? ? ? ?我們?cè)谑褂贸暡y(cè)厚儀測(cè)量被測(cè)物體厚度時(shí),可能會(huì)因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)不足或者條件有限,常常不能對(duì)被測(cè)物體的厚度進(jìn)行正確的測(cè)量,這就是我們今天要講的主題:超聲波測(cè)厚儀使用常見(jiàn)問(wèn)題。超聲波測(cè)量有很好的指向性,測(cè)量金屬、非金屬材料的厚度時(shí),既快又準(zhǔn)確、無(wú)污染,尤其是在只許可一個(gè)側(cè)面可按觸的場(chǎng)合,例如管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、銹蝕的情況下測(cè)量更能顯示其優(yōu)越性。因此,超聲波測(cè)厚儀對(duì)冶金、造船、機(jī)械、化工、電力、原子能等各工業(yè)部門(mén)的測(cè)量檢驗(yàn),對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行及現(xiàn)代化管理起著重要的作用。下面我們就來(lái)講述在超聲波測(cè)厚儀使用過(guò)程中會(huì)遇到一些常見(jiàn)問(wèn)題。
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1、清潔、處理被測(cè)材料表面:根據(jù)被測(cè)物體表面的灰塵、污垢及銹蝕物類(lèi)型,對(duì)應(yīng)的使用抹布、機(jī)油、砂紙等物品將表面清潔干凈,若超聲波測(cè)厚儀不帶穿透涂層功能,還需要鏟除被測(cè)物體材料表面覆蓋的油漆,如果帶穿透涂層功能則不用鏟除油漆。若被測(cè)物體表面仍很粗糙或者材料上下面不平行,我們還需要使用磨、拋、銼等方法使其平面與材料底部平行且光滑,上述方法對(duì)被測(cè)材料的底面處理也是如此。即被測(cè)物體表面和底面都有污垢或者粗糙問(wèn)題,均會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確度或者導(dǎo)致無(wú)法測(cè)量。
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2、關(guān)于圓柱型物體的厚度測(cè)量:被測(cè)物體不可能一直是規(guī)則的、上下平行的板材,如果遇到管材、軸承等帶有圓曲率的被測(cè)物體厚度測(cè)量,我們首先應(yīng)該盡可能的選擇小管徑探頭,盡可能的增加與被測(cè)材料相對(duì)的接觸面積,然后是測(cè)量時(shí)的測(cè)量方式:探頭涂抹上耦合劑與被測(cè)材料耦合,使得探頭的分割線(xiàn)垂直于管道軸中心線(xiàn),然后圍繞被測(cè)物中軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)探頭,或者垂直于被測(cè)物軸線(xiàn)平行移動(dòng)探頭,當(dāng)讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)即為管材壁的厚度。
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3、高溫材料的厚度測(cè)量:
? ?我們知道普通的超聲波探頭無(wú)法直接測(cè)量高溫材料的厚度,所以首先要選用高溫專(zhuān)用的探頭,且探頭事先應(yīng)均勻涂抹好高溫耦合劑,對(duì)著被測(cè)材料測(cè)量時(shí)盡量不能超過(guò)5秒,以免高溫對(duì)儀器和探頭產(chǎn)生不良影響;另外需要注意的是,材料的厚度與超聲波傳播速度均受溫度的影響,如果能夠得知對(duì)應(yīng)的聲速是最好。高溫材料的厚度測(cè)量時(shí),還需要注意自身的安全性。
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4、材料內(nèi)部構(gòu)造引起的測(cè)量問(wèn)題:對(duì)較厚的工件、粗晶材料或探測(cè)表面粗糙的工件,我們可以選擇較低頻率,頻率低,波長(zhǎng)長(zhǎng),適應(yīng)性好;對(duì)較薄工件、細(xì)晶粒材料或?qū)π∪毕輽z出要求高的工件,我們可以選擇較高頻率,高頻率的探頭,發(fā)射的超聲波波長(zhǎng)短,穿透性更強(qiáng)。而對(duì)于一些如纖維、多孔、粗粒子材料,它們會(huì)造成超聲波的大量散射和能量衰減,以致出現(xiàn)反常的讀數(shù)甚至無(wú)讀數(shù)(讀數(shù)反常較為直觀),在這種情況下,我們應(yīng)該更換其他儀器測(cè)量。
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5、關(guān)于利用試塊校準(zhǔn):一般情況下,我們采用隨機(jī)附送的試塊進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)即可,或者購(gòu)買(mǎi)一套標(biāo)準(zhǔn)的試塊,還可以根據(jù)自身的情況,采用同一種經(jīng)常測(cè)試的材料制作成為自己專(zhuān)屬的試塊,這樣做的好處是材料特性一致,對(duì)于校準(zhǔn)會(huì)更準(zhǔn)確,缺點(diǎn)是這種試塊的制作難度較高,若試塊不標(biāo)準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致后期校準(zhǔn)和測(cè)厚會(huì)一致出現(xiàn)偏差。例如鋁的氧化層與基體間無(wú)明顯界面,但超聲波在傳播時(shí)的速度是不同的,會(huì)造成誤差,且氧化層厚度不同誤差的大小也不同,我們就可以在同一批被測(cè)材料中選擇一塊用千分尺或卡尺測(cè)量制成樣塊,對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
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超聲波測(cè)厚儀
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6、注意超聲波測(cè)厚儀的測(cè)量范圍:如果被測(cè)材料在我們的超厚儀測(cè)量范圍,那么可以進(jìn)行正常測(cè)量,如果不在就需要更換。當(dāng)被測(cè)物體是超薄材料時(shí),我們可以選擇涂層測(cè)厚儀(也有超聲波的)測(cè)量。另外被測(cè)的涂層厚度不能低于儀器規(guī)定的最低厚度,否則也會(huì)出現(xiàn)測(cè)量偏差。所以說(shuō),材料厚度的測(cè)量也應(yīng)該之選對(duì)的,不選貴的,符合自身測(cè)量環(huán)境和精度的儀器才是好的儀器。
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7、聲速選擇錯(cuò)誤:我們?cè)谑褂贸暡ê穸葴y(cè)量時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生這樣的問(wèn)題,聲速選擇錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致實(shí)際厚度出現(xiàn)偏差,因?yàn)槌暡y(cè)厚儀的工作原理就是根據(jù)聲速與發(fā)射接收時(shí)差之積得出的。前面也提到高溫會(huì)導(dǎo)致聲速的傳播速度變化,所以最好的方式是選擇每種材料對(duì)應(yīng)的溫度的聲速。如果聲速選擇不準(zhǔn)確,可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試塊來(lái)反推正確的聲速。
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8、探頭的選擇與磨損問(wèn)題:這個(gè)問(wèn)題其實(shí)與第4點(diǎn)有點(diǎn)重復(fù),但還是要提出來(lái)就是為了強(qiáng)調(diào)探頭選擇的重要性。在探頭的使用上也要注意維護(hù),以免探頭磨損或者其他導(dǎo)致探頭不工作、靈敏度下降或者頻率出現(xiàn)變化等等。如果在校準(zhǔn)時(shí)發(fā)現(xiàn)精度出現(xiàn)較大的偏差,那么此時(shí)就需要更換新的探頭試下。
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9、耦合劑的選擇和使用:耦合劑的重要性就不多說(shuō)了,就是不用適當(dāng)?shù)鸟詈蟿?huì)測(cè)不準(zhǔn)。耦合劑應(yīng)適量使用,涂沫均勻。對(duì)于不同的被測(cè)物體表面情況,選擇不同種類(lèi)的耦合劑是非常重要的,當(dāng)我們?cè)诠饣谋粶y(cè)材料表面使用耦合劑時(shí),我們選擇低粘度的耦合劑(如隨測(cè)厚儀配置的耦合劑,輕機(jī)油也可以)是很合適的。而當(dāng)我們?cè)诖植诘谋粶y(cè)材料表面或垂直表面及頂面使用耦合劑時(shí),我們可以使用粘度較高的耦合劑(如甘油膏,黃油,潤(rùn)滑脂等)。如果是測(cè)量高溫工件時(shí),也應(yīng)該使用高溫探頭和相應(yīng)的高溫耦合劑才能進(jìn)行測(cè)量。
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? ? ? ?超聲波測(cè)厚儀使用常見(jiàn)問(wèn)題介紹的較為簡(jiǎn)單,但列舉出了在日常超聲波測(cè)厚儀使用過(guò)程中容易導(dǎo)致測(cè)量失敗或者測(cè)量出現(xiàn)重大偏差的問(wèn)題,其實(shí)在超聲波測(cè)厚儀使用注意事項(xiàng)中,這些內(nèi)容也適用。