超聲測(cè)厚儀有什么用途？

超聲測(cè)厚儀通常用于在下述情況下確定材料的厚度：檢測(cè)人員只能接觸到工件的一側(cè)，例如管道或管子；由于工件尺寸或接觸受限，簡(jiǎn)單的機(jī)械測(cè)量不可能進(jìn)行或不切實(shí)際。厚度測(cè)量可以快速、方便地從一側(cè)進(jìn)行，而無需切割工件，這是超聲測(cè)厚技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一。

幾乎任何常見的工程材料都可以通過超聲方式進(jìn)行測(cè)量。超聲測(cè)厚儀經(jīng)過設(shè)置，可用于測(cè)量金屬、塑料、復(fù)合材料、玻璃纖維、陶瓷和玻璃的厚度。通?？梢詫?duì)生產(chǎn)線上或處理過程中的擠壓成形塑料和軋制金屬進(jìn)行測(cè)量，也可以測(cè)量多層制造產(chǎn)品的單層厚度或涂層厚度。還可以測(cè)量液位和生物樣品。超聲測(cè)厚始終以無損的方式進(jìn)行，無需對(duì)被測(cè)工件進(jìn)行切割或切片操作?？蓽y(cè)范圍寬泛：0.08 毫米～ 635毫米，具體可測(cè)厚度根據(jù)材料和所選探頭而定。一般不適合使用傳統(tǒng)超聲測(cè)厚儀進(jìn)行測(cè)量的材料包括木材、混凝土、紙張和泡沫產(chǎn)品。

超聲測(cè)厚儀的工作原理是非常精確地測(cè)量由超聲探頭產(chǎn)生的聲波脈沖通過被測(cè)樣件所需的時(shí)間。由于聲波會(huì)從材料邊界反射回來，因此可以通過確定來自被測(cè)工件遠(yuǎn)端的回波的傳播時(shí)間來測(cè)量工件的厚度，這與雷達(dá)或聲吶測(cè)量距離的方式相同。分辨率可以精確到0.001毫米或0.0001英寸。

大多數(shù)超聲測(cè)厚應(yīng)用使用小型手持式探頭，但是某些幾何形狀復(fù)雜的工件以及在線檢測(cè)，會(huì)要求使用非接觸式探頭，通過水層或水槽聚焦聲束來完成檢測(cè)。測(cè)量基本上可以瞬時(shí)完成，測(cè)量數(shù)據(jù)可被記錄在儀器的內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄器中，以用于文檔制作或分析。

超聲測(cè)厚儀可以測(cè)量哪些材料?

超聲測(cè)厚儀可用于測(cè)量各種材料的腐蝕情況和涂層厚度，較為典型的材料有金屬、塑料、復(fù)合材料、玻璃纖維和陶瓷玻璃。

腐蝕

幾乎任何由普通結(jié)構(gòu)金屬制成的樣件都容易受到腐蝕。許多行業(yè)面臨的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)是對(duì)內(nèi)壁可能出現(xiàn)了銹蝕的管道、管子或儲(chǔ)罐的剩余壁厚進(jìn)行測(cè)量。如果不切割或拆卸管道或箱罐，僅憑肉眼觀察，通常不能發(fā)現(xiàn)這類銹蝕缺陷。在這類腐蝕檢測(cè)應(yīng)用中，超聲檢測(cè)是一種已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可的無損檢測(cè)方式，而對(duì)銹蝕金屬的超聲檢測(cè)通常使用雙晶探頭和專用的腐蝕測(cè)厚儀完成。

為什么檢測(cè)金屬的腐蝕情況很重要?

結(jié)構(gòu)性鋼梁，特別是橋梁的支柱和鋼樁，很容易受到腐蝕，而腐蝕會(huì)使金屬原來的厚度減少。如果出現(xiàn)了腐蝕，卻在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)沒有被發(fā)現(xiàn)，則腐蝕會(huì)蔓延，會(huì)減弱金屬壁的支撐強(qiáng)度，并導(dǎo)致危險(xiǎn)的結(jié)構(gòu)性損壞?？紤]到安全和經(jīng)濟(jì)兩方面的因素，我們需要對(duì)易受腐蝕的金屬管道、箱罐或結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行定期檢測(cè)。超聲測(cè)厚儀可在能夠接觸到表面一側(cè)的情況下，準(zhǔn)確地探測(cè)到潛在的內(nèi)部腐蝕，而不會(huì)損壞金屬。

超聲測(cè)厚儀如何探測(cè)到腐蝕缺陷?

用于腐蝕檢測(cè)應(yīng)用的所有測(cè)厚儀都會(huì)測(cè)量聲波第一次到達(dá)底面并返回到表面所用的時(shí)間（聲波在材料中傳播的往返聲程）。高級(jí)儀器還可以測(cè)量多個(gè)連續(xù)回波之間的時(shí)間間隔。它們使用經(jīng)過優(yōu)化的信號(hào)處理技術(shù)來測(cè)量粗糙、腐蝕的被測(cè)樣件的最小剩余壁厚。這些測(cè)厚儀可以在不受金屬或其涂層影響的情況下，計(jì)算腐蝕樣件的確切剩余厚度。

在腐蝕應(yīng)用中，常常要在不規(guī)則的表面上進(jìn)行測(cè)量。對(duì)不規(guī)則表面的檢測(cè)，雙晶探頭要優(yōu)于單晶探頭。雙晶探頭包含獨(dú)立的發(fā)射晶片和接收晶片，兩種晶片被分別安裝在切有固定屋頂角（與平面呈一定的角度）的延遲塊的兩部分上，這樣發(fā)射聲程和接收聲程可以在被測(cè)樣件的表面以下交匯在一起。雙晶探頭這種聲束交匯的設(shè)計(jì)，會(huì)產(chǎn)生一種偽聚焦效果，在腐蝕檢測(cè)應(yīng)用中可以優(yōu)化最小壁厚的測(cè)量。

與單晶探頭相比，雙晶探頭對(duì)來自代表最小剩余壁厚的點(diǎn)蝕坑底的回波更敏感。此外，在被測(cè)材料的外表面非常粗糙時(shí)，雙晶探頭往往可以更有效地完成檢測(cè)。陷入粗糙聲束入射表面凹坑中的耦合劑，會(huì)生成長時(shí)振鈴表面回波，這種回波會(huì)干擾單晶探頭在測(cè)量薄材料時(shí)的分辨率。如果使用雙晶探頭進(jìn)行檢測(cè)，接收器晶片不太可能選擇這種無效的回波。最后要說的是，大多數(shù)雙晶探頭可進(jìn)行高溫測(cè)量，而單晶接觸式探頭如果在高溫情況下進(jìn)行測(cè)量，則會(huì)受到損壞。

如果出現(xiàn)了腐蝕而長期未被發(fā)現(xiàn)，則會(huì)削弱金屬結(jié)構(gòu)的完整性，如橫梁、橋梁支架和鋼樁等。超聲測(cè)厚儀可通過無損方式檢測(cè)金屬，探測(cè)到可能因?yàn)楦g而對(duì)金屬結(jié)構(gòu)造成的損傷或缺陷。

金屬

下面列出了一些可測(cè)金屬的常見示例。

管道和儲(chǔ)罐：可以對(duì)金屬管道和儲(chǔ)罐進(jìn)行腐蝕測(cè)量，但在制造過程中也可以進(jìn)行精確厚度測(cè)量。

板材和卷材：金屬板材和卷材通常可以在操作人員所能接觸材料一側(cè)的任何位置上進(jìn)行高精度測(cè)量。對(duì)于除邊緣以外很難用機(jī)械量規(guī)測(cè)量的寬幅產(chǎn)品，超聲測(cè)量特別有用。

汽車鈑金：許多汽車鈑金制造部件形狀復(fù)雜、尺寸寬大，使用機(jī)械量規(guī)進(jìn)行測(cè)量具有很大的挑戰(zhàn)性，但是在材料可接觸一側(cè)的任何位置，都可以進(jìn)行超聲測(cè)量，包括對(duì)彎曲處進(jìn)行的縮減率測(cè)量。

小直徑管：直徑小至2毫米的精密金屬管的壁厚和同心度可使用聚焦探頭測(cè)量。

槍鉆：在槍鉆作業(yè)中，鉆頭的漂移會(huì)導(dǎo)致孔的位置隨深度而變化。超聲測(cè)厚儀可以在工件長度方向上，從外表面對(duì)任何位置的槍鉆孔的深度進(jìn)行定位和測(cè)量。

鑄件：鐵質(zhì)和非鐵質(zhì)空心鑄件的壁厚可以使用超聲方式進(jìn)行測(cè)量，即便是如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的形狀復(fù)雜鑄件，也可以。超聲測(cè)量儀還可用于檢查鑄鐵的球化率。

渦輪葉片：飛機(jī)引擎的空心渦輪葉片及類似關(guān)鍵部件的壁厚可以使用小型聚焦探頭測(cè)量，不僅可在制造過程中探測(cè)到芯偏移，還可以在使用過程中探測(cè)到磨損情況。

機(jī)加工部件：在加工操作過程中，有時(shí)檢測(cè)人員需要檢查部件的壁厚，以確保它們符合規(guī)格。當(dāng)部件的內(nèi)表面難以或無法接觸時(shí)，超聲測(cè)量儀就派上了用場(chǎng)。

超聲測(cè)厚儀可用于測(cè)量許多金屬制品，包括管道和儲(chǔ)罐、板材和卷材、槍鉆加工產(chǎn)品或管子。超聲測(cè)量可用于質(zhì)量保證目的，可確保產(chǎn)品制造符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并確保產(chǎn)品足夠安全和堅(jiān)固，可以發(fā)揮其關(guān)鍵功能。

塑料

隨著制造工業(yè)越來越多地使用非金屬工程材料，測(cè)量這些材料壁厚的需求也隨之增加，目的是進(jìn)行質(zhì)量控制。所有常見的塑料、玻璃纖維和復(fù)合材料都可以使用超聲方式進(jìn)行測(cè)量，在檢測(cè)時(shí)，只需接觸被測(cè)材料的一側(cè)即可。精密超聲測(cè)厚儀有助于制造商確保產(chǎn)品在質(zhì)量和安全方面符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

使用超聲測(cè)量儀可以測(cè)量哪些塑料產(chǎn)品?

可測(cè)量的常見塑料產(chǎn)品如下所述：

瓶子和容器：生產(chǎn)吹塑和滾塑成型瓶子和容器的制造商需要檢查產(chǎn)品的壁厚，而使用測(cè)微計(jì)通常無法完成這種測(cè)量。超聲測(cè)量法無需切割瓶子或容器即可進(jìn)行測(cè)量。

塑料管道：為了確保同心度，可以對(duì)塑料管道的壁厚進(jìn)行在線和離線測(cè)量。

塑料管子：直徑小至2毫米的小管，包括導(dǎo)管和其他醫(yī)用管，可以使用聚焦探頭測(cè)量。

電纜護(hù)套和電線絕緣層：大型和小型電氣電纜和光纖電纜的塑料絕緣層的厚度都可以使用測(cè)厚儀測(cè)量，以確保電纜具有適當(dāng)?shù)耐亩龋⒎献钚『穸纫?guī)格。

塑料瓶坯：結(jié)構(gòu)塑料層和阻隔層都可以在預(yù)成型階段進(jìn)行測(cè)量，以確保最終產(chǎn)品具有合適的厚度。

多層容器和箱罐：超聲測(cè)厚儀可以測(cè)量多層瓶子、食品容器、燃料箱和類似產(chǎn)品中的氣體阻隔層和其他層的厚度。

玻璃纖維管道和儲(chǔ)罐：這些產(chǎn)品可以在制造過程中和安裝之后進(jìn)行測(cè)量，以驗(yàn)證壁厚是否達(dá)標(biāo)，并探測(cè)分層缺陷。

玻璃鋼船：在檢測(cè)大型船只時(shí)，如果有必要，造船商或驗(yàn)船師可以使用高穿透型測(cè)厚儀測(cè)量船體厚度。還可使用第二個(gè)設(shè)置測(cè)量凝膠涂層的厚度。

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)：使用簡(jiǎn)單的超聲測(cè)厚儀可以測(cè)量由航空復(fù)合材料制成的機(jī)翼、機(jī)身面板、雷達(dá)天線罩和類似結(jié)構(gòu)的厚度，并探測(cè)分層缺陷。

其他材料

除了常見的金屬和塑料外，超聲測(cè)厚儀還可用于測(cè)量各種其他材料，此處僅列出幾種進(jìn)行說明。

橡膠制品：與其他材料相比，橡膠的聲波衰減性通常較高，但通?？梢允褂酶叽┩感蜏y(cè)厚儀測(cè)量這類材料的厚度。常見的應(yīng)用包括測(cè)量橡膠管的壁厚、橡膠傳送帶中加固層的總厚度和深度，以及輪胎的胎面厚度。

陶瓷：大多數(shù)結(jié)構(gòu)陶瓷和電子陶瓷都非常適合于超聲測(cè)量，包括陶瓷制管子、容器、渦輪葉片和閥門，以及陶瓷涂層。超聲測(cè)厚儀也可通過聲速測(cè)量方法來檢測(cè)材料的彈性模量。

玻璃器皿：玻璃通常對(duì)聲波有很強(qiáng)的透射性，玻璃容器、小口徑玻璃管、科研用玻璃器皿、燈泡、玻璃涂層和類似產(chǎn)品都可以使用超聲方式進(jìn)行測(cè)量。

液位：對(duì)于封閉容器中的液體，或者在無法使用量油尺或校準(zhǔn)浮標(biāo)等傳統(tǒng)方式測(cè)量容器內(nèi)的液體時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用超聲測(cè)厚儀完成對(duì)液體高度或深度的測(cè)量。通過/不通過技術(shù)通?？捎糜诖_定箱罐或其他容器中某個(gè)特定位置處是否存在液體。

軟性隱形眼鏡：軟性隱形眼鏡的厚度可以通過超聲方式進(jìn)行測(cè)量，而使用機(jī)械方式進(jìn)行測(cè)量很難不使眼鏡變形，此外，還可以根據(jù)弧高的超聲測(cè)量值計(jì)算基底曲線。

蠟型：用于在失蠟鑄造過程中為渦輪葉片和類似精密產(chǎn)品制造模具所使用的蠟型的厚度，包括陶瓷芯上蠟層的厚度，可以使用超聲測(cè)厚儀測(cè)量。

生物樣品：在生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)使用超聲測(cè)厚儀對(duì)軟組織，如皮膚、肌肉、脂肪和血管壁，進(jìn)行厚度測(cè)量。