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技術(shù)文章

超聲波測厚儀示值失真現(xiàn)象及原因分析

閱讀:1637          發(fā)布時(shí)間:2010-5-6

在實(shí)際應(yīng)用中,尤其是在役設(shè)備的監(jiān)測中,如果出現(xiàn)示值失真,偏離實(shí)際厚度的現(xiàn)象,結(jié)果造成管線設(shè)備隱患存在,就是依據(jù)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)更換了管件,造成大量材料浪費(fèi)。根據(jù)幾年來超聲波測厚的跟蹤使用情況,將示值失真現(xiàn)象及原因分析如下:

1、無示值顯示或示值閃爍不穩(wěn)原因分析:這種現(xiàn)象在現(xiàn)場設(shè)備和管道檢測中時(shí)常出現(xiàn),經(jīng)過大量現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析,歸納原因如下:

(1)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(hào)。在役設(shè)備、管道大部分是表面銹蝕,耦合效果極差。
(2)
工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測厚時(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。
(3)
檢測面與底面不平行,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,探頭無法接受到底波信號(hào)。
(4)
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(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射衰減,被散射的超聲波沿著復(fù)雜的路徑傳播,有可能使回波湮沒,造成不顯示。
(5)
探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂,長期使用會(huì)使其表面粗糙度嶒加,導(dǎo)致靈敏度下降,從而造成不顯示或閃爍。
(6)
被測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導(dǎo)致讀數(shù)無規(guī)則變化,在情況下甚至無讀數(shù)。

2、示值過大或過小原因分析在實(shí)際檢測工作中,經(jīng)常碰到測厚儀示值與設(shè)計(jì)值或預(yù)期值相比,明顯偏大或偏小,原因分析如下:

(1)被測物體如管道內(nèi)有沉積物,當(dāng)沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí),測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
(2)
當(dāng)材料內(nèi)部存在缺陷如夾雜、夾層等時(shí),顯示值約為公稱厚度的70%(此時(shí)要用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測。
(3)
溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低,有試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,熱態(tài)材料每增加100°C,聲速下降1%。對于高溫在役設(shè)備常常碰到這種情況。
(4)
層疊材料、復(fù)合非均質(zhì)材料。要測量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間,而且不能在復(fù)合非均質(zhì)材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設(shè)備像尿素高壓設(shè)備,測厚時(shí)要特別注意,測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
(5)
耦合劑的影響。耦合劑是用來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(dá)到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當(dāng),將造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍,無法測量。實(shí)際使用中由于耦合劑使用過多,造成探頭離開工件時(shí),儀器示值為耦合劑層厚度值。
(6)
聲速選擇錯(cuò)誤。測量工件前,根據(jù)材料種類預(yù)置其聲速或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反測出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后常用試塊為鋼又去測量另一種材料時(shí),將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果

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