Wskazówki dotyczące korzystania z ultradźwiękowego miernika grubości.

Ogólna metoda pomiaru grubościomierzem ultradźwiękowym
(1) Za pomocą sondy zmierz grubość dwukrotnie w jednym punkcie. W obu pomiarach rozdzielone powierzchnie sondy powinny znajdować się względem siebie pod kątem 90°, a za grubość mierzonego przedmiotu przyjmuje się mniejszą wartość.
(2) Wielopunktowa metoda pomiaru 30 mm: Gdy wartość pomiaru jest niestabilna, należy przyjąć jeden punkt pomiarowy jako środek i wykonać wiele pomiarów w okręgu o średnicy około 30 mm. Przyjmij wartość minimalną jako wartość grubości mierzonego przedmiotu.

1. Precyzyjna metoda pomiaru grubościomierzem ultradźwiękowym
   Zwiększ liczbę pomiarów wokół określonego punktu pomiarowego, a zmiana grubości będzie reprezentowana przez linie o jednakowej grubości.
2. Metoda ciągłego pomiaru ultradźwiękowego grubościomierza
   Zastosuj metodę pomiaru jednopunktowego, aby dokonywać ciągłych pomiarów wzdłuż określonej trasy, w odstępach nie większych niż 5 mm.
3. Metoda pomiaru siatki ultradźwiękowego miernika grubości
   Narysuj siatkę na określonym obszarze i zapisz punkt po punkcie pomiar grubości. Metoda ta jest szeroko stosowana w urządzeniach wysokiego napięcia i monitorowaniu korozji okładzin ze stali nierdzewnej.

4. Czynniki wpływające na wskazania grubościomierza ultradźwiękowego
(1) Chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego jest zbyt duża, co skutkuje słabym sprzężeniem pomiędzy sondą a powierzchnią styku, niskim poziomem odbitego echa, a nawet brakiem odbioru sygnałów echa. W przypadku eksploatowanych urządzeń i rurociągów z korozją powierzchniową i wyjątkowo słabym efektem sprzęgania, powierzchnię można poddać obróbce poprzez piaskowanie, szlifowanie, piłowanie i innymi metodami w celu zmniejszenia chropowatości. Jednocześnie można również usunąć warstwę tlenku i farby, aby odsłonić metaliczny połysk, dzięki czemu sonda i badany obiekt mogą osiągnąć dobry efekt sprzęgania za pomocą środka sprzęgającego.
(2) Promień krzywizny przedmiotu obrabianego jest zbyt mały, szczególnie przy pomiarze grubości rur o małych średnicach. Ponieważ powierzchnia powszechnie używanej sondy jest płaska, kontakt z zakrzywioną powierzchnią jest kontaktem punktowym lub kontaktem liniowym, a przepuszczalność natężenia dźwięku jest niska (słabe sprzężenie). Specjalna ultradźwiękowa sonda grubościomierza do małych rur (6 mm) może być używana do dokładniejszego pomiaru zakrzywionych materiałów, takich jak rury.
(3) Powierzchnia wykrywania nie jest równoległa do dolnej powierzchni, a fala dźwiękowa napotyka dolną powierzchnię i rozprasza się, a sonda nie może odebrać sygnału fali dolnej.
(4) Odlewy i stal austenityczna mają nierówną strukturę lub grube ziarna, a przechodząca przez nie fala ultradźwiękowa powoduje silne tłumienie rozpraszania. Rozproszona fala ultradźwiękowa rozchodzi się po złożonej ścieżce, co może spowodować anihilację echa i brak obrazu. Można zastosować specjalną sondę do ziaren grubych o niższej częstotliwości (2,5 MHz).
(5) Powierzchnia stykowa sondy wykazuje pewne zużycie. Powierzchnia powszechnie stosowanej sondy grubościomierza jest wykonana z żywicy akrylowej. Długotrwałe użytkowanie zwiększa chropowatość powierzchni, co skutkuje zmniejszeniem czułości i nieprawidłowym wyświetlaniem. Do wypolerowania można użyć papieru ściernego o gradacji 500, aby był gładki i zapewniał równoległość. Jeśli nadal jest niestabilny, rozważ wymianę sondy.
(6) Z tyłu mierzonego obiektu znajduje się duża liczba wżerów korozyjnych. Ponieważ po drugiej stronie mierzonego obiektu znajdują się plamy rdzy i wżery korozyjne, fala dźwiękowa jest tłumiona, co powoduje nieregularne zmiany odczytu, a w skrajnych przypadkach nawet brak odczytu.
(7) W mierzonym obiekcie znajdują się osady (np. rury). Gdy impedancja akustyczna osadu i przedmiotu obrabianego nie różni się zbytnio, miernik grubości wyświetla grubość ścianki plus grubość osadu.
(8) Jeżeli wewnątrz materiału występują defekty (takie jak wtrącenia, międzywarstwy itp.), wyświetlana wartość wynosi około 70 procent grubości nominalnej. W tym momencie do dalszego wykrywania defektów można zastosować defektoskop ultradźwiękowy.
(9) Wpływ temperatury. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość dźwięku w materiałach stałych maleje wraz ze wzrostem temperatury. Dane eksperymentalne pokazują, że prędkość dźwięku zmniejsza się o 1 procent na każde 100°C wzrostu w gorących materiałach. Taka sytuacja często występuje w przypadku sprzętu eksploatacyjnego charakteryzującego się wysoką temperaturą. Należy zastosować specjalną sondę wysokotemperaturową (300-600°C). Nie używaj zwykłej sondy.
(10) Materiały laminowane, materiały kompozytowe (niejednorodne). Niemożliwy jest pomiar niezwiązanych materiałów laminowanych, ponieważ fale ultradźwiękowe nie mogą przenikać niezwiązanych przestrzeni i nie mogą rozprzestrzeniać się z jednakową prędkością w materiałach kompozytowych (niejednorodnych). W przypadku urządzeń wykonanych z wielu warstw materiałów (takich jak urządzenia wysokociśnieniowe zawierające mocznik) należy zwrócić szczególną uwagę na pomiar grubości. Grubościomierz wskazuje jedynie grubość warstwy materiału stykającej się z sondą.
(11) Wpływ środka sprzęgającego. Środek sprzęgający służy do usuwania powietrza pomiędzy sondą a mierzonym przedmiotem, tak aby fale ultradźwiękowe mogły skutecznie penetrować przedmiot obrabiany, aby osiągnąć cel detekcji. Niewłaściwy rodzaj lub sposób użycia spowoduje błędy lub znak sprzęgu zacznie migać i pomiar będzie niemożliwy. Wybierz odpowiedni typ w zależności od zastosowania. W przypadku stosowania na gładkiej powierzchni materiału można zastosować środek sprzęgający o niskiej lepkości; w przypadku stosowania na chropowatej powierzchni, powierzchni pionowej i powierzchni górnej należy zastosować środek sprzęgający o dużej lepkości. W przypadku przedmiotów obrabianych o wysokiej temperaturze należy stosować wysokotemperaturowy środek sprzęgający. Po drugie, środek sprzęgający należy stosować w odpowiedniej ilości i równomiernie nakładać. Ogólnie rzecz biorąc, środek sprzęgający należy nałożyć na powierzchnię mierzonego materiału. Jeżeli jednak temperatura pomiaru jest wysoka, na sondę należy nałożyć środek sprzęgający.
(12) Zły wybór prędkości dźwięku. Przed pomiarem przedmiotu należy ustawić prędkość dźwięku w zależności od rodzaju materiału lub zmierzyć prędkość dźwięku w oparciu o blok wzorcowy. Kiedy przyrząd zostanie skalibrowany z jednym materiałem (płytka testowa jest zwykle stalowa), a następnie dokonany zostanie pomiar z innym materiałem, otrzymany zostanie nieprawidłowy wynik. Przed pomiarem należy prawidłowo zidentyfikować materiał i dobrać odpowiednią prędkość dźwięku.
(13) Wpływ stresu. Większość eksploatowanego sprzętu i rurociągów podlega naprężeniom. Stan naprężenia materiałów stałych ma pewien wpływ na prędkość dźwięku. Gdy kierunek naprężenia jest zgodny z kierunkiem propagacji, jeśli naprężenie jest naprężeniem ściskającym, efekt naprężenia zwiększa elastyczność przedmiotu obrabianego i przyspiesza prędkość dźwięku; i odwrotnie, jeśli naprężenie jest naprężeniem rozciągającym, prędkość dźwięku maleje. Gdy naprężenie nie jest zgodne z kierunkiem propagacji fali, trajektoria drgań cząstek zostaje zakłócona przez naprężenie występujące podczas fali falowej, a kierunek propagacji fali ulega odchyleniu. Według danych, ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem naprężenia prędkość dźwięku rośnie powoli.
(14) Wpływ tlenków lub powłok malarskich na powierzchnię metalu. Chociaż gęsta warstwa antykorozyjna tlenku lub farby wytworzona na powierzchni metalu jest ściśle związana z materiałem bazowym bez widocznej granicy międzyfazowej, prędkość propagacji dźwięku w obu substancjach jest różna, co powoduje błędy, a wielkość błędu jest różna z grubością pokrycia.