超聲波測(cè)厚儀方法簡(jiǎn)析（二）
更新時(shí)間：2014-07-23 點(diǎn)擊次數(shù)：2623
發(fā)射脈沖和經(jīng)過(guò)放大的底面反射信號(hào)(或相鄰兩個(gè)底面反射信號(hào))觸發(fā)厚度閘門控制電路，輸出一個(gè)寬度與被測(cè)工件中超聲波傳播時(shí)間成正比的方波
。用這方波來(lái)控制閘門電路啟閉
。
高頻振蕩器輸出一系列高頻振蕩信號(hào)。在閘門電路開啟期間
，這些高頻信號(hào)通過(guò)閘門進(jìn)入計(jì)算器而被計(jì)數(shù)
，zui后數(shù)字管顯示出開門時(shí)間內(nèi)的高頻振蕩次數(shù)
。
計(jì)數(shù)與開門方波寬度成正比，方波寬度又正比于工件厚度
，因此，計(jì)數(shù)正比于厚度
。高頻振蕩器的頻率是可調(diào)的
，根據(jù)不同的材料可調(diào)節(jié)振蕩頻率，使之開門時(shí)間內(nèi)振蕩次數(shù)等于工件厚度
，這樣數(shù)字管就直接顯示出厚度來(lái)
。
國(guó)產(chǎn)UTM-101H型數(shù)字式超聲波測(cè)厚儀精度為±0.1毫米，測(cè)量范圍是1.2-220毫米
。
測(cè)量精度為0.1毫米時(shí)對(duì)于鋼來(lái)說(shuō)
，相應(yīng)的聲波傳播時(shí)間約0.03微秒，也就是要求高頻振蕩的一個(gè)周期為0.03微秒
，即振蕩頻率調(diào)整約為30 兆赫左右
，這時(shí)計(jì)數(shù)器就顯示以0.1毫米為單位的厚度值
。如要讓測(cè)量精度達(dá)到0.01毫米
，則高頻振蕩頻率約為300兆赫左右。但制作在這樣高頻率下工作的數(shù)字電路太困難了
。
實(shí)際解決辦法是在計(jì)數(shù)電路之前加一級(jí)方波信號(hào)擴(kuò)展電路
，使開門時(shí)間準(zhǔn)確擴(kuò)大10倍，這樣用30兆赫左右的振蕩頻率也可使測(cè)量精度達(dá)到 0.01毫米
。
測(cè)厚儀的使用及注意事項(xiàng)
首先是選擇探頭
。測(cè)厚用探頭一般要根據(jù)測(cè)厚范圍，測(cè)量精度和工件條件來(lái)選擇
。雙晶片探頭比較好，它的測(cè)量范圍較寬
，下限較低
。
測(cè)厚時(shí)被測(cè)工件的表面處理與探傷時(shí)的要求相同。對(duì)粗糙表面測(cè)厚
，要求打磨的面積不大
，關(guān)鍵在于平整。
藕合劑選用也同探傷時(shí)一樣
，對(duì)小徑管管壁和堅(jiān)立的壁等的測(cè)厚
，采用甘油或水玻璃為宜。
測(cè)量時(shí)，為避免耦合劑薄膜的多次反射或其他雜波信號(hào)引起的假讀數(shù)
，一定要指示穩(wěn)定且能重復(fù)呈現(xiàn)后再讀取數(shù)據(jù)
。假讀數(shù)在絕大多數(shù)情況中指示是不穩(wěn)定的
。使用雙晶探頭時(shí)，對(duì)于一般無(wú)方向性問(wèn)題的工件
。探頭放置方向無(wú)關(guān)
，并且每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)一次即可。對(duì)于管道測(cè)厚
，探頭的放置方向要使其隔聲層垂直于管道軸線
，對(duì)于其他與探頭放置方向有關(guān)的測(cè)厚，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)測(cè)量二次(先測(cè)一次
，然后將探頭旋轉(zhuǎn)90°再測(cè)一次)
，并做好標(biāo)記和記錄。
測(cè)量管材
，尤其是測(cè)小徑管時(shí)，要細(xì)心左右擺動(dòng)探頭
，使其與管壁正交
，這樣才能獲得穩(wěn)定準(zhǔn)確的厚度指示。如儀器工作正常
，但測(cè)不出厚度時(shí)
，首先要檢查工件光潔度是否合格。耦合劑好不好
，光潔度不夠再打磨一下
，耦合劑太稀，應(yīng)換粘度大一些的
。如果仍然測(cè)不出來(lái)
，這可能是內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重引起的，可把探頭稍移動(dòng)一點(diǎn)再測(cè)
。
測(cè)厚中要注意成倍讀數(shù)或缺陷反射兩種情況，當(dāng)讀數(shù)與預(yù)想值相差很多時(shí)
，應(yīng)該分析是什么原因引起的
，看是出現(xiàn)了成倍讀數(shù)(讀數(shù)過(guò)大)還是缺陷反射(讀數(shù)過(guò)小);這時(shí)如有其他種類測(cè)厚儀或探傷儀，應(yīng)輔助測(cè)量一下
，辨明原因
。
對(duì)運(yùn)行中高溫工件的測(cè)量，要使用高溫探頭和特殊的耦合劑。
通常管道中沉積物的聲阻抗與管材的聲阻抗相差很大
，所以對(duì)厚度測(cè)量沒(méi)有影響
。但在個(gè)別情況下，如煉油廠中提煉含硫量較高的天然石油時(shí)
，管道和容器里形成一種劇鐵鹽沉積物
，其聲阻抗與鋼的聲阻抗相近
，這時(shí)測(cè)得的壁厚有可能是管壁厚與沉積物厚度之和
。所以測(cè)量時(shí)要特別小心，當(dāng)對(duì)所測(cè)得厚度有懷疑時(shí)
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