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超聲波測厚儀顯示值偏大偏小的因素分析
日期：2025-04-30 18:05
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摘要：超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭通過**測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。
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，因超聲波沒辦法穿透未經(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。關(guān)于由多層材質(zhì)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，超聲波測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
聲速選用錯(cuò)誤。測量工件前，依據(jù)材質(zhì)類別預(yù)置其聲速或依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反測出聲速。當(dāng)用一種材質(zhì)校對超聲波測厚儀后（常用試塊為鋼）又去測量另一種材質(zhì)時(shí)，將發(fā)生錯(cuò)誤的結(jié)果。
溫度的影響。通常固體材質(zhì)中的聲速隨其溫度升高而降低，有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，熱態(tài)材質(zhì)每加多100°C，聲速降落1%。對高溫在役設(shè)備經(jīng)常碰到這種狀況。
耦合劑的影響。耦合劑是用來消除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波測厚儀能有效地穿入工件到達(dá)檢測目的。假如選用類別或運(yùn)用辦法不當(dāng)，將形成誤差或耦合標(biāo)記閃動(dòng)，沒辦法測量。實(shí)際運(yùn)用中因?yàn)轳詈蟿┻\(yùn)用過多，形成探頭離開工件時(shí)，超聲波測厚儀示值為耦合劑層厚度值。
被測物體（如管道）內(nèi)有堆積物，當(dāng)堆積物與工件聲阻抗相差不大時(shí)，超聲波測厚儀顯示值為壁厚加堆積物厚度。
金屬外表氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬外表面發(fā)生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材質(zhì)結(jié)合嚴(yán)密，無名顯界面，但聲速在兩種物質(zhì)中的流傳速度是不同的，從而形成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。
當(dāng)材質(zhì)里面存在缺陷（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)一步停止實(shí)行缺陷檢測）。應(yīng)力的影響。在役設(shè)備、管道大局部有應(yīng)力存在，固體材質(zhì)的應(yīng)力情況對聲速有一定的影響，當(dāng)應(yīng)力方向與流傳方向一致時(shí)，若應(yīng)力為壓應(yīng)力，則應(yīng)力作用使工件彈性增多，聲速加快；反之，若應(yīng)力為拉應(yīng)力，則聲速減慢。當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不一至?xí)r，波動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡受應(yīng)力煩擾，波的傳播方向發(fā)生偏離。依據(jù)材質(zhì)標(biāo)明，通常應(yīng)力增加，聲速緩慢增加。
