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超声波测厚仪
 

HCH-2000E超声波测厚仪

  一、概述

  HCH-2000E型超声波测厚仪的内部电路均采用******数字电子技术,具有体积小、功耗低、穿透力强、抗摔打、抗振动、示值稳定、触摸按键、可存储测量值、带公英制转换、全汉显中文菜单、大屏幕液晶显示、可连接微机、打印机等特点,是您在实际应用中******的仪器。

  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******测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。它可以对各种材料的板材和加工零件作******测量;可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,检测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。也可以在不去除所涂油漆层的情况下,准确的测量板材厚度。

  应用范围:用于测量硬质材料的厚度,如:钢铁、不锈钢、铝、铜、铬合金等金属材料,及塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等非金属。该仪器广泛应用于石油、化工、电力、锅炉、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

  二、技术指标

  1、测量范围:0.7~500mm (在钢中)(可选配高温探头、铸铁探头、小管径探头)。

  2、声速范围:1000~9990m/s

  3、显示精度:0.1mm

  4、测量误差:1% *厚度值±0.1mm

  5、使用环境:温度-10℃~60℃相对湿度小于90%

  6、测量方式:手动存储测量

  7、外形尺寸:175*70*25mm3

  8、探头频率:2MHz-10MHz

  9、带自动背景光

  10、数据传输:RS232接口,可与微型打印机或PC连接

  三、各部位名称及作用

  1、按键

  (1)、ON/OFF:开关机。

  (2)、菜单键:打开菜单。

  (3)、确认键:每次调整以后,需按此键进行确认。

  (4)、校准键:按此键进行校准。

  ▲▼: 调整键,▲为增加键,▼为减少键。

  耦合指示

  2、屏幕各部分示意图:

 

  四、使用方法

  1.开机:按动“ON/OFF”键即可,该键为复合键,按一下开机,然后再按一下关机。

  2.测量:开机后先出现开机画面然后直接进入测量状态,如图A:

  3.校准:测量状态下,测量仪器上的标准试块。屏幕应该显示4.0MM,若是其它数字,则在测量试块的同时按住此键2秒左右,直到数字变成4.0MM即可完成校准。(注:英制显示为0.157in)

  4.设置:按一下菜单键,出现菜单选择项如图B,按▲▼进行选择,然后按下确认键进入:

  (1) 存储读出:选择此项后,按▲▼进行选择存储地址,同时,屏幕中间显示为存储数据。注意:此时按校准键两秒可以将存储地址返回0001,按确认键返回测量状态。(必须按确认键才能返回测量状态)

  (2)声速调整:选择此项后,屏幕显示如图C:

  按▲▼进行声速加减,▲为声速加,▼为声速减。调整完后,请按确认键进行保存。同时返回测量状态。注意:若想快速返回5900M/S声速,只要在此状态下按住校准键,直到声速显示为5900M/S时松开即可。

  (3)探头选择:选择此项后,屏幕显示如图D:

  按▲▼进行探头选择。选择合适的探头后,请按确认键进行保存,同时返回测量状态。

  (4)打印:选择此项后,屏幕显示如图F:

  按▲▼进行操作,▲为打印开始,▼为停止打印,按确认键返回测量状态。

  (5)通讯:选择此项后,屏幕显示如图E:

  按▲▼进行操作,▲为通讯开始,▼为停止通讯,按确认键返回测量状态。

 

  (6)制式转换:选择此项后,屏幕显示如图G:

  按▲▼进行操作,按确认键存储选择结果并返回测量状态。

  5.管壁测量法:测量管壁时应将隔声层垂直于管道方向放置探头,略为转动探头,此时测量显示的***小厚度值为实际厚度值,如下图所示:

 

 

 

 

 

 

  常用材料的参考声速:

 

  五、仪器及附件

  1、HCH-2000E型主机    1台

  2、探头(φ8、φ10各一支)  2支

  3、耦合剂         1瓶

  4、钢锉          1把

  5、阶梯试块         1块

  6、1.5V电池        2节

  7、使用说明书       1份

  8、保修卡、合格证     1份

  9、手提箱                         1只

  六、选配件:

  1、打印机及通讯打印连线 1套

  2、微机通讯软件              1盘

  3、检测工具箱                 1套

  七、超声波测量方法

  一、一般测量方法:

  1、(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φ30mm的圆内进行多次测量,取***小值为被测工件厚度值。

  2、******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。此方法在尿素高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。

  二、超声波测厚示值失真原因分析:

  超声波测厚在实际应用中,尤其是在役设备的监测中,如果出现示值失真,偏离实际厚度的现象,结果造成管线(设备)隐患存在,就是依据错误的数据更换了管件,造成大量材料浪费。根据我公司几年来超声波测厚的跟踪使用情况,将示值失真现象及原因分析如下:

  1、无示值显示或示值闪烁不稳定原因分析:这种现象在现场设备和管道检测中时常出现,经过大量现象和数据分析,归纳原因如下:

  (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。在役设备、管道大部分是表面锈蚀,耦合效果极差。

  (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)。

  (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。

  (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,从而造成不显示或闪烁。

  (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。

  2、示值过大或过小原因分析:在实际检测工作中,经常碰到测厚仪示值与设计值(或预期值)相比,明显偏大或偏小,原因分析如下:

  (1)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。

  (2)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%(此时要用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测)。

  (3)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℃,声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。

  (4)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。

  (5)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。实际使用中由于耦合剂使用过多,造成探头离开工件时,仪器示值为耦合剂层厚度值。

  (6)声速选择错误。测量工件前,根据材料种类预置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。

  (7)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致时,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。

  (8)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。

  三、超声波测厚示值失真的预防措施及注意事项:由以上产生示值失真的原因分析,在现场检测中就应采取相应措施,进行事前积极预防,避免造成事故隐患或不必要的浪费。为此,根据几年来的跟踪检测经验,归纳总结如下几点,作为预防超声测厚示值失真的预防措施。

  1、正确选用测厚探头

  (1)测曲面工件时,采用曲面探头护套或选用小管径专用探头(φ6mm),可较******的测量管道等曲面材料。

  (2)对于晶粒粗大的铸件和奥氏体不锈钢等,应选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。

  (3)测高温工件时,应选用高温专用探头(300-600℃),切勿使用普通探头。

  (4)探头表面有划伤时,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。

  2、对被检物表面进行处理。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。

  3、正确识别材料,选择合适声速。在测量前一定要查清被测物是哪种材料,正确预置声速。对于高温工件,根据实际温度,按修正后的声速预置或按常温测量后,将厚度值予以修正。此步很关键,现场检测中经常因忽视这方面的影响而出错。

  4、正确使用耦合剂。首先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。

  5、特殊情况的处理

  (1)检测时发现数值明显偏离预期值,应用超声波探伤仪进行辅助判断。当发现背面有腐蚀凹坑时,这个区域测量就得十分小心,可选择变换分割面角度作多次测量。

  (2)当测量复合外形的工件(如管子弯头处)时,可采用〔一、1、(1)〕介绍的方法,选较小的数据作为该工件在测量点处的厚度。

  (3)被测工件的另一表面必须与被测面平行,否则得不到满意的超声响应,将引起测量误差或根本无读数显示。

  (4)对于层叠材料、复合材料以及内部结构特异的,常见的应用超声反射原理测量厚度的仪器就不适用。

 

 

 
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