細(xì)說(shuō)超聲波測(cè)厚儀測(cè)量準(zhǔn)確性的因素

一、聲速的影響

對(duì)測(cè)量結(jié)果要求不高的場(chǎng)合, 可以采用從各種資料中查到的聲速進(jìn)行測(cè)量, 但是, 從各種資料中查到的聲速往往與材料的實(shí)際聲速有明顯差異。準(zhǔn)確的測(cè)量方法是取一個(gè)與被測(cè)材料*一樣的標(biāo)準(zhǔn)試樣, 標(biāo)準(zhǔn)試樣要求平整光滑, 并與被測(cè)樣品大厚度等厚, 以此來(lái)確定材料的聲速。

二、儀器校準(zhǔn)

探頭和電路都有一定的信號(hào)傳輸時(shí)間, 這一時(shí)間必須從總的傳輸時(shí)間中減去, 這一過(guò)程被稱作儀器校準(zhǔn)。忽略這一步會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果誤差很大。校準(zhǔn)時(shí)按壓儀器的校準(zhǔn)鍵, 給探頭涂少許耦合劑并輕壓在儀器自帶的校準(zhǔn)試塊上, 當(dāng)儀器顯示出說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明的標(biāo)準(zhǔn)試塊的厚度值時(shí), 校準(zhǔn)完畢。更換電池和探頭后, 以及每次測(cè)量之前都應(yīng)進(jìn)行這一步。

三、探頭的選用

一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低, 所以對(duì)于高溫樣品的測(cè)量應(yīng)選用高溫探頭。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(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減, 有可能使回波湮沒(méi), 造成不顯示。因此建議選用頻率較低的粗晶探頭(2.5MHz)。工件曲率半徑太小, 尤其是小徑管測(cè)厚時(shí), 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), 可選用小管徑探頭(6mm)。

四、耦合劑的影響

耦合劑用于排除探頭和被測(cè)物體之間的空氣, 使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測(cè)目的。要根據(jù)使用情況選擇合適種類的耦合劑。當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí), 可以使用低黏度的耦合劑; 當(dāng)使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時(shí), 應(yīng)使用黏度高的耦合劑。高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑。并且, 校準(zhǔn)和測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇同一種耦合劑。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(cè)材料的表面, 但當(dāng)測(cè)量溫度較高時(shí), 耦合劑應(yīng)涂在探頭上。

五、被測(cè)物的影響

被測(cè)物金屬表面產(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(wú)明顯界面, 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; 工件表面粗糙度過(guò)大, 造成探頭與接觸面耦合效果差, 反射回波低, 甚至無(wú)法接收到回波信號(hào)。上述問(wèn)題的處理方法是: 通過(guò)砂、磨、挫等方法對(duì)表面進(jìn)行處理, 將氧化物及油漆防腐層去掉, 同時(shí)也可以降低粗糙度, 露出金屬光澤, 使探頭與被檢物通過(guò)耦合劑能達(dá)到很好的耦合效果。