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分析!超聲波測厚儀測量產(chǎn)生誤差的原因

更新時(shí)間:2022-12-16      點(diǎn)擊次數(shù):1654
  電磁超聲測厚儀可以測量生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器的厚度,監(jiān)測腐蝕后的減薄程度,準(zhǔn)確測量各種板材和加工部件。該儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空航天等領(lǐng)域。探頭產(chǎn)生的超聲脈沖通過耦合劑到達(dá)被測體,部分超聲信號通過物體底部反射,探頭接收被測體底部反射的回波,準(zhǔn)確計(jì)算超聲波的往返時(shí)間,按公式計(jì)算厚度值,然后顯示計(jì)算結(jié)果。
 

 

  超聲波測厚儀測量產(chǎn)生誤差的原因:
  示值過大或過小原因分析在實(shí)際檢測工作中,經(jīng)常碰到測厚儀示值與設(shè)計(jì)值相比,明顯偏大或偏小,原因分析如下:
  1、層疊材料、復(fù)合材料。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,測厚時(shí)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。
  2、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(shí),將產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。
  3、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℃,聲速下降1%。對于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況。
  4、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。實(shí)際使用中由于耦合劑使用過多,造成探頭離開工件時(shí),儀器示值為耦合劑層厚度值。
  5、被測物體內(nèi)有沉積物,當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí),測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
  6、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。
  7、當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷時(shí),顯示值約為公稱厚度的70%。
  8、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(shí),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。
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