超声波测厚仪使用常识

发布时间:2018-01-24

超声波测厚仪使用常识

超声波测厚仪示值的因素:
1)工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。
2)工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。可选用小管径探头(<6mm )能较的测量管道等曲面材料。
3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。
4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。可选用频率较低的粗晶探头(2.5MHz)
5)探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。如仍不稳定,则考虑更换探头。
6)被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。
7)被测物体(如管道)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。
8)当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪或者带波形显示的测厚仪(比如美国dakota公司的MVXPVX或者CMX等)进一步进行缺陷检测。

9)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°C,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。应选用高温探头和高温耦合剂(300600°C),切勿使用普通探头。
10)层叠材料、复合(非均质)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(像尿素高压设备),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。
11)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。因根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次,耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。

12)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。要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。

13)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。
14)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。

 

RG120B超声波测厚仪

RG120B仪器是智能型超声波测厚仪,采用新的高性能、低功耗微处理器技术,基于超声波测量原理,可以测量金属及其它多种材料的厚度,并可以对材料的声速进行测量。可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度,也可以对各种板材和各种加工零件作测量。本仪器可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

技术参数

l        显示方法:128×64中文点阵液晶显示,高亮度EL背光;

l        测量范围:0.75300mm(钢中),公制与英制可选择;

l        声速范围:1000~9999 m/s

l        分 辨 率:0.1/0.01mm(可选)

l        示值精度: ±0.5%H+0.04mm H为被测物实际厚度

l        测量周期:单点测量时4/秒、扫描模式10/秒;

l        存储容量:可存储20组(每组多99个测量值)厚度测量数据,可与微型打印机或PC连接,实现海量存储。

l        报警功能:可设置限界,对限界外的测量值能自动蜂鸣报警

l        工作电压:3V2AA尺寸碱性电池串联)

l        持续工作时间:约100小时(不开背光时)

l        通讯接口标准:RS232可与微型打印机或PC连接

l            壳:挤压铝制外壳,美观、便携,坚实耐用、抗干扰

l        外形尺寸:132 X 76.2 mm

l        整机重量:345g

3 主要功能

l        适合测量金属(如钢、铸铁、铝、铜等)、塑料、陶瓷、玻璃、玻璃纤维及其他任何超声波的良导体的厚度;

l        可配备种不同频率、不同晶片尺寸的探头使用;

l        具有探头零点校准、两点校准功能 可对系统误差进行自动修正;

l        已知厚度可以反测声速,以提高测量精度;

l        具有单点测厚和扫描测厚两种测厚工作模式;

l        可预先设置厚度值上、下限,出范围自动报警;

l        具有耦合状态提示功能;

l        EL背光显示,方便在光线昏暗环境中使用;

l        有剩余电量指示功能,可实时显示电池剩余电量;

l        具有自动休眠、自动关机等节电功能;

l        带有RS232接口,可以方便、快捷地与PC机进行数据交换和参数设定。可以连接到微型打印机(厂家型号)打印测量报告。

l        可选择配备微机软件,具有传输测量结果、测值存储管理、测值统计分析、打印测值报告等丰富功能;

l        密封的金属外壳,小巧、便携、可靠性高,适用于恶劣的操作环境,抗振动、冲击和电磁干扰;

4 工作原理

本超声波测厚仪对厚度的测量,是由探头产生超声波脉冲透过耦合剂到达被测体,一部分超声信号被物体底面反射,探头接收由被测体底面反射的回波,地计算超声波的往返时间,并按下式计算厚度值,再将计算结果显示出来。

式中:

      H-测量厚度;

      v-材料声速;

      t-超声波在试件中往返一次的传播时间。

 

5 仪器配置

1 仪器配置

 

 

序号

名称

数量

备注

标准配置

1

主机

1

 

2

标准探头(5MHz

1

 

3

耦合剂

1

 

4

ABS仪器箱

1

 

5

随机资料

1

 

6

电池仓工具

1

 

7

AA(5)尺寸碱性电池

2

 

可选配置

8

粗晶探头(2MHz

 

 

9

微径探头(7.5MHz

 

 

10

高温探头(5MHz

 

 

11

微型打印机

1

 

12

打印线缆

1

 

13

数据管理软件

1

计算机上应用

14

通讯线缆

1

 

2 探头选择

 

 

名称

型号

频 率

(MHZ)

探 头

直 径

测量范围

小管径

特性描述

粗晶探头

N02

2

22mm

3.0mm300.0mm(钢)

40mm以下(灰铸铁HT200)

20

用于铸铁等粗晶材质的测量

标准探头

N05

5

10mm

1.2mm230.0mm(钢)

Φ20mm×3.0mm

通用

标准探头

N05/90°

5

10mm

1.2mm230.0mm(钢)

Φ20mm×3.0mm

通用

微径探头

N07

7

6mm

0.75mm80.0mm(钢)

Φ15mm×2.0mm

用于薄壁及小弧面的测量

高温探头

HT5

5

14mm

3200mm (钢)

30

用于温度小于300的材料的测量

 

6 工作条件

环境温度:操作温度-20~+50;存储温度:-30℃~+70

相对湿度≤90%;

周围环境无强烈振动、无强烈磁场、无腐蚀性介质及严重粉尘。

 

7主显示界面

仪器开机后会自动进入主显示界面,如下图所示:

材料声速

测量值

单位制氏

电池电量

探头类型

记录号/

文件名称

耦合标志

操作提示

 

 

 

 

 

 

 

 

 

主显示界面说明

电池电量:电池电量显示

耦合标志:探头与被测工件的耦合状态

操作提示:当前正在进行的操作或工作模式(FIL:文件选择; MEM:读取已存储的数据; PRB 选择探头类型; VEL 设置声速; CAL 声速校准状态; DPC 两点校准状态; ZER:探头校零)

文件名称:当前文件名称

记录号/:当前记录编号/当前文件中的记录数(当该项目处于选择状态时显示的是当前记录编号;当该项目未被选择显示的是当前文件中的记录数)

探头类型:探头类型设置

材料声速:材料声速设置

:厚度测量值。如显示 表示过转换或测量范围,  表示低于转换或测量范围。

单位制式:单位制式设置,公制(mm)或者英制(inch

8材料声速表

 

 

材料

声速

In/us

m/s

Aluminum

0.250

6340-6400

Steel common

0.233

5920

不锈钢

Steel stainless

0.226

5740

黄铜

Brass

0.173

4399

Copper

0.186

4720

Iron

0.233

5930

铸铁

Cast Iron

0.173-0.229

44005820

Lead

0.094

2400

尼龙

Nylon

0.105

2680

Silver

0.142

3607

Gold

0.128

3251

Zinc

0.164

4170

Titanium

0.236

5990

Tin

0.117

2960

丙烯酸()树脂

 

0.109

2760

环氧树脂

Epoxy resin

0.100

2540

Ice

0.157

3988

Nickel

0.222

5639

树脂玻璃

Plexiglass

0.106

2692

聚苯乙烯

Polystyrene

0.092

2337

陶瓷

Porcelain

0.230

5842

聚氯乙烯

PVC

0.094

2388

石英

Quartz glass

0.222

5639

硫化橡胶

Rubber vulcanized

0.091

2311

聚四氟乙烯

Teflon

0.056

1422

Water

0.058

1473

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

服务:

 

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