超声波测厚仪原理及影响精度的因素
超声波测厚仪的基本原理
(14)应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。当应力与波的传播方向不一至时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。
(10)层叠材料、复合(非均质)材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。
(12)耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。因根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次,耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。
(15)金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。
3、连续测量法:用单点测量法沿指定路线连续测量,间隔不大于5mm。
4、网格测量法:在指定区域划上网格,按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。
影响超声波测厚仪示值的因素
影响超声波测厚仪示值的因素超声波测厚仪是一种非破坏性测量厚度的工具,广泛应用于工业、航空航天、建筑和汽车等领域。
然而,超声波测厚仪的测量结果受到多种因素的影响,下面将详细介绍这些影响因素。
1.材料的声速:超声波测厚仪的工作原理是通过发射超声波脉冲,并测量从材料中反射回来的信号,以计算出材料的厚度。
因此,材料的声速对测量结果有着直接影响。
不同材料具有不同的声速,如果材料的声速未知或者与超声波测厚仪预设值不一致,就会导致测量结果的误差。
2.材料的密度:超声波在材料中传播时,会受到材料的密度影响。
密度越大,超声波传播速度越慢;密度越小,超声波传播速度越快。
因此,材料的密度也会影响超声波测厚仪的测量结果。
3.材料的厚度和形状:超声波测厚仪适用于测量各种类型的材料和形状,但不同的材料和形状会影响结果的精确度和准确性。
对于非均匀的材料或形状复杂的工件,可能需要采取一些特殊的校准和测量方法,以保证测量结果的准确性。
4.测量传感器的角度和位置:超声波测厚仪通常使用传感器来发射和接收超声波信号。
传感器的角度和位置对测量结果有重要影响。
如果传感器与材料表面垂直,则测量结果可以较为准确。
然而,如果传感器与材料表面存在倾斜或偏移,所得的测量结果可能会受到不确定性或误差的影响。
5.表面状态:超声波测厚仪一般要求材料表面光滑、平整,以确保信号的强度与传播速度的准确性。
对于粗糙表面、有缺陷或腐蚀的材料,超声波的传播可能会受到干扰,导致测量结果不准确。
6.脉冲宽度和频率:超声波测厚仪通常有不同的脉冲宽度和频率可选。
脉冲宽度会影响信号的强度和分辨率,频率会影响信号的穿透深度和灵敏度。
在选择合适的脉冲宽度和频率时,需要根据测量材料的特性和要求进行权衡。
7.温度和湿度:超声波的传播速度和衰减率都受到温度和湿度的影响。
因此,在不同的温湿度环境下,超声波测厚仪的测量结果可能会发生变化。
通常情况下,需要进行相应的校正和修正来消除这些影响。
测厚仪原理及故障分析
测厚仪原理及故障分析测厚仪是一种广泛应用于各种行业中的测量工具,它可以用来测量各种材料的厚度,如金属、塑料、玻璃、陶瓷等。
使用测厚仪可以极大地提高工作效率和信赖度,因此在许多行业中得到了广泛应用。
本文将介绍测厚仪的原理和故障分析。
一、测厚仪原理测厚仪是通过超声波技术来进行非接触性测量的。
它的工作原理是,将一个高频率的声波信号发送到被测试物体的一侧,这个声波信号会通过这个物体并被反射回来,然后再被接收到测厚仪的另一侧。
根据声波从发送到接收的时间,可以计算出被测试物体的厚度。
测厚仪通过控制声波的发射和接收来实现测厚。
它通过在发送声波之前将其调整到正确的频率来确保其在被测试物体中传播。
声波一旦通过了被测试物体,就会被反射回来。
测厚仪可以捕捉到这个反射的声波,并将其转换成数字信号。
然后测厚仪分析并计算这个数字信号,并从中确定被测试物体的厚度。
二、测厚仪故障分析测厚仪在使用过程中也会出现故障,这些故障有可能会导致测量结果不准确。
下面列举一些常见的故障及其解决方法:1. 电源问题如果测厚仪没有电源,它就无法正常工作。
如果你没有检查到任何问题,可以尝试更换电池或使用电源适配器。
2. 声波传播问题声波传递过程中如果被测试物体内的杂质、气泡等会对声波的传播造成阻碍,从而导致测量误差。
建议在测量前清洗测试物体和测试头。
3. 接线问题测厚仪的探头和仪器本体之间需要良好的接触,否则会影响信号传输,建议检查接线是否松动或连接不良。
4. 仪器本体问题如显示器显示不正常、按键失灵以及其他各种问题,建议参考产品手册,或者联系厂家进行维修或更换。
结语测厚仪作为一种重要的测量工具,其原理和故障分析是非常重要的。
在使用测厚仪时,要按照使用手册来正确操作,并按时进行维护,以保证测量结果的准确性。
同时,如果遇到测量不准确的情况,要及时进行故障排查和维修。
超声波测厚仪UM-2
超声波测厚仪UM-2
简介
超声波测厚仪是一种专门用于测量材料厚度的设备,通常应用于金属、玻璃等
领域,常见的超声波测厚仪有UM-2型号。
原理
超声波测厚仪工作的原理是基于声学回波传感技术,通过发射一个高能脉冲超
声波震荡脉冲,让波经过被测量的物体,当波传过物体表面而遇到新的介质时,气体、液体或固体中存在的任何间隙、汇合、夹杂、流动等情况都可以使声波发生反射或散射,形成回波,并由接收装置接收到这些信号。
通过信号处理,可以计算出信号的传播时间,从而得知被测量物体的厚度。
通
过多次测量,可以获得比较准确的测量结果。
特点和优点
1.非接触式测量:超声波测厚仪可以进行非接触式的测量,不影响被测
物体的表面质量。
2.测量精度高:由于原理及采用的传感技术优秀,因此超声波测厚仪的
测量准确度高,符合国际标准,可以用于非常苛刻的环境中。
3.易于操作:超声波测厚仪的使用方法相对简单,只需接通电源,正确
定位、传感器悬挂到物体表面,并对校准和锁定测量即可。
应用范围
超声波测厚仪适用于工业制造中无损检测、自动化流水线生产、现场维护和安
全保障等多个领域。
常用于测量金属、玻璃等厚度,如用于汽车制造,它可测量汽车随时间变化所形成的疲劳度及裂纹的深度,以及判断车轮、零件等的磨损和损伤情况等。
总结
超声波测厚仪是一种可靠性高,具有较高精度的测量工具,有着广泛的应用价值,其打型号UM-2更是代表了高品质的测量技术。
随着物联网及技术的不断发展,超声波测厚仪将拥有更广阔的应用空间和更广阔的市场前景。
超声波测厚仪原理
超声波测厚仪原理
超声波测厚仪是一种常用于测量金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料厚度的仪器。
它的原理是基于超声波在不同介质中传播速度不同的特性,通过测量超声波的传播时间,可以计算出被测物体的厚度。
超声波是一种高频声波,其频率通常在1-10MHz之间。
将超声波传输到被测物体表面后,由于介质的密度、压缩性等物理特性不同,超声波在不同介质中的传播速度也不同。
当超声波到达被测物体的另一侧时,通过测量超声波的传播时间,可以计算出被测物体的厚度。
超声波测厚仪通常由发射器、接收器和计算器三部分组成。
发射器会产生高频的超声波信号,并将其发送到被测物体表面。
接收器能够接收到超声波信号,并将其转化成电信号,传输到计算器中进行计算。
计算器会根据超声波的传播时间和传播速度,计算出被测物体的厚度,并将结果显示出来。
在实际使用中,超声波测厚仪还会根据不同的被测物体特性调整发射频率、接收灵敏度等参数,以提高测量精度。
此外,还需要注意被测物体表面的平整度、氧化层等因素对测量的影响。
总之,超声波测厚仪通过测量超声波在物体中传播的时间,可以计算出物体的厚度。
其原理简单易懂,使用方便,是工业生产中常用的测量设备之一。
- 1 -。
ge超声波测厚仪原理
GE超声波测厚仪原理一、概述超声波测厚仪是一种常见的非破坏性检测仪器,广泛应用于工业领域中对材料厚度的测量。
GE超声波测厚仪凭借其高精度、快速测量以及易于操作的特点,成为市场上的热门选择。
本文将详细探讨GE超声波测厚仪的原理和工作机制。
二、超声波测厚仪的原理超声波测厚仪通过发送超声波脉冲并接收反射回来的声波信号来测量物体的厚度。
其原理基于超声波在材料中传播的特性,通过测量超声波在材料中传播的时间和速度来计算出材料的厚度。
三、探头传感器 1. 探头传感器是超声波测厚仪的核心部件之一,用于发射和接收超声波信号。
通常由压电晶体和保护罩组成。
2. 压电晶体具有压电效应,当施加电场时,会发生形变,产生超声波信号。
同样,当超声波信号传播回来时,压电晶体会将其转化为电信号。
3. 保护罩用于保护压电晶体不受外界环境的干扰和损伤。
四、超声波传播与测量 1. 超声波的传播速度是测厚仪测量的重要参数之一。
不同材料的声波传播速度不同,传感器在不同材料上需要校准以确保准确的测量结果。
2. 当超声波发射后,穿过材料并以不同速度传播。
一部分能量被材料吸收、散射或反射,而另一部分能量继续传播。
3. 接收到的反射波信号被放大并转换为电信号进行进一步处理。
通过计算声波的传播时间和传播距离,可以得出材料的厚度。
五、测量精度与校准 1. GE超声波测厚仪具有高测量精度,通常在0.1毫米的范围内。
然而,为了获得更准确的测量结果,仪器需要进行校准。
2. 校准通常包括两个方面:零点校准和速度校准。
零点校准是指在没有材料时将仪器的读数调整为零。
速度校准是指通过使用标准样品,校准仪器的传声速度以确保测量结果的准确性。
六、应用领域 GE超声波测厚仪在许多行业中都有广泛的应用。
1. 制造业:常用于测量金属管道、容器和壁板等的厚度,以检测其质量和完整性。
2. 航空航天:用于测量飞机机身、机翼和引擎零件的厚度,以确保其安全性和性能。
3. 海洋工程:用于测量船舶和海洋结构物的厚度,以监测腐蚀和磨损情况。
测厚仪的工作原理
测厚仪的工作原理
测厚仪是一种用于测量物体厚度的仪器。
它的工作原理基于超声波的传播和反射。
测厚仪通常由一个超声发射器和一个接收器组成。
发射器会发出超声波脉冲,这些脉冲经过被测物体后会被接收器接收。
根据超声波传播的时间和速度,我们可以计算出物体的厚度。
当超声波脉冲通过物体时,会在不同介质之间发生反射。
这些反射波会被接收器接收到,并转化为电信号。
接收器会记录下接收到的脉冲时间,并通过计算得出物体的厚度。
测厚仪通常使用的是脉冲回波法。
这种方法会测量超声波从发射到接收的时间差。
首先,发射器发射一个短脉冲超声波,然后等待接收器接收到反射波返回的时间。
通过测量这个时间差,并与超声波在材料中传播速度相乘,我们可以得到物体的厚度。
测厚仪的工作原理是基于超声波传播和反射的原理,通过测量超声波脉冲的传播时间和速度,计算出物体的厚度。
这种方法可以用于各种材料和应用领域,例如金属、塑料、玻璃等的厚度测量。
影响超声波测厚仪的指标因素
影响超声波测厚仪的指标因素超声波测厚仪是一种常用的测量工具,通过发射超声波来检测待测物体的厚度。
然而,在实际使用过程中,往往会受到一些指标因素的影响,导致测量结果不准确甚至错误。
本文将介绍一些影响超声波测厚仪指标的因素。
1. 被测物体的材质超声波在不同材料中传播的速度不同,因此被测物体的材质是影响超声波测量精度的重要因素。
一般来说,超声波在固体和液体中的传播速度比较稳定,但在气体中传播速度随着气体密度的变化而变化,因此在测量气体厚度时需要注意。
2. 被测物体的几何形状被测物体的几何形状也会影响超声波的传播和反射,进而影响测量结果。
比如,当被测物体表面有弧度或斜面时,超声波会产生衍射和反射,从而导致测量偏差。
此外,被测物体表面的粗糙度也会影响超声波反射的强度和方向。
3. 超声波发射和接收装置超声波发射和接收装置是影响超声波信号质量和强度的重要因素。
一般来说,超声波发射器的频率越高,能穿透的深度越浅,精度越高;而接收器的曲率半径和灵敏度也会影响信号质量和强度。
此外,超声波传声器和探头之间的距离和角度也会影响测量结果。
4. 环境因素环境因素也会对超声波测厚仪的测量精度产生影响。
例如,温度和湿度会影响超声波的传播速度和信号损失,大气压强也会影响超声波在气体中的传播速度。
此外,外界噪声和干扰也可能对信号质量产生影响。
5. 操作者技能和经验超声波测厚仪的使用需要一定的技能和经验,操作者的熟练程度和操作规范也会对测量结果产生影响。
如果操作不当,比如探头与被测物体表面接触不紧密、超声波发射频率选择错误、探头与被测物体表面成角度等,都会导致测量结果不准确。
综上所述,超声波测厚仪测量结果的准确性主要受到被测物体的材质、几何形状、超声波发射和接收装置、环境因素以及操作者技能和经验等多个因素的影响。
在实际使用过程中,需要注意这些因素以提高测量精度。
超声波测厚仪的工作原理与注意事项 测厚仪工作原理
超声波测厚仪的工作原理与注意事项测厚仪工作原理简介超声波测厚仪是接受新的高性能、低功耗微处理器技术,基于超声波测量原理,可以测量金属及其它多种材料的厚度,并可以对材料的声速进行测量。
可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度,也可以对各种板材和各种加工零件作测量。
本测厚仪接受脉冲反射超声波测量原理,适用于超声波能以一恒定速度在其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。
此仪器可对各种板材和各种加工零件作测量。
可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
工作原理超声波测厚仪紧要有主机和探头两部分构成。
主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分,由发射电路产生的高压冲击波激励探头,产生超声发射脉冲波,脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收,通过单片机计数处理后,经液晶显示器显示厚度数值,它紧要依据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。
超声波测厚仪,在接受国内外先进技术的基础上,运用单片机技术研制的一种低功耗低下限袖珍式的智能测量仪器,接受高精度计时芯片,测量辨别率达到0.001mm。
注意事项a.电源电压低时,在液晶屏幕左侧显示低电压符号,此时为了保证仪器的正常测量使用,请您适时更换电池。
b.在不需要背光的时候,尽量不要长时间开启背光,以免过快消耗电池的电量。
c.传感器表面为丙烯树脂,对粗糙表面的重划很敏感,因此在使用中尽量轻按。
d.在测量以后尽量适时将传感器表面的耦合剂和标准试块,被测物体表面的耦合剂清理干净。
e.被测物体表面温度不超过60度,以免导致传感器不能正常测量。
f.仪器长时间不使用时应将电池取出,以免电池漏液导致仪器损坏。
g.尽量避开油污,潮湿,碰撞。
h.插拔传感器时,应捏住活动外套沿轴线用力,不可旋转传感器头部,以免损坏传感器电缆线芯。
超声波测厚仪的测量方法超声波测厚仪可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度,也可以对各种板材和各种加工零件作精准明确测量。
超声波测厚仪工作原理
超声波测厚仪工作原理
超声波测厚仪是一种用于测量材料厚度的仪器,其工作原理基于超声波的传播和反射。
以下是超声波测厚仪的主要工作原理:
1.超声波发射:超声波测厚仪内部包含一个超声波发射器,通常是压电晶体或磁致伸缩体。
当仪器启动时,发射器产生高频的超声波脉冲。
2.超声波传播:发射器通过传感器将超声波脉冲发送到待测材料表面。
超声波在材料中传播,向下穿透直至遇到下表面。
3.反射信号:当超声波遇到材料内部的界面(例如,材料的下表面),部分能量会被反射回来。
这个反射信号被传感器接收。
4.测量时间:仪器测量从超声波发射到接收反射信号所经历的时间,这称为超声波的飞行时间。
5.计算厚度:根据超声波的飞行时间以及材料中超声波传播的速度,仪器可以计算出材料的厚度。
速度通常是在材料中的声速,而声速取决于材料的性质。
6.显示和输出:仪器通常配备有显示屏,用于显示测量到的材料厚度。
一些超声波测厚仪还可以通过接口(如USB或RS232)输出数据,以便进一步分析或记录。
需要注意的是,超声波测厚仪适用于测量各种材料的厚度,包括金属、塑料、玻璃等。
它广泛应用于制造业、材料检测、航空航天等领域,因为它可以非破坏性地测量材料的厚度,而不需要直接接触材料表面。
超声波测厚仪工作原理
一、超声波测厚仪工作原理1. 基本原理涡流涂镀层测厚仪的基本工作原理是,当测头与被测式样接触时,测头装置所产生的高频电磁场, 使置于测头下的金属导体产生涡流,其振幅和相位是导体与测头之间非导电覆盖层厚度的函数. 即该涡流产生的交变电磁场会改变测头参数,而测头参数变量的大小,并将这一电信号转换处理,即可得到被测涂镀层的厚度.2. 影响测量精度的原因(1)试样的曲率对测量有影响,这种影响将随曲率半径的减小明显地增大; (2)基体金属的电导率对测量有影响,它与基体金属材料成分及热处理方法有关;(3)任何一种测厚仪都要求基体金属有一个临界厚度,只有大于这个厚度,测量才不会受基体金属厚度的影响;(4)涡流测厚仪对式样测定存在边缘效应,即对靠近式样边缘或内转角处的测量是不可靠的.(5)覆盖层厚度大于25µm时,其误差与覆盖层厚度近似成正比;(6)涡流测厚仪对妨碍测头与覆盖层表面紧密接触的附着物质敏感.因此测量前应清除测头和覆盖层表面的污物;测量时应使测头与测试表面保持恒压垂直接触.(7)基体金属和覆盖层的表面粗糙度影响测量的精度,粗糙度增大,影响增大;二、超声波测厚仪介绍及其原理:超声测厚仪按工作原理分:有共振法、干涉法及脉冲反射法等。
由于脉冲反射法并不涉及共振机理,与被测物表面的光洁度关系不密切,所以超声波脉冲法测厚仪是最受用户欢迎的一种仪表。
1 测厚仪工作原理超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。
主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分,由发射电路产生的高压冲击波激励探头,产生超声发射脉冲波,脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收,通过单片机计数处理后,经液晶显示器显示厚度数值,它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。
2 测厚仪应用领域由于超声波处理方便,并有良好的指向性,超声技术测量金属,非金属材料的厚度,既快又准确,无污染,尤其是在只许可一个侧面可按触的场合,更能显示其优越性,广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况,比如超声波雾化、超声波焊接、超声波钻孔、超声波研磨、超声波抛光、超声马达等等。
影响超声波测厚仪示值的因素
影响超声波测厚仪示值的因素超声波测厚仪是一种常见的非破坏性检测仪器,用于测量材料的厚度。
超声波测厚仪通过发送超声波信号到材料内部,接收反射回来的信号并计算信号传播时间,从而确定材料的厚度。
然而,在使用超声波测厚仪测量材料厚度时,可能会遇到实际测量值与真实厚度有偏差的情况,这是因为超声波测厚仪的示值受许多因素的影响。
下面将介绍几个影响超声波测厚仪示值的因素。
材料的声速超声波测厚仪测量材料的厚度依赖于超声波在材料中的传播速度,即声速。
不同材料的声速不同,因此在测量不同材料时,超声波的传播速度也不同。
如果超声波仪器的声速设定值与材料实际声速不一致,则会造成示值的偏差。
材料的密度材料的密度也会影响超声波测厚仪的示值。
一般情况下,密度越大的材料,声波的传播速度越快。
因此,在测量不同密度的材料时,需要根据材料的密度调整超声波仪器的声速设定值,以保证准确的测量结果。
材料的温度材料的温度也会影响超声波的传播速度。
温度越高,材料内部分子的振动就会更加剧烈,这会影响声波的传播速度。
因此,在测量材料时,需要考虑材料的温度对示值的影响,并相应地进行测量修正。
材料的表面条件材料的表面条件也会影响超声波测厚仪的示值。
如果材料表面有氧化层、油污或者其它污物,这些物质会影响声波在材料中的传播速度,进而影响超声波仪器的示值。
因此,在测量材料时,需要注意材料表面的清洁程度,以保证测量结果的精确性。
仪器的使用方法仪器的使用方法也会影响示值的准确性。
比如,在测量材料时,需要保证超声波传感器与材料表面的垂直度,如果传感器与材料表面夹角过大或过小,也会造成示值的偏差。
此外,操作人员的技术水平也会影响示值的准确性,因此在使用超声波测厚仪时,必须严格按照操作手册进行操作,并接受专业培训,以确保测量结果的精确性。
综上所述,影响超声波测厚仪示值的因素很多,需要在使用仪器时进行全面的考虑和分析,并根据实际情况进行相应的测量修正,才能获得准确的测量结果。
影响超声测厚准确性的因素
所 以 ,在不 同测 厚条件下 ,恰 当地选用耦 合剂和耦合操作技巧非 常重要。 1 操作 因素对测厚结果 的影 响 .5 在高温测 厚试 验中 , 同条件 下测量 相 的 1rr 0nn碳钢板 ,不 同操作者测 出的厚度
超声 测厚 原 理 及 影 响 因 素
分 析 超 声 测厚 仪分 为 共振 式 、脉 冲 反射 式和 兰姆 波式 ,一般 常 用的 是脉 冲 反射
厚 ,选用数 字式 超声波测厚仪 ,精 度范 围 应 达 到 H ± 0 mm( 一 壁 厚 mm .1 H 一
对 于 表 面 不 易 净 化 的 物 体 测 厚 ,宜 选 用数 字式 超 声波 探伤 仪 。
.
工件上下底面 产生 多次反射 ,反射波被探 头 接 收 ,转 变 为 电信 号 经放 大 器 放 大 后 输 入计算 电路 ,由计算 电路测 出超声波在工
介 质 界 面 就 会 产 生 反 射 这 一 原 理 进 行 的 。‘ 通过大 量试验 , 还证 实 了其他物体 内 其 工 作 原 理 是 发 射 电路 发 出 脉 冲 很 窄 的 周 部质量缺 陷 同样对测厚 结果有直 接影响 。 期性 电脉 冲 ,通过 电缆加到 探头 上 ,激励 其内容包括 :材料 晶粒各 向异性 、材料 的 探头 中压 电晶片产 生超声波 。该超声波在 合金成分 、材料的金相组 织分布及材料 中
对 比 对 测 量 结 果 进 行 对 比分 析 可 以得 出以
下结论 :
的厚 度 值与 实际 壁厚 基本 一致 。 也就 是 说 ,对于 表面难于 净化 的物 体厚度测量 , 用数字式超声波探伤仪的测厚结果 比用普 通 超 声 测 厚仪 所 得 测 厚 结 果 更 精 确 。 1 耦合剂对 测厚结果的影响 .4 实践 发现 , 测厚过程 中所 用耦 合剂 的 耦合效果对测 厚结 果影 响很大 ,尤其是 高 温测厚 。 不同耦合效果 的测 厚误 差高达 2 0 % ,且 多数测 厚数据 大于实际值 ,这对判
影响超声波测厚仪测量准确性的因素
测 量 湿 度 的 温 度 传 感 器 应 具 有 良好 的稳 定 性 和 等 级 要
在湿度测量 中 。 干湿 球 法应 用 很 广 , 密 的 阿斯 曼 精 通 风 干 湿 表 长期 以来 作 为 湿度 标 准 。 着数 字 式 温 度计 随
干 球 温 度 和 湿 球 温 度 都 是 通 过 温 度 传 感 器 测 量 来 得到 的, 温度 传 感 器 的 准确 和 稳 定对 干湿 球 法 测 量湿 度 有 非 常 重要 的影 响 。一 般 来 说 , 选 择 精 密 的铂 电 阻温 应 度 传 感 器 作 为 干 球 、 球 的测 温 传 感 器 。 了 考 虑 准 确 湿 除
耦 合 剂 。耦 合 剂 应 适 量 使 用 , 涂抹 均 匀 , 般 应 将 耦 合 一 剂 涂 在 被 测 材 料 的表 面 , 当测 量 温 度较 高 时 , 合 剂 但 耦 应涂在探头上 。 五 、 测 物 的 影 响 被
是取 一 个 与被 测 材 料 完 全一 样 的标 准试 样 , 准 试样 要 标 求 平 整 光滑 , 与 被测 样 品 最 大 厚 度 等 厚 , 并 以此 来 确 定
忽 略 这一 步 会 导致 测 量 结 果 误差 很 大 。 准 时按 压 仪 器 校 的校准 键 , 探头 涂 少 许 耦合 剂 并 轻 压 在仪 器 自带 的 校 给 准试 块 上 , 仪器 显 示 出 说 明书 上 标 明 的标 准 试 块 的厚 当
度值 时 , 准完 毕 。 换 电池 和 探 头 后 , 校 更 以及 每 次 测 量 之
影响超声波测厚示值的因素分析及预防措施
影响超声波测厚示值的因素分析及预防措施摘要:阐述了超声波测厚仪工作原理,并对影响超声波测厚示值的因素进行了分析和论述。
abstract: this paper sets out the working principle of ultrasonic thickness gauges, analyzes and describes the factors affecting the ultrasonic thickness values.关键词:超声波;测厚;示值失真key words: ultrasonic;thickness;indication of distortion 1 超声波测厚仪的工作原理超声波测厚只要是保证设备配备完整,零部件齐备的情况下就能够精确无误的检测出锅炉压力容器和管道等厚度的大小。
通过它能将设备腐蚀情况了解得十分清楚(见图1),而且还能够实时的发现设备出现的问题发出安全警报。
这些对于生产之中的安全、成本的节约以及产品质量的保证都起不可或缺的作用。
而且超声测厚仪体积小,重量轻,速度快,精度高(±0.01mm),成为目前应用最为广泛的测厚方法。
超声测厚仪对测量对象是有要求的,那些衰减过大的铸铁等材料或者表面过于粗造的面积比较大的工件的厚度是无法准确测出来的。
超声波的频率很高,指向性好,只要是均匀介质中传播,那么其中声速是一样的;如果它在介质中传播碰到别的有问题的介质时就会将产生反射作用。
也就是说超声波测厚的基本原理就是:超声波脉冲自被测材料表面发出到接受底面反射脉冲的间隔时间将正比于材料厚度,再将这个时间值转化为厚度值展现出来,这个厚度值就是被测材料的厚度大小。
超声波测厚仪主要是包括三种类型:脉冲反射式、共振式及兰姆波式。
共振式及兰姆波式能够测量材料的厚度不能低于0.1mm,其测量的材料精度能达0.1%。
只是它对于工件表面光洁度有很高的要求。
相比较而言脉冲式对测量的材料厚度则要求是,只要材料的厚度不小于1mm即可,而且它的精度较差,在1%左右。
影响超声波测厚仪测量准确性的五个因素
影响超声波测厚仪测量准确性的五个因素超声波测厚仪是利用声波反射,通过计算传播时间来计算物体厚度的,影响超声波测厚仪测量准确性的因素有以下五点:一、声速的影响对测量结果要求不高的场合, 可以采用从各种资料中查到的声速进行测量, 但是, 从各种资料中查到的声速往往与材料的实际声速有明显差异。
准确的测量方法是取一个与被测材料完全一样的标准试样, 标准试样要求平整光滑, 并与被测样品最大厚度等厚, 以此来确定材料的声速。
二、仪器校准探头和电路都有一定的信号传输时间, 这一时间必须从总的传输时间中减去, 这一过程被称作仪器校准。
忽略这一步会导致测量结果误差很大。
校准时按压仪器的校准键, 给探头涂少许耦合剂并轻压在仪器自带的校准试块上, 当仪器显示出说明书上标明的标准试块的厚度值时, 校准完毕。
更换电池和探头后, 以及每次测量之前都应进行这一步。
三、探头的选用一般固体材料中的声速随其温度升高而降低, 所以对于高温样品的测量应选用高温专用探头。
铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大, 超声波在其中穿过时会产生严重的散射衰减, 有可能使回波湮没, 造成不显示。
因此建议选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。
工件曲率半径太小, 尤其是小径管测厚时, 因常用探头表面为平面, 与曲面接触为点接触或线接触, 声强透射率低(耦合不好), 可选用小管径专用探头(6mm)。
四、耦合剂的影响耦合剂用于排除探头和被测物体之间的空气, 使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。
要根据使用情况选择合适种类的耦合剂。
当使用在光滑材料表面时, 可以使用低黏度的耦合剂; 当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时, 应使用黏度高的耦合剂。
高温工件应选用高温耦合剂。
并且, 校准和测量时应选择同一种耦合剂。
耦合剂应适量使用, 涂抹均匀, 一般应将耦合剂涂在被测材料的表面, 但当测量温度较高时, 耦合剂应涂在探头上。
五、被测物的影响被测物金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层, 虽与基体材料结合紧密, 无明显界面, 但声速在两种物质中的传播速度是不同的, 从而造成误差, 且随覆盖物厚度不同, 误差大小也不同; 工件表面粗糙度过大, 造成探头与接触面耦合效果差, 反射回波低, 甚至无法接收到回波信号。
影响超声波测厚仪的指标因素
影响超声波测厚仪的指标因素超声波测厚仪是一种常用的非接触式测厚设备。
它通过发送超声波信号并接收其反射信号来测量物体的厚度,通常用于金属、玻璃、塑料等材料的测量。
虽然可以用于多种不同的应用,但是超声波测厚仪的测量精度会受到多种指标因素的影响。
下面是一些最常见的影响因素:温度理想的超声波测厚仪工作环境应该是恒定的温度下。
这是因为材料的声速会随着温度的变化而发生变化。
在特定温度下,声速会保持恒定,这对于测量信号的传输和测量结果的精确性非常重要。
在温度变化的条件下,声速的变化会导致测量结果的不准确。
材料的密度超声波在不同的材料中传播的速度也是不同的。
这主要取决于材料的密度。
因此,当要测量多种不同材料的厚度时,需要根据材料的密度进行调整。
要测量高分子材料(如塑料)的厚度时,需要使用不同的技术和调整方法,因为该材料的密度会随着温度的变化而发生变化。
表面质量超声波测厚仪基于回波测量信号进行测量。
获得准确的测量结果需要测量物体表面平整。
表面不平整度可能导致回波信号发生反弹,从而影响测量结果。
在某些材料中,表面质量可能会影响超声波的传输和信号反弹的强弱。
为了减少这种影响,测量表面应该保证光滑和平整。
障碍当测量物体较薄或有细小孔洞时,其中的设计障碍可能导致测量的不准确。
一些材料,如塑料容器或薄钢板等,包含很多孔洞或凸起,因此难以进行准确的测量。
这种情况下,应当使用适当的技术和工具进行测量。
超声波频率不同的超声波频率对测量结果的准确性有重要影响。
例如,低频超声波常用于测量更厚的材料,而高频超声波常用于测量薄材料。
使用错误的频率可能会导致测量结果变得不准确。
使用超声波测厚仪时,应选择适当的超声波频率进行测量。
传感器直径与材料厚度超声波测厚仪中使用的传感器直径可能会影响测量结果的准确性。
通常情况下,传感器直径应该小于要测量材料的最小厚度。
这是因为传感器直径较大可能会导致信号反射非常强烈,从而可能会干扰测量结果。
如果测量的材料太薄,则传感器直径过大也可能导致无法进行准确的测量。
超声波测厚仪原理
超声波测厚仪原理一、引言超声波测厚仪是一种利用超声波测量物体厚度的一种设备。
它被广泛用于工业生产中,尤其是在金属制造、电子电器制造和汽车工业中都有着重要的应用。
本文就从原理入手,分析超声波测厚仪的工作原理及其应用。
二、超声波测厚仪原理超声波测厚仪是利用超声波的传播特性来测量物体厚度的,其原理是根据超声波在物体中的传播速度和时间差(回波时间)来确定物体的厚度。
当超声波发射器产生高频振动时,超声波会以声波的形式在物体中传播,并被物体内部的媒介反射回来。
回波被超声波探头接收器捕捉到后,根据时间差及超声波的传播速度,便可推算出物体的厚度。
三、超声波测厚仪的应用超声波测厚仪在工业生产中应用十分广泛。
首先,在金属制造行业中,超声波测厚仪被广泛用于钢铁、铜、铝等金属制品的厚度测量。
其次,在电子电器制造行业中,超声波测厚仪被广泛用于PCB板及金属壳体的厚度测量。
此外,汽车工业中同样也是重要的应用领域,超声波测厚仪被用于汽车轮毂、刹车系统、发动机和传动系统等部件的厚度测量。
四、超声波测厚仪的优势超声波测厚仪具有高精度、快速、便携等优点。
与传统的机械式测厚仪相比,超声波测厚仪不需要与物体接触进行测量,因此不存在对物体的损坏,而且可以快速、准确地测量不同形状、不同材料的物体。
同时,由于超声波测厚仪具有便携性,可以在不同的环境中进行使用,因此在生产实践中获得了广泛应用。
五、结论超声波测厚仪是一种重要的测量设备,广泛应用于金属制品、电子电器、汽车等工业领域。
其原理是利用超声波的传播速度和时间差来确定物体的厚度。
超声波测厚仪具有高精度、快速、便携等优点,在实际工作中发挥了重要作用。
需要指出的是,在使用过程中,应该严格遵循操作规程,确保安全性和精度。
超声波测厚仪的那些原理介绍
超声波测厚仪的那些原理介绍超声波测厚仪是一种非常常见的工业检测设备,其工作原理主要是利用超声波来测量被测物体的厚度。
本文将介绍超声波测厚仪的工作原理、主要部件以及测量误差的影响因素。
工作原理超声波是一种机械波,在物质中传递时会受到阻力而逐渐衰减,其衰减程度与物质的性质和厚度有关。
超声波测厚仪的工作原理就是利用此原理,向被测物体表面发射超声波,当超声波通过物体后会被探头接收,通过测量超声波在物体中传播的时间以及超声波在传播过程中所受的衰减程度,从而计算出被测物体的厚度。
主要部件超声波测厚仪主要由以下三个部件组成:1.信号发生器:产生超声波信号。
2.探头:将超声波信号通过被测物体并接收反射信号。
3.信号处理器:对接收到的反射信号进行处理,得出被测物体的厚度。
其中,探头是整个超声波测厚仪中最为关键的部件,其性能的优劣主要影响着测量精度和可靠性。
测量误差的影响因素虽然超声波测厚仪可以非常精确地测量被测物体的厚度,在实际使用中仍然会受到一些误差的影响。
以下列举了几种主要的误差影响因素:1.温度变化:温度变化对超声波的传播速度会产生影响,从而引起测量误差。
2.材料性质:不同材料对超声波的传输有不同的影响,从而导致不同的测量误差。
3.物体表面状态:物体表面状态会影响超声波的反射和散射,从而影响测量精度。
4.探头的性能:探头的频率、接触面积、耦合方式等因素均会影响测量精度。
结语超声波测厚仪的原理和应用非常广泛,尤其是在工业生产和质量检测中扮演着非常重要的角色。
了解其工作原理和误差的影响因素,可以帮助我们更好地使用和了解这种测量设备的优缺点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
超声波测厚仪原理及影响精度的因素
超声波测厚仪仪基本原理:
超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
按此原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。
可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
使用技巧:(以我公司销售的超声波测厚仪为例)
1、一般测量方法:
(1)在一点处用探头进行两次测厚,在两次测量中探头的分割面要互为90°,取较小值为被测工件厚度值。
(2)30mm 多点测量法:当测量值不稳定时,以一个测定点为中心,在直径约为30mm 的圆内进行多次测量,取最小值为被测工件厚度值。
2、精确测量法:在规定的测量点周围增加测量数目,厚度变化用等厚线表示。
3、连续测量法:用单点测量法沿指定路线连续测量,间隔不大于5mm。
4、网格测量法:在指定区域划上网格,按点测厚记录。
此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。
5、影响超声波测厚仪示值的因素:
(1)工件表面粗糙度过大,造成探头与接触面耦合效果差,反射回波低,甚至无法接收到回波信号。
对于表面锈蚀,耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理,降低粗糙度,同时也可以将氧化物及油漆层去掉,露出金属光泽,使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。
(2)工件曲率半径太小,尤其是小径管测厚时,因常用探头表面为平面,与曲面接触为点接触或线接触,声强透射率低(耦合不好)。
可选用小管径专用探头(6mm ),能较精确的测量管道等曲面材料。
(3)检测面与底面不平行,声波遇到底面产生散射,探头无法接受到底波信号。
(4)铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大,超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减,被散射的超声波沿着复杂的路径传播,有可能使回波湮没,造成不显示。
可选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。
(5)探头接触面有一定磨损。
常用测厚探头表面为丙烯树脂,长期使用会使其表面粗糙度增加,导致灵敏度下降,从而造成显示不正确。
可选用500#砂纸打磨,使其平滑并保证平行度。
如仍不稳定,则考虑更换探头。
(6)被测物背面有大量腐蚀坑。
由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑,造成声波衰减,导致读数无规则变化,在极端情况下甚至无读数。
(7)被测物体(如管道)内有沉积物,当沉积物与工件声阻抗相差不大时,测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。
(8)当材料内部存在缺陷(如夹杂、夹层等)时,显示值约为公称厚度的70%,此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。
(9)温度的影响。
一般固体材料中的声速随其温度升高而降低,有试验数据表明,热态材料每增加100°C,声速下降1%。
对于高温在役设备常常碰到这种情况。
应选用高温专用探头(300-600°C),切勿使用普通探头。
(10)层叠材料、复合(非均质)材料。
要测量未经耦合的层叠材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空间,而且不能在复合(非均质)材料中匀速传播。
对于由多层材料包扎制成的设备(像尿素高压设备),测厚时要特别注意,测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。
(12)耦合剂的影响。
耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气,使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。
如果选择种类或使用方法不当,将造成误差或耦合标志闪烁,无法测量。
因根据使用情况选择合适的种类,当使用在光滑材料表面时,可以使用低粘度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时,应使用粘度高的耦合剂。
高温工件应选用高温耦合剂。
其次,
耦合剂应适量使用,涂抹均匀,一般应将耦合剂涂在被测材料的表面,但当测量温度较高时,耦合剂应涂在探头上。
(13)声速选择错误。
测量工件前,根据材料种类预臵其声速或根据标准块反测出声速。
当用一种材料校正仪器后(常用试块为钢)又去测量另一种材料时,将产生错误的结果。
要求在测量前一定要正确识别材料,选择合适声速。
(14)应力的影响。
在役设备、管道大部分有应力存在,固体材料的应力状况对声速有一定的影响,当应力方向与传播方向一致时,若应力为压应力,则应力作用使工件弹性增加,声速加快;反之,若应力为拉应力,则声速减慢。
当应力与波的传播方向不一至时,波动过程中质点振动轨迹受应力干扰,波的传播方向产生偏离。
根据资料表明,一般应力增加,声速缓慢增加。
(15)金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。
金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层,虽与基体材料结合紧密,无名显界面,但声速在两种物质中的传播速度是不同的,从而造成误差,且随覆盖物厚度不同,误差大小也不同。