根据超声测厚的原理可以推断出影响测厚精度的因素至少应包括被测物体内外部的质 量状态、仪器性能、耦合剂性质以及操作 过程中的人为因素等几个方面。
1.1 被测物体表面质量对测厚精度的影响
用超声波测厚仪在常温下对表面洁净的碳钢板和18-8不锈钢管进行测厚,再对同一材质表面有氧化层和污垢层的试板进行测定,其测量结果见表1。
表1外部质量状态改变前后所测数据对比对测量结果进行对比分析可以得出以下结论:
1.1.1探头接触处背面的氧化层和油垢层对壁厚实测值无明显影响;
1.1.2探头接触处表面的氧化层和油垢层对壁厚实测值有增加读数的影响。
1.2被测物体内部质量对测厚精度的影响
在现场,曾对公称尺寸为φ68mm×l5mm的2N压缩机水冷管U型弯头圆弧部位进行过测量,多次实测的壁厚均为5.6mm,并认为是流体冲刷减薄。但拆下后,用尺测壁厚达12.4mm。后用国产和进口测厚仪测量仍然是5.6mm。后改用超声波探伤仪进行测厚,发现在壁厚为4.8~7.2mm处有缺陷反射,底波降低了一半,由此可判断测厚仪所测出的数值为缺陷所在深度,并不是真实的厚度。
通过大量试验,还证实了其他物体内部质量缺陷同样对测厚结果有直接影响。其内容包括:材料晶粒各向异性、材料的合金成分、材料的金相组织分布及材料中的夹杂物等。由此可得出以下结论:被测物体的内部质量缺陷对超声测厚结果有直接影响。
1.3仪器性能对测厚结果的影响
试验表明,一般测厚仪测量带涂层物体的厚度值时,测出厚度与被测点的实际厚度值差别较大。使用数字式超声波探伤仪并采用回波一回波法测量同样物体得出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。
1.4耦合剂对测厚结果的影响
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20%,且多数测厚数据大于实际值,这对判断设备的安全性具有明显的不安全因素。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。
1.5操作因素对测厚结果的影响
在高温测厚试验中,相同条件下测量的10mm碳钢板,不同操作者测出的厚度误差高达2mm。对同一管道同一部位进行测厚时,探头所放的位置不同,能造成厚度误差达1mm。
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