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超声波测厚仪相关

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发表于 2014-5-20 15:22:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

建筑上不可忽视的一点就是测厚仪,因为一点细微的偏差,可能都会导致整体发生很大的变化,所以精确到毫米的、可以按照不同材质进行、不同的部分来决定用哪种仪器。

所以测厚的方法有很多,相应的仪器也很多,除一般机械法测厚外,常用的测厚仪从原理上有:射线测厚仪、超声波测厚仪、磁性测厚仪、电流法测厚仪等。超声波测厚仪与利用其他原理制作的测厚仪相比,有小型、轻便、测量速度快、精度高、电池供电、容器内积累成污垢不影响测量精度等优点。因此,近年来工业上测厚所使用的测厚仪大部分都是超声波测厚仪。

不同于镀层测厚仪,超声波测厚仪我国应用的比较早,早在60年代,我国就自行设计制成表头式CCH-J-1型脉冲反射式测厚仪,并大量生产供用户使用。现在已应用数字技术制成UTM-101H型数字式测厚仪。

近年来脉冲反射式测厚仪发展非常快。由于采用集成电路,数字式测厚仪小到可以握在手掌之中重量不超过一市斤。测量下限降至0.25毫米,上限一般为几百毫米,精度可达到0.01毫米,超过限值厚度的则可以换镀层测厚仪。

超声波测厚仪从原理上分有共振式、脉冲式两种,下面重点讨论脉冲反射式测厚仪。

()基本原理

不同于膜层测厚仪,脉冲反射式测厚仪从原理上来说是测量超声波脉冲在材料中的往返传播时间t,即:d=c*t/2

如果声速c已知,那么,测得超声波脉冲在材料中的往返传播时间t,就可求得材料厚度d。这种测厚仪可利用表头或数字管直接表示厚度,使用极为方便,这点上膜层测厚仪就比不上了。

测厚仪电路工件原理方框图示于右图。发射电路输出一个上升时间很短,脉冲很窄的周期性电脉冲,通过电缆加到探头上,激发压电片产生脉冲超声波,探头发出的超声波进入工件,在工件上下两面形成多次反射。反射波经过压电片再变成电信号,经放大器放大,由计算电路测出声波在两面间的传播时间t,最后再换算成厚度显示出来,这点相比较涂层测厚仪也很简单。

()脉冲反射式测厚仪电路概述

和涂层测厚仪不同的是脉冲反射式测厚仪电路主要是由于主控器、发射电路、接收放大电路、计算电路、厚度显示等几部分组成。

工作原理:超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分,由发射电路产生的高压冲击波激励探头,产生超声发射脉冲波,脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收,通过单片机计数处理后,经液晶显示器显示厚度数值,它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。

我厂经营的TT系列超声波测厚仪,在采用国内外先进技术的基础上,运用单片机技术研制的一种低功耗低下限袖珍式的智能测量仪器,不仅有测量不同材质厚度的仪器如电镀测厚仪等,而且有单测钢,超薄型的,同时均可配套高温测厚探头。

首先是选择探头。测厚用探头一般要根据测厚范围,测量精度和工件条件来选择。双晶片探头比较好,它的测量范围较宽,相比较电镀测厚仪下限较低。

测厚时被测工件的表面处理与探伤时的要求相同。对粗糙表面测厚,要求打磨的面积不大,关键在于平整。

藕合剂选用也同探伤时一样,对小径管管壁和坚立的壁等的测厚,采用甘油或水玻璃为宜。

测量时,为避免耦合剂薄膜的多次反射或其他杂波信号引起的假读数,一定要指示稳定且能重复呈现后再读取数据。假读数在绝大多数情况中指示是不稳定的。使用双晶探头时,对于一般无方向性问题的工件。探头放置方向无关,并且每个测点测一次即可。对于管道测厚,探头的放置方向要使其隔声层垂直于管道轴线,对于其他与探头放置方向有关的测厚,各测点应测量二次(先测一次,然后将探头旋转90°再测一次),并做好标记和记录。

测量管材,尤其是测小径管时,要细心左右摆动探头,使其与管壁正交,这样才能获得稳定准确的厚度指示。如仪器工作正常,但测不出厚度时,首先要检查工件光洁度是否合格。耦合剂好不好,光洁度不够再打磨一下,耦合剂太稀,应换粘度大一些的。如果仍然测不出来,这可能是内部腐蚀严重引起的,可把探头稍移动一点再测。

测厚中要注意成倍读数或缺陷反射两种情况,当读数与预想值相差很多时,应该分析是什么原因引起的,看是出现了成倍读数(读数过大)还是缺陷反射(读数过小);这时如有其他种类测厚仪或探伤仪,应辅助测量一下,辨明原因。

对运行中高温工件的测量,要使用高温探头和特殊的耦合剂。

通常管道中沉积物的声阻抗与管材的声阻抗相差很大,所以对厚度测量没有影响。但在个别情况下,如炼油厂中提炼含硫量较高的天然石油时,管道和容器里形成一种剧铁盐沉积物,其声阻抗与钢的声阻抗相近,这时测得的壁厚有可能是管壁厚与沉积物厚度之和。所以测量时要特别小心,当对所测得厚度有怀疑时,用小锤敲打几下管壁,然后再测量一次。

发表于 2015-1-28 07:51:25 | 显示全部楼层
谢谢,相关知识
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