细说超声波测厚仪测量准确性的因素
细说超声波测厚仪测量准确性的因素
一、声速的影响
对测量结果要求不高的场合, 可以采用从各种资料中查到的声速进行测量, 但是, 从各种资料中查到的声速往往与材料的实际声速有明显差异。准确的测量方法是取一个与被测材料*一样的标准试样, 标准试样要求平整光滑, 并与被测样品大厚度等厚, 以此来确定材料的声速。
二、仪器校准
探头和电路都有一定的信号传输时间, 这一时间必须从总的传输时间中减去, 这一过程被称作仪器校准。忽略这一步会导致测量结果误差很大。校准时按压仪器的校准键, 给探头涂少许耦合剂并轻压在仪器自带的校准试块上, 当仪器显示出说明书上标明的标准试块的厚度值时, 校准完毕。更换电池和探头后, 以及每次测量之前都应进行这一步。
三、探头的选用
一般固体材料中的声速随其温度升高而降低, 所以对于高温样品的测量应选用高温探头。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会产生严重的散射衰减, 有可能使回波湮没, 造成不显示。因此建议选用频率较低的粗晶探头(2.5mhz)。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)。
四、耦合剂的影响
耦合剂用于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。要根据使用情况选择合适种类的耦合剂。当使用在光滑材料表面时, 可以使用低黏度的耦合剂; 当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时, 应使用黏度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。并且, 校准和测量时应选择同一种耦合剂。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。
五、被测物的影响
被测物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, 无明显界面, 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; 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。上述问题的处理方法是: 通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理, 将氧化物及油漆防腐层去掉, 同时也可以降低粗糙度, 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。
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二、仪器校准
探头和电路都有一定的信号传输时间, 这一时间必须从总的传输时间中减去, 这一过程被称作仪器校准。忽略这一步会导致测量结果误差很大。校准时按压仪器的校准键, 给探头涂少许耦合剂并轻压在仪器自带的校准试块上, 当仪器显示出说明书上标明的标准试块的厚度值时, 校准完毕。更换电池和探头后, 以及每次测量之前都应进行这一步。
三、探头的选用
一般固体材料中的声速随其温度升高而降低, 所以对于高温样品的测量应选用高温探头。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会产生严重的散射衰减, 有可能使回波湮没, 造成不显示。因此建议选用频率较低的粗晶探头(2.5mhz)。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)。
四、耦合剂的影响
耦合剂用于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。要根据使用情况选择合适种类的耦合剂。当使用在光滑材料表面时, 可以使用低黏度的耦合剂; 当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时, 应使用黏度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。并且, 校准和测量时应选择同一种耦合剂。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。
五、被测物的影响
被测物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, 无明显界面, 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; 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。上述问题的处理方法是: 通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理, 将氧化物及油漆防腐层去掉, 同时也可以降低粗糙度, 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。
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