細說超聲波測厚儀測量準確性的因素

一、聲速的影響

對測量結果要求不高的場合, 可以采用從各種資料中查到的聲速進行測量, 但是, 從各種資料中查到的聲速往往與材料的實際聲速有明顯差異。準確的測量方法是取一個與被測材料*一樣的標準試樣, 標準試樣要求平整光滑, 并與被測樣品大厚度等厚, 以此來確定材料的聲速。

二、儀器校準

探頭和電路都有一定的信號傳輸時間, 這一時間必須從總的傳輸時間中減去, 這一過程被稱作儀器校準。忽略這一步會導致測量結果誤差很大。校準時按壓儀器的校準鍵, 給探頭涂少許耦合劑并輕壓在儀器自帶的校準試塊上, 當儀器顯示出說明書上標明的標準試塊的厚度值時, 校準完畢。更換電池和探頭后, 以及每次測量之前都應進行這一步。

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, 所以對于高溫樣品的測量應選用高溫探頭。鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大, 超聲波在其中穿過時會產生嚴重的散射衰減, 有可能使回波湮沒, 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, 尤其是小徑管測厚時, 因常用探頭表面為平面, 與曲面接觸為點接觸或線接觸, 聲強透射率低(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物體之間的空氣, 使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。要根據(jù)使用情況選擇合適種類的耦合劑。當使用在光滑材料表面時, 可以使用低黏度的耦合劑; 當使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時, 應使用黏度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。并且, 校準和測量時應選擇同一種耦合劑。耦合劑應適量使用, 涂抹均勻, 一般應將耦合劑涂在被測材料的表面, 但當測量溫度較高時, 耦合劑應涂在探頭上。

五、被測物的影響

被測物金屬表面產生的致密氧化物或油漆防腐層, 雖與基體材料結合緊密, 無明顯界面, 但聲速在兩種物質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; 工件表面粗糙度過大, 造成探頭與接觸面耦合效果差, 反射回波低, 甚至無法接收到回波信號。上述問題的處理方法是: 通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理, 將氧化物及油漆防腐層去掉, 同時也可以降低粗糙度, 露出金屬光澤, 使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。