無縫鋼管全體管測厚

為了保證足夠的安全壽命 , 在腐蝕介質(zhì)下工作的無縫鋼管 , 需要保證其最小壁厚。用作車載氣瓶等移動式壓力容器殼體的鋼管 , 為了同時保證其承壓能力和裝載量 , 對鋼管的最大壁厚和最小壁厚都要嚴(yán)格控制。對此無縫鋼管廠家都會對無縫鋼管進(jìn)行測厚檢測。

超聲波自動測厚的原理

無縫管超聲波測厚的基本原理 : 以測量得到的底波渡越時間乘以聲速獲得壁厚的測量值。

普通的便攜式超聲波測厚儀 , 是利用校準(zhǔn)試塊通過調(diào)整聲速和零點(diǎn)來校準(zhǔn)儀器的 。儀器一般采用雙晶探頭 , 以“一發(fā)一收”方式工作 , 聲程總是大于壁厚 , 其差值隨被測對象厚度的增大而減小。因此 , 鋼管壁厚較厚時 , 用安裝在測厚儀上的小型校準(zhǔn)試塊來校準(zhǔn)儀器會帶來較大的測量誤差。此時 , 必須用大于和小于被測壁厚的兩個試塊進(jìn)行校準(zhǔn) , 修正上述誤差。

在自動測厚中 , 為了提高檢測速度 , 往往采用多通道儀器。若像校準(zhǔn)便攜式測厚儀那樣對每個探頭進(jìn)行逐個校準(zhǔn) , 顯然是很繁瑣的 , 故此引入單晶探頭直射法。此方法不存在聲程差的問題 , 因而不需要進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn) , 只要測量兩次底波之間渡越時間便可獲得壁厚的測量值。在測量不同材料鋼管時 , 只要設(shè)定正確的聲速值 , 即可測出正確的厚度值。

無縫鋼管超聲波測厚脈沖寬度與顯示波形

為了正確的采集到渡越時間的數(shù)值 , 一般情況下大都推薦選用窄脈沖探頭。就實(shí)用的角度看 , 測試壁厚不小于 10mm 時 , 利用射頻信號或半波檢波信號 , 脈沖寬度不大于五個周期也能滿足使用要求。

無縫鋼管超聲波測厚信噪比

由于鋼管的表面粗糙度較差 , 管子的外圓并不能視為幾何圓 , 因而探頭對管子做相對運(yùn)動時耦合條件的一致性較差。這就導(dǎo)致了回波幅度有較大的波動 , 儀器采集回波信號的幅度范圍增大 , 即“閘門高度”需要降低。這就要求測厚系統(tǒng)有較高的信噪比。

無縫鋼管超聲波測厚信號采集方式

信號采集的區(qū)域都是由閘門來控制的。采集方式有采集“前沿”和采集“峰值”兩種。應(yīng)注意的是 : 以采集前沿的方式來獲得厚度值時 , 采集兩回波的同相位點(diǎn)才能得到正確的厚度值。采集峰值的方法 , 始終采集的是兩回波的同相位點(diǎn) , 不會因采集方式不同而引起厚度測試誤差。

無縫鋼管超聲波測厚測量精度要求

一般說來測量精度取決于儀器的精度 , 但又受到被測件的表面粗糙度限制。當(dāng)測試精度值接近或小于粗糙度時將得不到穩(wěn)定的測試讀數(shù)。測試精度值一般要大于粗糙度的 4 倍。當(dāng)粗糙度達(dá)不到測試要求時 , 應(yīng)對測試表面進(jìn)行必要的加工處理。對于無縫鋼管 , 測試精度要求達(dá)到± 0 1 1 mm , 已經(jīng)足夠高了。

無縫鋼管超聲波測厚主要記住

(1) 無縫鋼管的全管體自動化測厚利用測量兩次底波之間的渡越時間獲得壁厚數(shù)值 , 可以避開探傷系統(tǒng)和探傷機(jī)械帶來的誤差 , 且可省去繁瑣的儀器校準(zhǔn)工作 , 便于實(shí)現(xiàn)自動化測厚。

(2) 儀器的采樣頻率與測試精度息息相關(guān) , 通常情況下要求測試精度為± 0 1 1mm , 采樣頻率達(dá)到 40M Hz 已經(jīng)足夠了。