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影響超聲波測厚儀準確度的因素

2023-10-31 [205]

優質(zhi)超聲測(ce)(ce)厚(hou)儀可以對金(jin)屬、塑料(liao)(liao)(liao)和(he)其(qi)他材料(liao)(liao)(liao)進行(xing)高度(du)準確(que)的(de)檢測(ce)(ce)。 但(dan)是,與被測(ce)(ce)材料(liao)(liao)(liao)、檢測(ce)(ce)設(she)備、工件幾何形狀,以及用戶(hu)技能和(he)用心程度(du)相關的(de)多種因素都會影(ying)響某(mou)個(ge)具體(ti)的(de)檢測(ce)(ce)應用所(suo)能達到(dao)的(de)準確(que)程度(du)。請繼續閱讀(du),了解(jie)可能會影(ying)響超聲檢測(ce)(ce)結果的(de)因素。

與(yu)材料相關(guan)的因素

被測(ce)材料的(de)物理特性是一個(ge)會影響超聲(sheng)測(ce)厚儀的(de)測(ce)量范圍(wei)和(he)準確(que)度的(de)一個(ge)因(yin)(yin)素(su)。其中包括聲(sheng)學和(he)幾(ji)何(he)學方面的(de)因(yin)(yin)素(su)。

1. 被測材(cai)料的聲學特性

某些工程材料的(de)多種條(tiao)件可(ke)能會限制超聲(sheng)厚(hou)度測量的(de)準確(que)度和范圍。

  • 聲(sheng)波散射:在(zai)鑄(zhu)造不銹鋼、鑄(zhu)鐵、玻(bo)璃纖(xian)維(wei)和復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong),聲(sheng)能會從鑄(zhu)件中(zhong)的(de)單(dan)個(ge)晶粒邊界(jie),或玻(bo)璃纖(xian)維(wei)和復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)纖(xian)維(wei)與(yu)基(ji)體(ti)之間的(de)邊界(jie)散射開來。各種(zhong)(zhong)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)孔(kong)隙也會具有(you)同樣(yang)的(de)效(xiao)應。為防止探測到這(zhe)些無用的(de)散射回波,需(xu)確保對儀器的(de)靈(ling)敏度進行調(diao)整。但這(zhe)種(zhong)(zhong)補償也會削弱儀器探測來自(zi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)底面(mian)的(de)有(you)效(xiao)回波的(de)能力,從而會限制(zhi)測量(liang)范圍。

  • 聲(sheng)衰(shuai)減(jian)(jian)或聲(sheng)吸收:在(zai)許多如低(di)密度塑料(liao)的(de)(de)聚合物和大多數(shu)類型的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)中,聲(sheng)能在(zai)超(chao)聲(sheng)測量所(suo)用(yong)的(de)(de)頻率(lv)下(xia),衰(shuai)減(jian)(jian)得(de)非(fei)常快(kuai)。這(zhe)種衰(shuai)減(jian)(jian)通常隨著溫(wen)度的(de)(de)升高而(er)增加。這(zhe)些材料(liao)的(de)(de)可測最大厚度往(wang)(wang)往(wang)(wang)受到聲(sheng)衰(shuai)減(jian)(jian)的(de)(de)限(xian)制。

  • 聲(sheng)速(su)變(bian)(bian)(bian)化:只有在(zai)(zai)(zai)材料聲(sheng)速(su)與儀器校準的(de)聲(sheng)速(su)一致的(de)情況下,超聲(sheng)厚度(du)測量才(cai)會(hui)準確。在(zai)(zai)(zai)某些(xie)材料中,聲(sheng)速(su)在(zai)(zai)(zai)不(bu)同的(de)位(wei)置(一點到(dao)(dao)另一點)會(hui)表(biao)現出很大的(de)變(bian)(bian)(bian)化。這種情況會(hui)出現在(zai)(zai)(zai)某些(xie)鑄造金屬中,因為這些(xie)材料的(de)晶粒結構會(hui)因不(bu)同的(de)冷卻速(su)度(du)發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)(bian)化,而晶粒結構的(de)變(bian)(bian)(bian)化會(hui)使聲(sheng)速(su)產(chan)生(sheng)(sheng)各向異性現象。玻璃纖(xian)維由于樹脂/纖(xian)維比率的(de)變(bian)(bian)(bian)化會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)局部聲(sheng)速(su)變(bian)(bian)(bian)化。許多塑(su)料和橡膠(jiao)在(zai)(zai)(zai)受(shou)到(dao)(dao)溫度(du)影響時(shi),聲(sheng)速(su)會(hui)快速(su)發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)(bian)(bian)化,因此針對(dui)這些(xie)材料,要在(zai)(zai)(zai)實(shi)際測量時(shi)的(de)溫度(du)條件(jian)下進(jin)行聲(sheng)速(su)校準。

  • 相位顛(dian)倒或相位失真:回(hui)波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)相位或極性(xing)(xing)由邊界材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)聲(sheng)(sheng)阻抗(kang)(密度 × 聲(sheng)(sheng)速)決(jue)定。超(chao)聲(sheng)(sheng)測(ce)厚儀假設在(zai)(zai)通常(chang)情況(kuang)(kuang)下,被(bei)測(ce)工件與空氣或液(ye)體交(jiao)界,而空氣和液(ye)體的(de)(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)阻抗(kang)都低于金(jin)(jin)屬、陶瓷或塑料(liao)(liao)。但(dan)是(shi),在(zai)(zai)某些特殊情況(kuang)(kuang)下,如(ru)在(zai)(zai)測(ce)量(liang)金(jin)(jin)屬表面上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃或塑料(liao)(liao)襯層,或測(ce)量(liang)鋼表面上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)銅鍍層時,這(zhe)種(zhong)阻抗(kang)關系便顛(dian)倒過來,回(hui)波(bo)也會(hui)(hui)出(chu)現相位顛(dian)倒。為了在(zai)(zai)這(zhe)種(zhong)情況(kuang)(kuang)下保持測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)確性(xing)(xing),需確保將回(hui)波(bo)探測(ce)極性(xing)(xing)更(geng)(geng)改(gai)為適當的(de)(de)(de)(de)(de)選項。更(geng)(geng)為復雜的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)(kuang)會(hui)(hui)發生在(zai)(zai)各向異性(xing)(xing)或均(jun)質材料(liao)(liao)中,如(ru)粗粒金(jin)(jin)屬鑄件或某些復合材料(liao)(liao),這(zhe)些材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)材質條(tiao)件會(hui)(hui)導(dao)致在(zai)(zai)聲(sheng)(sheng)束區域內出(chu)現多(duo)重聲(sheng)(sheng)程。在(zai)(zai)這(zhe)些情況(kuang)(kuang)下,相位失真會(hui)(hui)產(chan)生一(yi)個無(wu)法清(qing)晰界定正負的(de)(de)(de)(de)(de)回(hui)波(bo)。在(zai)(zai)這(zhe)些情況(kuang)(kuang)下,需要細心(xin)使(shi)用參考標準(zhun)試塊進(jin)行實驗,以確定影響(xiang)測(ce)量(liang)準(zhun)確度的(de)(de)(de)(de)(de)因素。

2. 被(bei)測材料的物理特性

要(yao)確(que)定測(ce)量范圍和準(zhun)確(que)度(du),還必須考(kao)慮(lv)被(bei)測(ce)樣(yang)件的尺(chi)寸、形狀和表面光潔度(du)。

  • 被測(ce)(ce)樣(yang)件的(de)(de)表(biao)面粗糙(cao)度:當被測(ce)(ce)樣(yang)件的(de)(de)表(biao)面和底面都很光滑時(shi),可(ke)以獲得很高的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)準確度。如(ru)(ru)果(guo)接觸面很粗糙(cao),則所能(neng)(neng)測(ce)(ce)到的(de)(de)最(zui)小厚度值會因(yin)為增厚的(de)(de)耦(ou)合(he)層中出(chu)現聲(sheng)反(fan)響而增大(da)。低效耦(ou)合(he)可(ke)能(neng)(neng)會降低回波(bo)波(bo)幅。此外,如(ru)(ru)果(guo)被測(ce)(ce)樣(yang)件的(de)(de)表(biao)面或底面非常粗糙(cao),由于探頭看到的(de)(de)多個(ge)聲(sheng)程略有(you)不同,可(ke)能(neng)(neng)會出(chu)現回波(bo)失(shi)真情況,進而導致測(ce)(ce)量(liang)不準確。

    在(zai)腐蝕測(ce)(ce)量中,被測(ce)(ce)樣(yang)件外表面(mian)松動或剝(bo)落的(de)(de)結垢、銹(xiu)蝕、腐蝕或污(wu)垢會影響從(cong)(cong)探頭向(xiang)被測(ce)(ce)材料(liao)發出的(de)(de)聲(sheng)能(neng)的(de)(de)耦合效果。因(yin)此(ci),在(zai)測(ce)(ce)量之前,要(yao)用鋼絲刷(shua)或銼刀清(qing)除(chu)樣(yang)件上任何(he)松散的(de)(de)碎屑(xie)。一般來說,只要(yao)銹(xiu)蝕區(qu)域光滑,且仍然附(fu)著(zhu)在(zai)下面(mian)的(de)(de)金(jin)屬(shu)上,測(ce)(ce)厚(hou)儀就(jiu)可以透過較薄的(de)(de)銹(xiu)蝕層(ceng)完(wan)成腐蝕區(qu)域的(de)(de)厚(hou)度測(ce)(ce)量。請切記,某些(xie)非常(chang)粗糙(cao)的(de)(de)鑄(zhu)件或銹(xiu)蝕的(de)(de)表面(mian)可能(neng)需要(yao)使用銼刀或砂紙打磨(mo)成平(ping)滑的(de)(de)狀(zhuang)態,以確保獲得適當的(de)(de)聲(sheng)耦合。如果漆(qi)層(ceng)從(cong)(cong)金(jin)屬(shu)上剝(bo)落,則可能(neng)還需要(yao)去除(chu)漆(qi)層(ceng)。

  • 被(bei)(bei)測(ce)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)曲(qu)(qu)率(lv):與(yu)被(bei)(bei)測(ce)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)曲(qu)(qu)率(lv)相關的(de)(de)(de)(de)一(yi)個問(wen)題是(shi)探(tan)(tan)頭(tou)與(yu)被(bei)(bei)測(ce)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對直情況(kuang)。在(zai)曲(qu)(qu)面(mian)上(shang)進行測(ce)量(liang)時,一(yi)定(ding)要將探(tan)(tan)頭(tou)放置在(zai)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)曲(qu)(qu)面(mian)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心線附近,并盡可(ke)能(neng)使(shi)探(tan)(tan)頭(tou)穩定(ding)地貼附在(zai)表(biao)面(mian)上(shang)。使(shi)用一(yi)個裝有(you)彈簧的(de)(de)(de)(de)V型(xing)探(tan)(tan)頭(tou)支架有(you)助(zhu)于保持探(tan)(tan)頭(tou)與(yu)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對直狀態(tai)。一(yi)般來說,隨(sui)著曲(qu)(qu)率(lv)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小,探(tan)(tan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸也應減(jian)小,而(er)探(tan)(tan)頭(tou)與(yu)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對直狀態(tai)也會逐漸變(bian)得更加重要。對于曲(qu)(qu)率(lv)半(ban)徑(jing)非常小的(de)(de)(de)(de)工件(jian)(jian)(jian),需要使(shi)用聚焦探(tan)(tan)頭(tou)進行水浸檢測(ce)。在(zai)某些情況(kuang)下,觀察顯示的(de)(de)(de)(de)波(bo)形(xing)有(you)助(zhu)于保持探(tan)(tan)頭(tou)與(yu)樣(yang)(yang)(yang)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)對直狀態(tai)。此外(wai),在(zai)曲(qu)(qu)面(mian)上(shang)測(ce)量(liang)時,一(yi)定(ding)不要使(shi)用過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)耦(ou)合劑(ji)量(liang),只要能(neng)夠獲(huo)取讀數即可(ke)。過(guo)多(duo)的(de)(de)(de)(de)耦(ou)合劑(ji)會在(zai)探(tan)(tan)頭(tou)和(he)被(bei)(bei)測(ce)表(biao)面(mian)之間形(xing)成(cheng)圓角,聲波(bo)會在(zai)此處回響,并可(ke)能(neng)產生虛(xu)假信(xin)號,生成(cheng)錯誤讀數。

  • 錐(zhui)度或偏心(xin)度:如果被測樣件(jian)的(de)接(jie)觸面(mian)和底面(mian)呈錐(zhui)形(xing)(xing)、偏心(xin)或以(yi)其他方(fang)式相互傾(qing)斜或錯位,則回波(bo)的(de)波(bo)幅會(hui)降低(di),并可能會(hui)由于聲程(cheng)(cheng)在整個(ge)聲束寬度上的(de)變(bian)化而(er)失真,進而(er)會(hui)降低(di)測量的(de)準確度。通常情況下,測得(de)的(de)厚度代(dai)表聲束直(zhi)徑中變(bian)化厚度的(de)近似積分(fen)平(ping)均值。如果錯位嚴重,則無(wu)法進行測量,因為反射(she)聲束會(hui)形(xing)(xing)成一個(ge)遠離探頭的(de)V形(xing)(xing)聲程(cheng)(cheng),無(wu)法被探頭接(jie)收。這(zhe)種影響會(hui)隨(sui)著材(cai)料厚度的(de)增加(jia)而(er)變(bian)得(de)更大。

與操作人員相關的因素

校準(zhun):任何超(chao)聲(sheng)測量的準(zhun)確度都取決于校準(zhun)時(shi)(shi)是否(fou)準(zhun)確、用(yong)心(xin)。需確保在更換被測材料(liao)或探頭(tou)時(shi)(shi),進行第4節中所述(shu)的聲(sheng)速校準(zhun)和零位(wei)校準(zhun)。此外,我們建議使用(yong)厚度已知(zhi)的樣件進行定期(qi)核查(cha),以驗證(zheng)測厚儀是否(fou)運(yun)行正常。

  • 聲束(shu)對(dui)直:在平面(mian)(mian)上進(jin)行檢(jian)(jian)測時,始(shi)終(zhong)要將探頭平放在被測表面(mian)(mian)上;在曲(qu)面(mian)(mian)上進(jin)行檢(jian)(jian)測時,始(shi)終(zhong)要使(shi)探頭保持與曲(qu)率半徑(jing)垂直的狀態。在曲(qu)面(mian)(mian)上進(jin)行檢(jian)(jian)測時,始(shi)終(zhong)要使(shi)探頭處于曲(qu)線的中心。否則會導致(zhi)回波失真,對(dui)準確度產(chan)生(sheng)負面(mian)(mian)影響。

  • 耦(ou)(ou)合技術:在使用接觸式(shi)探(tan)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)模(mo)式(shi)1測(ce)(ce)量中,所(suo)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)厚度(du)(du)值包含耦(ou)(ou)合層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)厚度(du)(du),耦(ou)(ou)合層(ceng)(ceng)厚度(du)(du)會通過零位偏移得到補償。要(yao)(yao)獲(huo)得很高的(de)(de)(de)(de)準確(que)度(du)(du),耦(ou)(ou)合技術一定(ding)要(yao)(yao)可靠穩定(ding)。為了獲(huo)得穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量結(jie)果,耦(ou)(ou)合劑量不(bu)要(yao)(yao)太(tai)多,能獲(huo)得穩定(ding)讀數(shu)就(jiu)行,而且要(yao)(yao)對探(tan)頭(tou)施加均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)壓力(li)。實踐證明(ming),適中到較強的(de)(de)(de)(de)力(li)度(du)(du)可生成具有可重復性的(de)(de)(de)(de)讀數(shu)。此(ci)外,不(bu)可在粗(cu)糙(cao)的(de)(de)(de)(de)表面上(shang)刮擦(ca)、拉動探(tan)頭(tou)。一般來(lai)說,對于小直徑(jing)探(tan)頭(tou),施予較輕(qing)的(de)(de)(de)(de)力(li)度(du)(du)便可擠出多余的(de)(de)(de)(de)耦(ou)(ou)合劑,而大直徑(jing)探(tan)頭(tou)則(ze)需更(geng)大的(de)(de)(de)(de)力(li)度(du)(du)達到相同的(de)(de)(de)(de)效果。在所(suo)有模(mo)式(shi)中,探(tan)頭(tou)傾斜了,回波就(jiu)會失真,產生不(bu)準確(que)的(de)(de)(de)(de)讀數(shu)。

    對(dui)小直(zhi)(zhi)徑管(guan)道(dao)和管(guan)子進行腐蝕測(ce)量(liang)時,要以(yi)如下(xia)方式放置(zhi)探頭:探頭面上(shang)可見的(de)聲障材料要與管(guan)道(dao)的(de)中心軸垂直(zhi)(zhi)對(dui)齊,如下(xia)圖(tu)所示。

因素1.jpg

與(yu)設備(bei)相(xiang)關的因(yin)素(su)

雖然數字采(cai)樣(yang)率等儀器設計因素(su)會(hui)設定(ding)超聲測(ce)(ce)量(liang)儀的可測(ce)(ce)厚(hou)度(du)范(fan)圍和測(ce)(ce)量(liang)準確(que)度(du),但具體應用中的厚(hou)度(du)范(fan)圍和測(ce)(ce)量(liang)準確(que)度(du)最(zui)終(zhong)要取決于(yu)測(ce)(ce)厚(hou)儀、探頭、設置(zhi)以及與材料相(xiang)關因素(su)的綜合(he)考(kao)量(liang)。



在高溫或水下(xia)(xia)(xia)(xia)等特殊條件下(xia)(xia)(xia)(xia)進行超(chao)(chao)聲(sheng)測(ce)量需要考慮更多的因(yin)素。如果您(nin)計劃(hua)在以下(xia)(xia)(xia)(xia)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)使用超(chao)(chao)聲(sheng)測(ce)厚儀,請遵循這些建議,以確(que)保檢測(ce)安全并獲得準確(que)的結果。

高溫超(chao)聲檢測

在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(約50 °C以上(shang))下進行測量需要(yao)細心做好規劃。用于腐蝕應用的許多雙晶探(tan)頭(tou)(tou)可(ke)(ke)以承(cheng)受(shou)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen),在某些情況下,可(ke)(ke)短暫接觸(chu)(chu)高(gao)(gao)達500 °C的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)表(biao)面(mian)。而標(biao)準接觸(chu)(chu)式(shi)探(tan)頭(tou)(tou)如果暴露(lu)在約50 °C以上(shang)的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)中, 就會損(sun)壞或損(sun)毀,因為用于制造探(tan)頭(tou)(tou)的材(cai)料的熱膨脹系數不(bu)同,會在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)下出現(xian)脫粘現(xian)象(xiang)。千(qian)萬不(bu)要(yao)在溫(wen)(wen)(wen)度過(guo)高(gao)(gao)、無(wu)法用手(shou)指舒適觸(chu)(chu)摸的表(biao)面(mian)上(shang)使用接觸(chu)(chu)式(shi)探(tan)頭(tou)(tou)。此外,一定要(yao)在模(mo)式(shi)2或模(mo)式(shi)3中使用單晶探(tan)頭(tou)(tou)進行高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)測量,探(tan)頭(tou)(tou)可(ke)(ke)以是延(yan)遲(chi)塊式(shi)探(tan)頭(tou)(tou)(裝有適當的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)延(yan)遲(chi)塊),也可(ke)(ke)以是水浸探(tan)頭(tou)(tou)。

所有材(cai)(cai)料的(de)(de)聲速都隨溫(wen)(wen)度(du)而變化(hua),通常(chang)會隨著材(cai)(cai)料變冷而增加,隨著材(cai)(cai)料變熱而減小,在(zai)冰點(dian)或熔(rong)點(dian)會出(chu)現急(ji)劇變化(hua)。這(zhe)種影響在(zai)塑料和(he)橡膠中(zhong)要比在(zai)金屬或陶瓷中(zhong)大得多。為獲得更好的(de)(de)準確度(du),要在(zai)與測(ce)量(liang)(liang)溫(wen)(wen)度(du)相同(tong)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下校準測(ce)厚儀的(de)(de)聲速設置(zhi)。請注意(yi),使用(yong)設置(zhi)為室溫(wen)(wen)聲速的(de)(de)測(ce)厚儀測(ce)量(liang)(liang)高(gao)溫(wen)(wen)材(cai)(cai)料通常(chang)會導致結(jie)果(guo)出(chu)現重大錯誤。最后(hou),在(zai)溫(wen)(wen)度(du)高(gao)于約100 °C時,我們建議(yi)使用(yong)特殊的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)耦合劑。

使用超聲測厚儀進行在(zai)線(xian)測量(liang)

在生產(chan)(chan)線上或(huo)處(chu)理過程中(zhong)進(jin)行的超(chao)聲厚度測(ce)量(liang)可以持續對移動(dong)的產(chan)(chan)品進(jin)行測(ce)量(liang),如(ru)擠壓成型(xing)(xing)塑(su)料管道(dao)和(he)管子、電(dian)纜護(hu)套和(he)鈑金等。多(duo)通(tong)道(dao)儀(yi)器可以在管狀產(chan)(chan)品圓(yuan)周(zhou)上或(huo)板材整個寬度上的不同位置進(jin)行測(ce)量(liang)。在線測(ce)量(liang)通(tong)常使(shi)用水浸式探(tan)頭(tou)進(jin)行,這種探(tan)頭(tou)通(tong)過水槽或(huo)水層耦合聲能,以避免與產(chan)(chan)品直接接觸。對于擠壓成型(xing)(xing)管道(dao)、管子和(he)電(dian)纜護(hu)套,通(tong)常可以將冷卻水作為耦合劑,在現有冷卻槽內進(jin)行測(ce)量(liang)。為了(le)保持探(tan)頭(tou)與被測(ce)材料正(zheng)確(que)對直的狀態,需要(yao)將探(tan)頭(tou)固定住。

使(shi)用長(chang)探(tan)頭電纜進行超聲檢測

超聲測(ce)(ce)厚(hou)儀(yi)最(zui)常使(shi)用的(de)(de)是約(yue)1米(mi)長(chang)的(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)。除(chu)非檢測(ce)(ce)條件所需,一般不建議使(shi)用很長(chang)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)。在(zai)常見檢測(ce)(ce)頻率下(xia)(xia),如果(guo)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)長(chang)度超過(guo)約(yue)3米(mi),則(ze)應(ying)考慮(lv)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)效應(ying),因(yin)為可能會出現負面影(ying)響。在(zai)特定(ding)情況下(xia)(xia),可使(shi)用的(de)(de)最(zui)大(da)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)長(chang)度取決于探(tan)頭(tou)(tou)類型和要測(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)最(zui)小厚(hou)度。請注(zhu)意,雙晶(jing)探(tan)頭(tou)(tou)可以使(shi)用比單晶(jing)探(tan)頭(tou)(tou)長(chang)得多(duo)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan);在(zai)適當儀(yi)器(qi)設(she)置下(xia)(xia),可能長(chang)達(da)100米(mi)。要特別注(zhu)意探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)氣匹配(pei)問題,考慮(lv)到電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)中信號的(de)(de)衰減,并(bing)補(bu)償脈(mo)沖通(tong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)傳(chuan)輸時間(jian)。

水下超(chao)聲檢測

一些腐蝕(shi)測量應用(yong)涉及(ji)到諸如(ru)測量浸在(zai)水中的(de)支撐(cheng)樁或船體的(de)厚(hou)度等情(qing)況(kuang)。雖然大多數標準接(jie)觸(chu)式(shi)、延遲塊式(shi)和(he)雙(shuang)晶探(tan)(tan)頭(tou)可以短暫浸入(ru)淺水中而不會出現問題,但長(chang)期(qi)浸泡或深度浸泡(深度超過約2米)最終會使探(tan)(tan)頭(tou)因(yin)腐蝕(shi)和(he)水的(de)侵入(ru)而出現故障,尤其是在(zai)鹽(yan)水中。對于深水海洋應用(yong),通常使用(yong)防水雙(shuang)晶探(tan)(tan)頭(tou),這(zhe)種探(tan)(tan)頭(tou)經過密(mi)封(feng)可防止在(zai)高壓下水的(de)侵入(ru)。如(ru)上(shang)所(suo)述(shu),這(zhe)類探(tan)(tan)頭(tou)可用(yong)于大約100米的(de)深度。

在(zai)通過環(huan)氧(yang)樹脂漆等涂層(ceng)或其他保護性表面進(jin)行測量(liang)時,有一些因素(su)需要考(kao)慮。

鋼(gang)材(cai)料(liao)上的(de)(de)油(you)漆、環氧(yang)樹脂和類似的(de)(de)保護(hu)涂層通常會在腐蝕測(ce)量(liang)應用中引(yin)發潛在的(de)(de)問題(ti)。由于非金屬(shu)涂層的(de)(de)聲速通常約(yue)為鋼(gang)的(de)(de)一半,因此涂層可能會給測(ce)量(liang)結果增加兩倍于其實際厚(hou)度的(de)(de)誤差。

為什么(me)準確測量(liang)涂層很重(zhong)要(yao)?

涂(tu)層厚(hou)度(du)(du)對產(chan)品(pin)質量(liang)、工藝控制和成(cheng)本控制有著重大影響。有助于(yu)確(que)保涂(tu)層發(fa)揮其預期功能的(de)(de)兩個(ge)因素是涂(tu)料的(de)(de)質量(liang)和涂(tu)層的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)。準(zhun)確(que)測量(liang)涂(tu)層可以保證滿(man)足各行業(ye)的(de)(de)要求。超聲(sheng)測厚(hou)儀是一種無損(sun)檢測儀器,只需接(jie)觸(chu)到被測材料表面的(de)(de)一側,就(jiu)可以準(zhun)確(que)地(di)測量(liang)涂(tu)層的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)。

超(chao)聲涂層(ceng)厚度測量(liang)技術

用于測(ce)量涂(tu)層管道(dao)和(he)工件厚度的兩種技術是回(hui)波(bo)(bo)到(dao)回(hui)波(bo)(bo)測(ce)量和(he)穿透涂(tu)層(THRU-COAT)測(ce)量。每種技術都有優點和(he)缺點:

回(hui)(hui)波(bo)到回(hui)(hui)波(bo)測量:

回波(bo)到回波(bo)測量(liang)技(ji)術,奧林巴(ba)斯38DL PLUS和45MG測厚(hou)儀(yi)(可選(xuan))都提(ti)供,這種技(ji)術在測量(liang)管道或其他金屬(shu)結構的剩(sheng)余壁(bi)厚(hou)時(shi)(shi)不會(hui)測量(liang)涂層(ceng)的厚(hou)度。這種技(ji)術對兩個連(lian)續底面回波(bo)之間的間隔計時(shi)(shi),以獲得不含涂層(ceng)的金屬(shu)材料的準確厚(hou)度(因為(wei)多重底面回波(bo)出現(xian)(xian)在金屬(shu)中(zhong),而一般不會(hui)出現(xian)(xian)在涂層(ceng)中(zhong))。

回波1.jpg   


回波到回波技術(shu)的優勢特性如下:

  • 可以使用(yong)各(ge)種普(pu)通探頭

  • 通常可以透(tou)過(guo)粗糙表面的涂層對材料進行(xing)測量

  • 如果使用(yong)適當的探頭,可對溫度高達(da)500 ℃左(zuo)右的材料進行測量

回波(bo)到回波(bo)技(ji)術的局(ju)限性如下:

  • 需要(yao)多重底面回(hui)波(bo),但是在嚴(yan)重腐蝕(shi)的(de)金屬中可能無法獲得這(zhe)些回(hui)波(bo)

  • 與(yu)穿(chuan)透涂層技術相比,有時可測厚度范圍(wei)會(hui)更有限

穿透涂層(ceng)(THRU-COAT)測(ce)量(liang):

穿(chuan)(chuan)透涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(THRU-COAT)測量技術(shu)可以分開測量金屬(shu)厚度(du)和(he)金屬(shu)上薄(bo)薄(bo)的非金屬(shu)涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(如漆層(ceng))的厚度(du)。這(zhe)(zhe)種技術(shu)使用軟件識別聲(sheng)束在涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)中完成(cheng)一(yi)個往返聲(sheng)程所代表(biao)的時間(jian)段(duan)。從總測量值中減去這(zhe)(zhe)個時間(jian)段(duan),可以計算出金屬(shu)基(ji)底的厚度(du)。如果涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)厚度(du)低于0.125 毫(hao)米,或外部涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)表(biao)面粗糙或不規則(ze),則(ze)穿(chuan)(chuan)透涂(tu)(tu)(tu)層(ceng)(THRU-COAT) 測量可能無法正常(chang)完成(cheng)。

穿透(tou)涂層技術(shu)優于回波到回波技術(shu)的特性如下:

  • 金屬(shu)材(cai)(cai)料的可測厚(hou)度范(fan)圍(wei)寬泛:在鋼材(cai)(cai)料中,一般從1毫米到50毫米(2英寸)以(yi)上(shang)。

  • 只需要(yao)一個(ge)底(di)面回波

  • 測(ce)量帶有點蝕缺陷的金(jin)屬材料時(shi),可以更準確地(di)測(ce)量金(jin)屬的最小(xiao)剩(sheng)余厚度

穿(chuan)透涂層技術的局限性如下:

  • 涂層必須為非金屬材料,且厚度至(zhi)少為0.125毫(hao)米(mi)

  • 涂層表面(mian)必須相對光滑

  • 要求使用兩種特殊探(tan)頭(tou)的(de)一種

  • 被(bei)測材料表面(mian)的溫度(du)不得超過(guo)50 °C