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1、目 录 一 概述 -2 二 技术指标 -2 三 各部位名称及作用 -3 四 使用方法 -4 五 仪器及附件 -6 六 常用声速表 -6 七 测量方法 -7一、概述HCH-2000D型超声波测厚仪的内部电路均采用最新数字电子技术,具有体积小、功耗低、穿透力强、抗摔打、抗振动、示值稳定、检测精度高、可存储测量值、带公英制转换、全汉显中文菜单、触摸按键、液晶显示、可连接微机、打印机等特点,是您在实际应用中首选的仪器。 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。它
2、可以对各种材料的板材和加工零件作精确测量;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:0.65350mm(45钢)。2、声速范围:10009990m/s3、显示精度:0.01mm4、测量误差:1 *厚度值0.05mm5、使用环境:温度-1060相对湿度小于90 6、测量方式:手动存储测量7、存
3、储容量:600个测量点8、外形尺寸:1245024mm39、重量:150g(含电池)10、探头频率:2MHz-10MHz11、带自动背景光12、自动断电:本仪器待机五分钟将自动关机13、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)、MENU:菜单键,打开菜单。(3)、ENTER:确认键,每次调整以后,需按此键进行确认。(4)、CAL:校准键,按此键进行校准。(5)、:调整键,为增加键,为减少键。 2、屏幕各部分示意图:电量指示测量结果存储地址声速 制式显示探头选择耦合指示四、 使用方法1.开机:按动“ON/OFF”键即可,
4、该键为复合键,开机状态下为关机,关机状态下为开机。2.测量:开机后直接进入测量状态。3.校准:测量状态下,测量仪器上的标准试块。屏幕应该显示4.00MM,若是其它数字,则在测量试块的同时按住“CAL”键2秒左右,直到数字变成4.00MM即可完成校准。(注:英制显示为0.157in) 4.设置:按一下“MENU”键,出现菜单选择项如图A,按进行选择,然后按“ENTER”键进入:存储:选择此项后,屏幕显示如图B: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“CAL”键两秒可以将存储地址返回0001,按“ENTER”键返回测量状态。(必须按“ENTER”键才能返回测量状态)声速:选
5、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“ENTER”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“CAL”键,直到声速显示为5900M/S时松开即可。探头:选择此项后,屏幕显示如图:按进行探头选择。选择合适的探头后,请按“ENTER”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:按进行操作,为打印开始,为停止打印,按“ENTER”键返回测量状态。(5)通讯:选择此项后,屏幕显示如图:按进行操作,为通讯开始,为停止通讯,按“ENTER”键返回测量状态。(6)制式:选择此项后,屏幕显示如图:按进行
6、操作,按“ENTER”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,此时测量显示的最小厚度值为实际厚度值,如下图所示:五、仪器及附件 1、HCH-2000D型主机 1台 2、探头(6、8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、高温、铸铁、小管径等探头六、常用材料的参考声速: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
7、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30mm的圆内进行多次测量,取最小值为被测工件厚度值。 2、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。 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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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(6mm),可较精确的测量管道等曲面材料。(2)对于晶粒
13、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(300600),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