超聲波測厚儀在壓力容器厚度檢測的應(yīng)用

10.1 測定范圍
表9-10 缺陷按指示長度分級表 mm

注：當(dāng)對接焊縫兩側(cè)板厚不同時．以較薄者為準(zhǔn)。
本章適用于采用數(shù)字直讀式超聲波測厚儀或A型脈沖反射式超聲波探傷儀對壓力容器板材、封頭、筒體和接管厚度進(jìn)行的超聲測定。
10.2 幾種主要材料的聲速范閣
幾種主要材料的聲速范圍，見表10-1。使用時，如有必要，應(yīng)對材科進(jìn)行實(shí)際聲速測定。

表10 -1 幾種主要材料的聲速 m／s

10.3 儀器及探頭
10.3.1 超聲波測厚儀的精度應(yīng)達(dá)到±(T％十0．1)mm，T為壁厚。
10.3.2 超聲測厚通常采用直接接觸式單晶直探頭，也可采用帶延遲塊的單晶直探頭和雙晶直探頭。
10.3.3 高溫試件的壁厚測定需用特殊高溫探頭。
10.4 校正試塊
10.4.1 試塊的基本要求和尺寸見圖10—1。
10.4.2 測定曲面工件厚度時，應(yīng)使用同一曲率的試塊，或者對平面試塊加以修正。
10.5 耦合劑
應(yīng)根據(jù)被測件的表面狀況及聲阻抗，選用無氣泡、粘度適宜的耦臺劑，如甘油、機(jī)油、硅膠、水玻璃和漿糊等。若工件表面粗糙，則應(yīng)選擇比較稠的耦臺劑。
10.6 儀器校正
10.6.1 超聲波測厚儀的校正
a. 采用臺階試塊，分別在厚度接近待測厚度的*大值和待測厚度的*小值(或待測厚度*大值的1／2)進(jìn)行校正。
b.將探頭置于較厚試塊上，調(diào)整“聲速校正”旋鈕，使測厚儀顯示讀數(shù)接近已知值。
c.將探頭置于較薄的試塊上，調(diào)整“零位校正”旋紐，使測厚儀顯示讀數(shù)接近已知值。
d.反復(fù)調(diào)整，使量程的高低兩端都得到正確讀數(shù)，儀器即告調(diào)試完畢。
e.若已知材料聲速，則可預(yù)先調(diào)好聲速值，然后在儀器附帶的試塊上，調(diào)節(jié)“零位校正”旋鈕，使儀器顯示水為試塊的厚度，儀器即調(diào)試完畢。
10.6.2 超聲波探傷儀的校正
a.同10.6.1 a。
b.探頭置于較厚試塊上，調(diào)節(jié)儀器“掃描范圍”旋鈕．直到底面回波出現(xiàn)在相應(yīng)刻度位置上。
c.探頭置于較薄試塊上，調(diào)節(jié)儀器“延遲掃描”旋鈕，直到底面回波出現(xiàn)在相應(yīng)刻度位置上。
d.反復(fù)調(diào)整，直到在厚，薄試塊上的底面回波均出現(xiàn)在正確的刻度位置，儀器即告調(diào)整完畢。
10.7 測定準(zhǔn)備
測定面上存在的浮銹、鱗皮或部分脫離的涂膜應(yīng)進(jìn)行清洗，必要時可用砂輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)男弈ァ?/span>
10.8 測定方法
在測定點(diǎn)只進(jìn)行一次測定的方法，一般適用于單晶直探頭的場合。
10.8.2 二次測定法

在用雙晶直探頭測定時，將分割面的方向轉(zhuǎn)動90°，在同一測定點(diǎn)測兩次的測定方法。測定值以小的數(shù)值為準(zhǔn)。
10.8.3 ф30mm多點(diǎn)測定法
當(dāng)測定值不穩(wěn)定時，以一個測定點(diǎn)為中,心在30mm的范圍內(nèi)進(jìn)行多點(diǎn)測定。測定值以*小值為HE。
10.8.4 管子壁厚的測定方法
單直探頭測定時，應(yīng)使探頭中心線與管軸中心線相垂直，并通過管鈾中心，使用雙晶直探頭測定時，探頭分割線必須與管軸中心線垂直。
10.9 測定值異常時的處理
在采用超聲調(diào)厚儀測定時．有時會出現(xiàn)異常值，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/span>
10.9.1 沒有顯示值
若工件曲率半徑太小或背面有大量點(diǎn)腐蝕時，測厚儀會沒有顯示值，這時應(yīng)采用超聲波探傷儀進(jìn)行輔助測定。
10.9.2 顯示值為實(shí)際厚度的兩倍左右
工件壁厚小于3mm，且背面比較光滑．為避免測厚儀的顯示值有時為實(shí)際厚度的兩倍，這時應(yīng)采用小測距探頭或?qū)Ｓ锰筋^。
10.9.3 顯示值比實(shí)際厚度小
當(dāng)存在夾雜、夾層等內(nèi)部缺陷時，測厚儀顯示值常小于公稱厚度的70％，這時應(yīng)采用超聲探傷儀對測定點(diǎn)周圍進(jìn)行檢測，確認(rèn)是否是受缺陷的影響，探頭可采用直探頭或斜探頭。
10.10 報告
報告至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：
a.工件名稱、材質(zhì)、編號、委托單位；
b.儀器型號、探頭、試塊、耦合劑、測定方法；
G.測量部位和數(shù)據(jù)、測量部位草圖、測量數(shù)據(jù)的*大值和*小值，
d.操作人員、校核人員；
e.測定日期。

二、超聲波測厚度的原理
超聲波檢測厚度的方法有共振法、干涉法、脈沖回波法等?，F(xiàn)在主要采用的為脈沖回波法檢測厚度的工作原理 。

超聲波探頭與被測物體表面接觸。主控制器控制發(fā)射電路，使探頭發(fā)出的超聲波到達(dá)被測物體底面反射回來，該脈沖信號又被探頭接收，經(jīng)放大器放大加到示波器垂直偏轉(zhuǎn)板上。標(biāo)記發(fā)生器輸出時間標(biāo)記脈沖信號，同時加到該垂直偏轉(zhuǎn)板上。而掃描電壓則加在水平偏轉(zhuǎn)板上。因此，在示波器上可直接讀出發(fā)射與接收超聲波之間的時間間隔t。被測物體的厚度h為:

 h＝ct/2

式中 c——超聲波的傳播速度。

我國 主要采用集成電路制成數(shù)字式超聲波測厚儀，其體積小到可以握在手中，重量不到1kg，精度可達(dá)0.01mm，例如：時代集團(tuán)的TT100超聲波測厚儀、TT300超聲波測厚儀.

超聲波測厚儀測量為什么要用耦合劑？

超聲波在遇到空氣時會急劇衰減掉，為了讓排出掉超聲波探頭和工件之間的空氣，采用超聲波耦合劑去除。通常在工廠測量比較光滑的工件表面采用一般機(jī)油或其他無腐蝕的液體即可，比較粗糙的表面可采用比較粘稠的黃油，測量完畢一定要把探頭表面以及標(biāo)準(zhǔn)塊表面耦合劑擦除掉。

測量高溫管道為什么要高溫耦合劑？

一般耦合劑在接觸高溫物體時，會瞬間蒸發(fā)或干結(jié)掉，這樣超聲波就很難達(dá)到被測工件，高溫耦合劑就是在一定高溫狀態(tài)下他的物體特性不會發(fā)生變化，這樣就會順利測量高溫物體。