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粒度儀

超聲測厚應(yīng)用需考慮的因素

發(fā)布日期:2022-05-30 點擊率:7

  在任意超聲測厚應(yīng)用中,儀器和探頭的選擇取決于被測材料、厚度范圍、幾何形狀、溫度、精度要求以及可能存在的一些特殊條件。下面列出了需要考慮的主要因素:

  材料:被測的材料類型和厚度范圍在選擇儀器和探頭時是重要的因素。許多普通工程材料,包括大多數(shù)金屬、陶瓷和玻璃能夠很有效地傳播超聲,因此有一個很廣的厚度范圍可以很容易地被測量。大部分塑料會更快地吸收超聲能量,因此其厚度范圍有更多的限制,但是在許多制造業(yè)情況依然能夠很容易地完成測量。橡膠、纖維玻璃和許多復(fù)合材料衰減更大而且經(jīng)常需要具有優(yōu)化低頻操作的脈沖/接收的高穿透力儀器。

  厚度:厚度范圍也影響該選擇的儀器和探頭類型。一般而言,薄材料用高頻探頭,厚的或衰減性材料用低頻探頭,延遲塊探頭用于非常薄的材料,雖然延遲塊探頭(和液浸探頭)由于多次界面回波的干擾在可測厚度上會有更多的限制。在那些涉及到比較寬的厚度范圍并且/或者多層材料的情況下,可能需要不止一種類型的探頭。

  幾何形狀:當(dāng)工件表面曲率增加時,在探頭和試塊間的耦合效果會降低,因此當(dāng)曲率增加時,探頭尺寸一般都要減小。在一個半徑極小,尤其是凹面時,可能需要特殊的仿型延遲塊探頭或非接觸液浸探頭來達到適當(dāng)?shù)穆曬詈稀Q舆t式探頭和液浸式探頭也可用于凹槽、孔和限制性接觸的類似區(qū)域。

  溫度:常規(guī)接觸式探頭一般用于的表面溫度約為125°F或50°C。在更高溫度的材料上使用,大多數(shù)直接接觸式探頭可能會由于熱膨脹效應(yīng)導(dǎo)致性損壞。在那些應(yīng)用中,應(yīng)該一直使用帶有耐熱延遲線的延遲線探頭、液浸探頭或高溫雙晶探頭。

  相位顛倒:由低聲阻抗材料(密度乘聲速)粘合到高聲阻抗材料的特殊應(yīng)用,典型例子包括在鋼或其他金屬的上的塑料、橡膠、玻璃的覆蓋層、以及在纖維玻璃上的聚合體覆蓋層。在這些情況下來自兩種材料界間的回波將會相位顛倒,或相對于空氣邊界的回波相位反向。這種情況通常建議在儀器上做簡單的設(shè)置改變,但是如果不把這一點考慮進去,讀數(shù)將是不準(zhǔn)確的。

  精度:在一個給定的應(yīng)用中,許多因素會影響測量的精度,包括正確的儀器校準(zhǔn)、材料聲速的均勻性、聲衰減和散射、表面粗糙度、曲率、聲耦合不良、以及底面不平行度。在選擇儀器和探頭時所有這些因素都應(yīng)該考慮進去。采用正確的校準(zhǔn),測量通常可達到精度為±0.001"或0.01mm,而且在某些應(yīng)用中精度可達到0.0001"或0.001mm。在一個給定的應(yīng)用中,精度通過使用知道厚度的參考試塊來確定。通常,使用延遲塊或液浸探頭的模式3來測量的儀器可地測得工件的厚度。

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