材料。

(3)探测面与底面不平行，声波遇到底面散射，探头无法接收到底波信号。

(4)铸件和奥氏体钢由于结构不均匀或晶粒粗大，超声波通过时散射衰减严重，散射的超声波沿复杂路径传播，可能导致回波湮灭而不显示。可选择低频粗晶专用探头(2.5MHz)。

(5)探头接触面有一定磨损。常用的测厚探头表面是丙烯酸树脂，会增加其表面粗糙度，降低灵敏度，导致显示不正确。可用500#砂纸打磨，使其光滑，保证平行度。如果仍然不稳定，考虑更换探头。

(6)计量校准被测物体背面有大量腐蚀坑。由于被测物体另一侧有锈斑和腐蚀坑，声波被衰减，导致读数不规则变化，极端情况下甚至没有读数。

(7)被测物体(如管道)内有沉积物。当沉积物和工件的声阻抗相差不大时，测厚仪显示的值是壁厚加上沉积物的厚度。

(8)有缺陷(如夹杂物、夹层等)时。)在材料中，显示值约为标称厚度的70%。此时，超声波探伤仪可以用于进一步的缺陷检测。

(9)温度的影响。一般来说，固体材料中的声速随着其温度的升高而降低。实验数据表明，在热材料中，声速每增加100，降低1%。高温在用设备经常会遇到这种情况。高温(300-600C)应选用专用探头，不应使用普通探头。

(10)层压材料和复合(异质)材料。无法测量未耦合的层压材料，因为超声波无法穿透未耦合的空间，也无法在复合(异质)材料中以均匀的速度传播。对于由多层材料制成的设备(如尿素高压设备)，应特别注意厚度测量，测厚仪的指示值仅指示与探头接触的材料层的厚度。

(12)偶联剂的影响。偶联剂是用来消除探头与被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿透工件，达到检测的目的。如果选择类型或使用不当，会导致错误或闪烁耦合标记，无法测量。由于根据应用情况选择合适的种类，在光滑的材料表面使用时，可以使用低粘度的耦合剂；在粗糙表面、垂直面和顶面使用时，应使用高粘度的偶联剂。高温工件应选用高温偶联剂。其次，耦合剂要适量使用，涂抹均匀。一般应在被测材料表面涂覆耦合剂，但当测量温度较高时，应在探头上涂覆耦合剂。

(13)声速选择错误。测量工件前，根据材料类型预设声速或根据标准块反测声速。当用一种材料(常见的试块是钢)校准仪器，然后测量另一种材料时，会产生错误的结果。需要纠正

(15)氧化物或油漆涂层对金属表面的影响。虽然金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层与基材结合紧密，没有明显的界面，但声速在两种物质中的传播速度不同，导致误差，误差随覆盖层厚度而变化。