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分析!超声波测厚仪测量产生误差的原因

更新时间:2022-12-16      点击次数:875
  电磁超声测厚仪可以测量生产设备中各种管道和压力容器的厚度,监测腐蚀后的减薄程度,准确测量各种板材和加工部件。该仪器可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空航天等领域。探头产生的超声脉冲通过耦合剂到达被测体,部分超声信号通过物体底部反射,探头接收被测体底部反射的回波,准确计算超声波的往返时间,按公式计算厚度值,然后显示计算结果。
 

 

  超声波测厚仪测量产生误差的原因:
  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相比,明显偏大或偏小,原因分析如下:
  1、层叠材料、复合材料。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。对于由多层材料包扎制成的设备,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。
  2、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。
  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、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。
  5、被测物体内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。
  6、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,无名显界面,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。
  7、当材料内部存在缺陷时,显示值约为公称厚度的70%。
  8、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至时,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。
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