超声波测厚仪HCHD操作使用说明.docx
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超声波测厚仪HCHD操作使用说明.docx
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超声波测厚仪HCHD操作使用说明
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:
0.65~350mm(45#钢)。
2、声速范围:
1000~9990m/s
3、显示精度:
0.01mm
4、测量误差:
1%*厚度值±0.05mm
5、使用环境:
温度-10℃~60℃相对湿度小于90%
6、测量方式:
手动存储测量
7、存储容量:
600个测量点
8、外形尺寸:
124*50*24mm3
9、重量:
150g(含电池)
10、探头频率:
2MHz-10MHz
11、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:
4、使用方法
1.开机:
按动“ON/OFF”键即可,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:
⑴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)
⑵声速:
选择此项后,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。
⑶探头:
选择此项后,屏幕显示如图D:
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E:
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F:
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G:
按▲▼进行操作,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(φ6、φ8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φ30mm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(φ6mm),可较精确的测量管道等曲面材料。
(2)对于晶粒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(300-600℃),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判断。
当发现背面有腐蚀凹坑时,这个区域测量就得十分小心,可选择变换分割面角度作多次测量。
(2)当测量复合外形的工件(如管子弯头处)时,可采用〔一、1、
(1)〕介绍的方法,选较小的数据作为该工件在测量点处的厚度。
(3)被测工件的另一表面必须与被测面平行,否则得不到满意的超声响应,将引起测量误差或根本无读数显示。
(4)对于层叠材料、复合材料以及内部结构特异的,常见的应用超声反射原理测量厚度的仪器就不适用。
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