影響測量精度的原因:
涂覆層測厚儀的基本工作原理是:當(dāng)測頭與被測式樣接觸時,測頭裝置所產(chǎn)生的高頻電磁場, 使置于測頭下的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生渦流,其振幅和相位是導(dǎo)體與測頭之間非導(dǎo)電覆蓋層厚度的函數(shù). 即該渦流產(chǎn)生的交變電磁場會改變測頭參數(shù),而測頭參數(shù)變量的大小,并將這一電信號轉(zhuǎn)換處理,即可得到被測涂鍍層的厚度.
影響其測量精度的原因如下:
(1) 覆蓋層厚度大于25µm時,其誤差與覆蓋層厚度近似成正比;
(2) 基體金屬的電導(dǎo)率對測量有影響,它與基體金屬材料成分及熱處理方法有關(guān);
(3) 任何一種測厚儀都要求基體金屬有一個臨界厚度,只有大于這個厚度,測量才不會受基體金屬厚度的影響;
(4) 渦流測厚儀對式樣測定存在邊緣效應(yīng),即對靠近式樣邊緣或內(nèi)轉(zhuǎn)角處的測量是不可靠的.
(5) 試樣的曲率對測量有影響,這種影響將隨曲率半徑的減小明顯地增大;
(6) 基體金屬和覆蓋層的表面粗糙度影響測量的精度,粗糙度增大,影響增大;
(7) 渦流測厚儀對妨礙測頭與覆蓋層表面緊密接觸的附著物質(zhì)敏感.因此測量前應(yīng)清除測頭 和覆蓋層表面的污物;測量時應(yīng)使測頭與測試表面保持恒壓垂直接觸.
超聲波測厚儀可以方便的測量金屬材料和非金屬材料的厚度,但是在實(shí)際的測量過程中,會受到測量環(huán)境、工件等因素的影響,現(xiàn)總結(jié)如下:
(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(shè)備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進(jìn)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(dá)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(diǎn)接觸或線接觸,聲強(qiáng)透射率低(耦合不好)。可選用小管徑專用探頭(<6mm ),能較精確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(chǎn)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(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減,被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒,造成不顯示??蛇x用頻率較低的粗晶專用探頭(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,長期使用會使其表面粗糙度增加,導(dǎo)致靈敏度下降,從而造成顯示不正確??蛇x用500#砂紙打磨,使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)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(dǎo)致讀數(shù)無規(guī)則變化,在極端情況下甚至無讀數(shù)。
(7)被測物體(如管道)內(nèi)有沉積物,當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時,測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
(8)當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時,顯示值約為公稱厚度的70%,此時可用超聲波探傷儀或者帶波形顯示的測厚儀進(jìn)一步進(jìn)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(yàn)數(shù)據(jù)表明,熱態(tài)材料每增加100°C,聲速下降1%。對于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況。應(yīng)選用高溫專用探頭和高溫耦合劑(300-600°C),切勿使用普通探頭。
(10)層疊材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料。要測量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間,而且不能在復(fù)合(非均質(zhì))材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),測厚時要特別注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
(11)耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣,使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當(dāng),將造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍,無法測量。因根據(jù)使用情況選擇合適的種類,當(dāng)使用在光滑材料表面時,可以使用低粘度的耦合劑;當(dāng)使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時,應(yīng)使用粘度高的耦合劑。高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑。其次,耦合劑應(yīng)適量使用,涂抹均勻,一般應(yīng)將耦合劑涂在被測材料的表面,但當(dāng)測量溫度較高時,耦合劑應(yīng)涂在探頭上。
(12)聲速選擇錯誤。測量工件前,根據(jù)材料種類預(yù)置其聲速或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反測出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測量另一種材料時,將產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。要求在測量前一定要正確識別材料,選擇合適聲速。
(13)應(yīng)力的影響。在役設(shè)備、管道大部分有應(yīng)力存在,固體材料的應(yīng)力狀況對聲速有一定的影響,當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向一致時,若應(yīng)力為壓應(yīng)力,則應(yīng)力作用使工件彈性增加,聲速加快;反之,若應(yīng)力為拉應(yīng)力,則聲速減慢。當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不一至?xí)r,波動過程中質(zhì)點(diǎn)振動軌跡受應(yīng)力干擾,波的傳播方向產(chǎn)生偏離。根據(jù)資料表明,一般應(yīng)力增加,聲速緩慢增加。
(14)金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層,雖與基體材料結(jié)合緊密,無名顯界面,但聲速在兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的,從而造成誤差,且隨覆蓋物厚度不同,誤差大小也不同。
穿越涂層超聲波測厚儀的測量原理
按超聲波脈沖反射原理設(shè)計(jì)的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(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測,監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度??蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領(lǐng)域。
穿越涂層測厚:無需清除被測物體表面的油漆,塑料等附著物即可測量基體厚度;
兩種穿越涂層測厚模式:薄涂層模式,厚涂層模式;
探頭自動識別與匹配自主技術(shù):可對不同廠家生產(chǎn)的各種型號探頭自動進(jìn)行靈敏度與頻率等參數(shù)測試識別,自動調(diào)整主機(jī)測量設(shè)置,達(dá)到很好的測量效果
探頭零點(diǎn)自動校準(zhǔn);
多種實(shí)用測量模式:標(biāo)準(zhǔn)測量模式,大值測量模式,小值測量模式,差值測量模式,平均值測量模式,高溫測量模式(配高溫探頭);
適用于管材厚度測量;
人性化數(shù)據(jù)保存模式:可分組保存并可選擇每組保存數(shù)據(jù)量,無需保存每個測量數(shù)據(jù),簡化操作;
大容量數(shù)據(jù)存儲:數(shù)據(jù)存儲量可達(dá)2000組;適合測量灰口鑄鐵等粗晶粒材料(需另選購專用粗晶探頭)。
適合測量高溫材料,高可到300度(需另選購專用高溫探頭)。