超聲波測(cè)厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來(lái)進(jìn)行厚度測(cè)量的,當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過(guò)被測(cè)物體到達(dá)材料分界面時(shí),脈沖被反射回探頭通過(guò)測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)確定被測(cè)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(cè)量。
簡(jiǎn)介
超聲波測(cè)厚儀是采用的高性能、低功耗微處理器技術(shù),基于超聲波測(cè)量原理,可以測(cè)量金屬及其它多種材料的厚度,并可以對(duì)材料的聲速進(jìn)行測(cè)量。可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行厚度測(cè)量,監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度,也可以對(duì)各種板材和各種加工零件作測(cè)量。
本測(cè)厚儀采用脈沖反射超聲波測(cè)量原理,適用于超聲波能以一恒定速度在其內(nèi)部傳播,并能從其背面得到反射的各種材料厚度的測(cè)量。此儀器可對(duì)各種板材和各種加工零件作測(cè)量。可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域。
相關(guān)應(yīng)用
由于超聲波處理方便,并有良好的指向性,超聲技術(shù)測(cè)量金屬、非金屬材料的厚度,既快又準(zhǔn)確、無(wú)污染,尤其是在只許可一個(gè)側(cè)面可按觸的場(chǎng)合,更能顯示其*性,廣泛用于各種板材、管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、銹蝕的情況,因此對(duì)冶金、造船、機(jī)械、化工、電力、原子能等各工業(yè)部門的產(chǎn)品檢驗(yàn),對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行及現(xiàn)代化管理起著主要的作用。
超聲清洗與超聲波測(cè)厚儀僅是超聲技術(shù)應(yīng)用的一部分,還有很多領(lǐng)域都可以應(yīng)用到超聲技術(shù)。比如超聲波霧化、超聲波焊接、超聲波鉆孔、超聲波研磨、超聲波液位計(jì)、超聲波物位計(jì)、超聲波拋光、超聲波清洗機(jī)、超聲馬達(dá)等等。超聲波技術(shù)將在各行各業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
聲波鉆孔、超聲波研磨、超聲波液位計(jì)、超聲波物位計(jì)、超聲波拋光、超聲波清洗機(jī)、超聲馬達(dá)等等。超聲波技術(shù)將在各行各業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
工作原理
超聲波測(cè)厚儀主要由主機(jī)和探頭兩部分組成。主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計(jì)數(shù)顯示電路三部分,由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓沖擊波激勵(lì)探頭,產(chǎn)生超聲發(fā)射脈沖波,脈沖波經(jīng)介質(zhì)介面反射后被接收電路接收,通過(guò)單片機(jī)計(jì)數(shù)處理后,經(jīng)液晶顯示器顯示厚度數(shù)值,它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過(guò)試樣的時(shí)間的一半而得到試樣的厚度。
使用技巧
一般測(cè)量:在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)厚,在兩次測(cè)量中探頭的分割面要互為90°,取較小值為被測(cè)工件厚度值。
30mm 多點(diǎn)測(cè)量法:當(dāng)測(cè)量值不穩(wěn)定時(shí),以一個(gè)測(cè)定點(diǎn)為中心,在直徑約為30mm 的圓內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量,取小值為被測(cè)工件厚度值。
測(cè)量法:在規(guī)定的測(cè)量點(diǎn)周圍增加測(cè)量數(shù)目,厚度變化用等厚線表示。
連續(xù)測(cè)量法:用單點(diǎn)測(cè)量法沿路線連續(xù)測(cè)量,間隔不大于5mm。
網(wǎng)格測(cè)量法:在區(qū)域劃上網(wǎng)格,按點(diǎn)測(cè)厚記錄。此方法在高壓設(shè)備、不銹鋼襯里腐蝕監(jiān)測(cè)中廣泛使用。
注意事項(xiàng)
a.電源電壓低時(shí),在液晶屏幕顯示低電壓符號(hào),此時(shí)為了保證儀器的正常測(cè)量使用,請(qǐng)您及時(shí)更換電池。
b.傳感器表面為丙烯樹脂,對(duì)粗糙表面的重劃很敏感,因此在使用中盡量輕按。
c.在測(cè)量以后盡量及時(shí)將傳感器表面的耦合劑和標(biāo)準(zhǔn)試塊,被測(cè)物體表面的耦合劑清理干凈。
d.被測(cè)物體表面溫度不超過(guò)60度,以免導(dǎo)致傳感器不能正常測(cè)量。
e.儀器長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)將電池取出,以免電池漏液導(dǎo)致儀器損壞。
f.盡量避免油污,潮濕,碰撞。
g.插拔傳感器時(shí),應(yīng)捏住活動(dòng)外套沿軸線用力,不可旋轉(zhuǎn)傳感器頭部,以免損壞傳感器電纜線芯。
影響測(cè)量示值的因素
(1)工件表面粗糙度過(guò)大,造成探頭與接觸面耦合效果差,反射回波低,甚至無(wú)法接收到回波信號(hào)。對(duì)于表面銹蝕,耦合效果極差的在役設(shè)備、管道等可通過(guò)砂、磨、挫等方法對(duì)表面進(jìn)行處理,降低粗糙度,同時(shí)也可以將氧化物及油漆層去掉,露出金屬光澤,使探頭與被檢物通過(guò)耦合劑能達(dá)到很好的耦合效果。
(2)工件曲率半徑太小,尤其是小徑管測(cè)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)。可選用小管徑探頭(6mm ),能較的測(cè)量管道等曲面材料。
(3)檢測(cè)面與底面不平行,聲波遇到底面產(chǎn)生散射,探頭無(wú)法接受到底波信號(hào)。
(4)鑄鐵、塑料因組織不均勻或晶粒粗大,超聲波在其中穿過(guò)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(méi),造成不顯示。可選用頻率較低的鑄鐵、塑料探頭(2MHz)。
(5)探頭接觸面有一定磨損。常用測(cè)厚探頭表面為丙烯樹脂,長(zhǎng)期使用會(huì)使其表面粗糙度增加,導(dǎo)致靈敏度下降,從而造成顯示不正確??蛇x用500#砂紙打磨,使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)定,則考慮更換探頭。
(6)被測(cè)物背面有大量腐蝕坑。由于被測(cè)物另一面有銹斑、腐蝕凹坑,造成聲波衰減,導(dǎo)致讀數(shù)無(wú)規(guī)則變化,在情況下甚至無(wú)讀數(shù)。
(7)超聲波測(cè)厚儀所測(cè)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(cè)厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
(8)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)可用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測(cè)。
(9)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(duì)于高溫在役設(shè)備常
常碰到這種情況。應(yīng)選用高溫探頭(60-300°C),切勿使用普通探頭。
(10)層疊材料、復(fù)合(非均質(zhì))材料。要測(cè)量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的,因超聲波無(wú)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(duì)于由多層材料包扎制成的設(shè)備(像尿素高壓設(shè)備),測(cè)厚時(shí)要特別注意,測(cè)厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
(12)耦合劑的影響。耦合劑是用來(lái)排除探頭和被測(cè)物體之間的空氣,使超聲波能有效地穿入工件達(dá)到檢測(cè)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(wú)法測(cè)量。因根據(jù)使用情況選擇合適的種類,當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí),可以使用低粘度的耦合劑;當(dāng)使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時(shí),應(yīng)使用粘度高的耦合劑。高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑。其次,耦合劑應(yīng)適量使用,涂抹均勻,一般應(yīng)將耦合劑涂在被測(cè)材料的表面,但當(dāng)測(cè)量溫度較高時(shí),耦合劑應(yīng)涂在探頭上。
(13)聲速選擇錯(cuò)誤。測(cè)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(cè)出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測(cè)量另一種材料時(shí),將產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。要求在測(cè)量前一定要正確識(shí)別材料,選擇合適聲速。
(14)應(yīng)力的影響。在役設(shè)備、管道大部分有應(yīng)力存在,固體材料的應(yīng)力狀況對(duì)聲速有一定的影響,當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向一致時(shí),若應(yīng)力為壓應(yīng)力,則應(yīng)力作用使工件彈性增加,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)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡受應(yīng)力干擾,波的傳播方向產(chǎn)生偏離。根據(jù)資料表明,一般應(yīng)力增加,聲速緩慢增加。
(15)金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層,雖與基體材料結(jié)合緊密,無(wú)名顯界面,但聲速在兩種物質(zhì)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。
廣州安妙儀器有限公司專業(yè)生產(chǎn)超聲波測(cè)厚儀,技術(shù)先進(jìn),質(zhì)量可靠。
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B特點(diǎn)
超輕超薄機(jī)身,便于單手操作
校準(zhǔn)功能,使得測(cè)量值更為準(zhǔn)確
*藍(lán)色背景燈光,各種環(huán)境下清晰可視
低功耗,4節(jié)干電池可使用100小時(shí)以上
適合測(cè)量所有導(dǎo)聲材料,如鋼、鐵、塑料、陶瓷、有機(jī)玻璃等
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B技術(shù)參數(shù)
測(cè)量范圍:1.2~300mm(45號(hào)鋼)
顯示精度:0.01mm
材料聲速:1000~9000m/s
管材測(cè)量下限:(取決于探頭)
Φ15mm×2.0mm
Φ20mm×3.0mm
電源:4節(jié)AAA(7號(hào))電池
顯示方式:4位液晶屏
外形尺寸:140×70×30mm
重量:130g(不含電池)
工作溫度:-5~45℃
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B標(biāo)準(zhǔn)配置
序號(hào) | 物品名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 主機(jī) | AT-140B | 臺(tái) | 1 |
2 | 探頭 | 5M,Φ8 | 個(gè) | 1 |
3 | 耦合劑 | 95%甘油 | 瓶 | 1 |
4 | 操作手冊(cè) | 使用說(shuō)明書 | 本 | 1 |
5 | 儀器箱 |
| 只 | 1 |
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B可選配置
序號(hào) | 名稱 |
1 | 鑄鐵、塑料專測(cè)探頭(2MHz) |
2 | 曲面專測(cè)探頭(5MHz) |
3 | 小管徑專測(cè)探頭(6MHz) |
4 | 高溫專測(cè)探頭(5MHz) |
5 | 藍(lán)牙數(shù)據(jù)輸出 |
6 | 數(shù)據(jù)管理軟件 |
7 | 通訊線纜 |
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B探頭
探頭型號(hào) | 特性 | 測(cè)量范圍(鋼) | 直徑 | 頻率 | 接觸溫度(℃) |
2M Φ10 | 高穿透 | 3.0—40mm(鑄鐵) | 10mm | 2MHz | 0—50 |
2M Φ10 | 高穿透 | 1.0—50mm(塑料) | 10mm | 2MHz | 0—50 |
5M Φ8 | 通用探頭 | 1.2—300mm | 8mm | 5MHz | 0—50 |
5M Φ8 | 曲面 | 1.5—200mm | 8mm | 5MHz | 0—50 |
6M Φ6 | 小管徑 | 1.0—50mm | 6mm | 6MHz | 0—50 |
5M Φ12 | 高溫 | 4.0—100mm | 12mm | 5MHz | 60—300 |
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B數(shù)據(jù)通信
⑴、USB數(shù)據(jù)線
⑵、上位機(jī)軟件(光盤)
(3)、藍(lán)牙傳輸
使用材料
常用材料聲速參考
材料 | 聲速m/s | 材料 | 聲速m/s |
鋁 | 6400 | 銅 | 4700 |
鋅 | 4170 | 不銹鋼 | 5790 |
銀 | 3600 | 黃銅 | 4640 |
金 | 3240 | 錫 | 3230 |
鋼鐵 | 5900 | 有機(jī)玻璃 | 2730 |
水 | 1473 | 石英 | 5639 |
陶瓷 | 5842 | 碳鋼 | 5920 |
安妙超聲波測(cè)厚儀AT-140B材料代碼
序號(hào) | 代碼 | 材料 |
1 | cd01 | 鋼 |
2 | cd02 | 鑄鋼 |
3 | cd03 | 鋁 |
4 | cd04 | 紫銅 |
5 | cd05 | 黃銅 |
6 | cd06 | 鋅 |
7 | cd07 | 石英玻璃 |
8 | cd08 | 聚乙烯 |
9 | cd09 | 聚氯乙烯 |
10 | cd10 | 灰鑄鐵 |
11 | cd11 | 球墨鑄鐵 |
12 | xxxx(數(shù)字) | 自定聲速 |
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
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