影響超聲波測厚儀精度的因素

　　超聲波測厚儀在實際檢測工作中，經常碰到測厚儀示值與設計值(或預期值)相比，明顯偏大或偏小，原因分析如下：
 

　　1、層疊材料、復合(非均質)材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經耦合的空間，而且不能在復合(非均質)材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設備(像尿素高壓設備)，測厚時要特別注意，測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
 

　　2、聲速選擇錯誤。測量工件前，根據(jù)材料種類預置其聲速或根據(jù)標準塊反測出聲速。當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，將產生錯誤的結果。
 

　　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%。對于高溫在役設備常常碰到這種情況。
 

　　4、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到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當，將造成誤差或耦合標志閃爍，無法測量。實際使用中由于耦合劑使用過多，造成探頭離開工件時，儀器示值為耦合劑層厚度值。
 

　　5、被測物體(如管道)內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
 

　　6、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無名顯界面，但聲速在兩種物質中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。
 

　　7、當材料內部存在缺陷(如夾雜、夾層等)時，顯示值約為公稱厚度的70%(此時要用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測)。
 

　　8、應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在，固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響，當應力方向與傳播方向一致時，若應力為壓應力，則應力作用使工件彈性增加，聲速加快;反之，若應力為拉應力，則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一時，波動過程中質點振動軌跡受應力干擾，波的傳播方向產生偏離。根據(jù)資料表明，一般應力增加，聲速緩慢增加。
 

　　影響超聲波測厚儀精度的因素還有如下：
 

　　1：材料的影響
 

　　在鋼這樣的檢測對象中，即使其中含有多種不同的合金成分，其聲速也認為是基本恒定的。而在其它的許多材料中，如許多非鐵金屬或塑料中，超聲傳播速度的變化是非常顯著的，因而會影響測量的精度。
 

　　如果待檢測對象的材料不是各向同性的，那么在不同的方向上聲速就會不同。在這種情況下必須用檢測范圍內的聲速的平均值進行計算。平均值是通過測量聲速與待測試塊的平均聲速相當?shù)膮⒖荚噳K而獲得的。
 

　　2：溫度的影響
 

　　材料的聲速會隨著材料溫度的變化而發(fā)生變化。如果儀器的校準是在溫度相對較低的環(huán)境中進行的，而儀器的使用卻在溫度相對較高的環(huán)境中，這種情況下就會使檢測結果偏離真實值。要避免溫度的這種影響，方法是校準儀器時用高溫探頭來處理。
 

　　3：表面粗糙度的影響
 

　　被測件的表面粗糙程度對測厚儀有影響。粗糙程度增大，影響增大。粗糙表面會引起系統(tǒng)誤差和偶然誤差，每次測量時，在不同位置上應增加測量的次數(shù)，以克服這種偶然誤差。
 

　　4：附著物質的影響
 

　　測厚前必須清除附著物質，以保證儀器探頭和被測試件表面直接接觸。
 

　　5：磁場
 

　　周圍各種電氣設備所產生的強磁場，會嚴重地干擾測厚工作。