一、引言
在工业生产与质量控制领域,材料厚度的准确测量至关重要。超声波测厚仪作为一种先进的无损检测设备,凭借其高精度、高效率及广泛的适用性,成为了众多行业不可少的工具。本文将深入探讨超声波测厚仪的作用、使用方法及维护要点,以期为相关从业者提供有益的参考。
二、超声波测厚仪的作用
它基于超声波脉冲反射原理进行工作。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。它不仅可以测量金属及其它多种材料的厚度,还能对材料的声速进行测量,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,对各种板材和各种加工零件作精确测量。因此,超声波测厚仪在石油、化工、电力、船舶、航空航天等重工业领域,以及汽车制造、建筑工程、科研教学等多个方面都有着广泛的应用。
三、超声波测厚仪的使用方法
(一)仪器及探头的选择
它的精度应达到±(T%+0.1)mm,T为壁厚。超声测厚通常采用直接接触式单晶直探头,也可采用带延迟的单晶直探头和双晶直探头。在测量时,需根据所测物体的使用状态、样式等特点选择合适的探头。例如,高温壁厚测定需用高温探头,对于曲率半径较小或内表面有大量点蚀的管道,应采用小直径探头测定或用超声波探伤仪进行辅助测定。
(二)校准仪器
使用超声波测厚仪测厚前,要先校准仪器的下限和线性。仪器的测量下限要用一块厚度为下限的试块来校准。如已知材料声速,可预先调好声速值,然后在仪器附带的试块上,调节“校准键”按钮,仪器即调试完毕。不同品牌的测厚仪附带的试块厚度可能不同,现场检验时应注意标准试块的厚度,以免调错基准值。
(三)使用耦合剂
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。应根据被测件的表面状况及声阻抗,选用无气泡、粘度适宜的耦合剂,如甘油、机油、硅胶、水玻璃和浆糊、高温耦合剂等。若工件表面粗糙,则应选择比较稠的耦合剂。
(四)测量方法
一般测量方法: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。
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。
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。
连续测量法:用单点测量法沿路线连续测量,间隔不大于5mm。
网格测量法:在区域划上网格,按点测厚记录。
四、超声波测厚仪的维护
(一)使用环境
不能在温度过高或过低的地方使用超声波测厚仪,如夏天室外温度高达40℃以上或冬天低于零下20℃时,长时间暴露在这种环境下工作会影响仪器内部电子元件性能,导致测量不准确。同时,要尽量在相对干燥、温湿度适宜的地方使用,过于潮湿的环境容易造成电路短路等问题。
(二)定期清洁
每次使用完后,用柔软干净的布擦拭仪器表面,去除灰尘、油污等污渍。对于一些缝隙和按键处的灰尘,可以使用小毛刷轻轻清理,注意不要太用力以免损坏按键。
(三)电池维护
如果是使用可充电电池,每次充电不要过度充电或过度放电。一般电量剩余20%左右就可以充电了,充满电后及时拔掉充电器,避免长时间充电损伤电池寿命。如果长期不使用仪器,要把电池取出,每隔一段时间对电池进行一次充放电,以保持电池活性。
(四)探头保养
探头是测厚仪的关键部件,使用时要轻拿轻放,避免碰撞和摔落。每次使用后,检查探头表面是否有磨损、划伤等情况。如果有轻微磨损,可以用专用的探头研磨工具进行处理;如果磨损严重,就要及时更换探头,否则会影响测量精度。
(五)定期校准
为确保测量的准确性,要按照仪器说明书的要求定期进行校准。可以使用标准厚度的试块进行校准,将仪器测量值与试块实际厚度进行对比,调整仪器参数使测量误差在允许范围内。例如,每隔三个月或半年进行一次校准,具体时间间隔根据使用频率而定,使用频繁的话校准间隔时间可以适当缩短。
(六)存放要求
不使用时,要把仪器放在干燥、通风良好的地方,最好有专门的仪器箱存放。仪器箱内可以放置干燥剂,防止仪器受潮。
(七)其他注意事项
定期检查仪器的各种连接部件,如探头与主机的连接线是否松动、接触良好。关注仪器厂家发布的软件更新信息,及时更新软件以修复已知问题,提升仪器性能和稳定性。在使用测厚仪时,要远离强电磁干扰源,如大型电机、变压器等设备。准备一个专门的本子,记录测厚仪的使用时间、测量对象、出现的问题等信息,以便在仪器出现故障时进行分析排查。
五、结论
超声波测厚仪作为一种重要的测量工具,在工业生产和质量控制中发挥着不可替代的作用。通过掌握其正确的使用方法和维护要点,能够有效提高测量的准确性和效率,延长仪器的使用寿命,为工业生产的安全和稳定提供有力保障。