超聲波測厚儀測量誤差原因分析

在實(shí)際檢測工作中，經(jīng)常碰到測厚儀示值與設計值（或預期值）相比，明顯偏大或偏小，原因分析如下：

（1、層疊材料、復合（非均質(zhì)）材料。要測量未經(jīng)耦合的層疊材料是不可能的，因超聲波無(wú)法穿透未經(jīng)耦合的空間，而且不能在復合（非均質(zhì)）材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設備（像尿素高壓設備），測厚時(shí)要特別注意，測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。

（2、聲速選擇錯誤。測量工件前，根據材料種類(lèi)預置其聲速或根據標準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器后（常用試塊為鋼）又去測量另一種材料時(shí)，將產(chǎn)生錯誤的結果。

（3、溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態(tài)材料每增加100°C，聲速下降1%。對于高溫在役設備常常碰到這種情況。

（4、耦合劑的影響。耦合劑是用來(lái)排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類(lèi)或使用方法不當，將造成誤差或耦合標志閃爍，無(wú)法測量。實(shí)際使用中由于耦合劑使用過(guò)多，造成探頭離開(kāi)工件時(shí)，儀器示值為耦合劑層厚度值。

（5、被測物體（如管道）內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時(shí)，測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。

（6、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無(wú)名顯界面，但聲速在兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。

（7、當材料內部存在缺陷（如夾雜、夾層等）時(shí)，顯示值約為公稱(chēng)厚度的70%（此時(shí)要用超聲波探傷儀進(jìn)一步進(jìn)行缺陷檢測）。

（8、應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在，固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響，當應力方向與傳播方向一致時(shí)，若應力為壓應力，則應力作用使工件彈性增加，聲速加快；反之，若應力為拉應力，則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一至時(shí)，波動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡受應力干擾，波的傳播方向產(chǎn)生偏離。根據資料表明，一般應力增加，聲速緩慢增加。