超聲波測厚儀方法簡(jiǎn)析（二）

發(fā)射脈沖和經(jīng)過(guò)放大的底面反射信號(或相鄰兩個(gè)底面反射信號)觸發(fā)厚度閘門(mén)控制電路，輸出一個(gè)寬度與被測工件中超聲波傳播時(shí)間成正比的方波。用這方波來(lái)控制閘門(mén)電路啟閉。

高頻振蕩器輸出一系列高頻振蕩信號。在閘門(mén)電路開(kāi)啟期間，這些高頻信號通過(guò)閘門(mén)進(jìn)入計算器而被計數，zui后數字管顯示出開(kāi)門(mén)時(shí)間內的高頻振蕩次數。

        計數與開(kāi)門(mén)方波寬度成正比，方波寬度又正比于工件厚度，因此，計數正比于厚度。高頻振蕩器的頻率是可調的，根據不同的材料可調節振蕩頻率，使之開(kāi)門(mén)時(shí)間內振蕩次數等于工件厚度，這樣數字管就直接顯示出厚度來(lái)。

國產(chǎn)UTM-101H型數字式超聲波測厚儀精度為±0.1毫米，測量范圍是1.2-220毫米。
測量精度為0.1毫米時(shí)對于鋼來(lái)說(shuō)，相應的聲波傳播時(shí)間約0.03微秒，也就是要求高頻振蕩的一個(gè)周期為0.03微秒，即振蕩頻率調整約為30 兆赫左右，這時(shí)計數器就顯示以0.1毫米為單位的厚度值。如要讓測量精度達到0.01毫米，則高頻振蕩頻率約為300兆赫左右。但制作在這樣高頻率下工作的數字電路太困難了。

         實(shí)際解決辦法是在計數電路之前加一級方波信號擴展電路，使開(kāi)門(mén)時(shí)間準確擴大10倍，這樣用30兆赫左右的振蕩頻率也可使測量精度達到 0.01毫米。

測厚儀的使用及注意事項

首先是選擇探頭。測厚用探頭一般要根據測厚范圍，測量精度和工件條件來(lái)選擇。雙晶片探頭比較好，它的測量范圍較寬，下限較低。

測厚時(shí)被測工件的表面處理與探傷時(shí)的要求相同。對粗糙表面測厚，要求打磨的面積不大，關(guān)鍵在于平整。

藕合劑選用也同探傷時(shí)一樣，對小徑管管壁和堅立的壁等的測厚，采用甘油或水玻璃為宜。

測量時(shí)，為避免耦合劑薄膜的多次反射或其他雜波信號引起的假讀數，一定要指示穩定且能重復呈現后再讀取數據。假讀數在絕大多數情況中指示是不穩定的。使用雙晶探頭時(shí)，對于一般無(wú)方向性問(wèn)題的工件。探頭放置方向無(wú)關(guān)，并且每個(gè)測點(diǎn)測一次即可。對于管道測厚，探頭的放置方向要使其隔聲層垂直于管道軸線(xiàn)，對于其他與探頭放置方向有關(guān)的測厚，各測點(diǎn)應測量二次(先測一次，然后將探頭旋轉90°再測一次)，并做好標記和記錄。

測量管材，尤其是測小徑管時(shí)，要細心左右擺動(dòng)探頭，使其與管壁正交，這樣才能獲得穩定準確的厚度指示。如儀器工作正常，但測不出厚度時(shí)，首先要檢查工件光潔度是否合格。耦合劑好不好，光潔度不夠再打磨一下，耦合劑太稀，應換粘度大一些的。如果仍然測不出來(lái)，這可能是內部腐蝕嚴重引起的，可把探頭稍移動(dòng)一點(diǎn)再測。

測厚中要注意成倍讀數或缺陷反射兩種情況，當讀數與預想值相差很多時(shí)，應該分析是什么原因引起的，看是出現了成倍讀數(讀數過(guò)大)還是缺陷反射(讀數過(guò)小);這時(shí)如有其他種類(lèi)測厚儀或探傷儀，應輔助測量一下，辨明原因。

對運行中高溫工件的測量，要使用高溫探頭和特殊的耦合劑。

通常管道中沉積物的聲阻抗與管材的聲阻抗相差很大，所以對厚度測量沒(méi)有影響。但在個(gè)別情況下，如煉油廠(chǎng)中提煉含硫量較高的天然石油時(shí)，管道和容器里形成一種劇鐵鹽沉積物，其聲阻抗與鋼的聲阻抗相近，這時(shí)測得的壁厚有可能是管壁厚與沉積物厚度之和。所以測量時(shí)要特別小心，當對所測得厚度有懷疑時(shí)，用小錘敲打幾下管壁，然后再測量一次。