第一章:超声检测基本知识

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第二章:超声检测的理论基础

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第三章:探伤仪、探头、试块

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第四章:超声检测通用技术

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第五章:钢板的超声检测

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第六章:钢管的超声检测

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第七章:铸件超声波检测

zhujian

第八章:锻件超声波检测

zhujianduanjian

锻件常见缺陷

轴类锻件探伤

筒类锻件探伤

饼状、碗状锻件探伤

锻件探伤案例

第九章:焊缝的超声检测

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第十章:螺栓坯材、螺纹的检测

luowen

第十一章:复合材料超声波检测

fuhecailiao

第十二章:更多检测方案

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第十三章:探伤标准

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石油石化探伤标准

电力探伤标准

钢构探伤标准

NB/T 47013

第十四章:超声波探伤仪

bscan

第十五章:C扫描与超声CT

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第十六章: TOFD

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第十七章:相控阵

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第十八章:超声测厚仪

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便携式超声测厚仪

第十九章:探伤试块

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第二十章:相关产品说明书

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第二十一章:内部资料

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超声探头

tantou

词汇表

unit19

问题解答

unit20

培训与考试

peixundagang

内部消息

unit19/neibuxiaoxi

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    1.概述
    1.1适用范围    
    超声波测厚仪,采用超声波测量原理,适用于能使超声波以一恒定速度在 其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。
    此仪器可对各种板材和各种加工零件作精确测量,另一重要方面是可以对 生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的
    减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

    1.2 基本原理
    超声波测量厚度的原理与光波测量原理相似。探头发射的超声波脉冲到达 被测物体并在物体中传播,到达材料分界面时被反射回探头,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。
    1.3 仪器外观
    1.3.1 仪器各部分及功能(见下图)



    1.3.2 键盘

             开关键     ☼    液晶背光键
     
    VEL
    CAL
    MENU
    声速选择键 校准键(4mm 钢) 功能选择键
    保存记录键 / 浏览数据键
    1.3.3 显示



    2 性能范围
    2.1 技术参数

    ·  显示:          128×64 LCD 带 LED 背光调节.
    ·  测量范围:    0.75mm~300.0mm (0.03inch~11.8 inch)
    · 声速范围:     1000m/s~9999m/s   (0.039~0.394in/µs
    ·  显示分辨率: 0.01mm or 0.1mm (低于 100.0mm)
    0.1mm (高于 99.99mm)
      显示分辨率 0.01mm 显示分辨率 0.1mm 备注
    10.0mm 以下 ± 0.05mm ± 0.1mm  
    为标准厚度块的 实际值
    10.0mm 以上 ± 0.05mm ± (1%H+0.1) mm
    高温探头 ± (1% H+0.1) mm
    管材 ±0.1mm  

    · 测量单位: 公制/英制
    · 供电电源:    5 号干电池两节,正常工作时间 100 小时(不开背光灯)
    · 通信口:    RS232 串口(选装)
    ·  外形尺寸:150mm×74mm×32mm
    · 重量:    238 g
    · 测量速度:20 次/秒
    ·  数据存储:500 组数据;5 个文件(每个文件 100 组数据)
                
    2.2 主要功能
    1)探头自校准功能(4mm).
    2) 探头频率选择功能(2M ;5M;10M;高温)
    3) 两点校准功能
    4) 耦合状态指示功能
    5) 电池电量指示功能
    6) 自动关机功能
    7) 后台数据处理功能
    8) 支持打印机功能



    3 测量与操作
    3.1 测量准备
    3.1.1   将探头插头插入主机探头插座
    3.1.2    按   键开机
    3.1.3    屏幕显示软件信息后将显示上次测量时使用的声速

     
    3.2 声速调节

    3.3 设置探头频率



    3.4 测量厚度


    3.5 声速测量
    如果希望测量某种材料的声速,可利用已知厚度试块测量声速。先用游标 卡尺或千分尺测量试块,准确读取厚度值。将探头与已知厚度试块耦合,直到 显示出一厚度值,拿开探头后,用上下键将显示值调整到实际厚度值,然后按回车键(确认键)即可显示出被测声速,同时该声速被存入当前声速存储单元,声速测 量必须选择足够厚度的测试块,推荐最小壁厚为 20.0mm,进行声速测量时应关 闭最小值捕捉和二点校准功能。
    例如:若测量厚度为 25.0mm 材料的声速,操作如下

     
    3.6 设置测量报警界限

    4 零点校准操作
    将声速调整为 5900m/s(见 3.2),同时把增益设置为测量时要使用的增益

    5 数据存储操作
    该仪器具有厚度存储功能,该仪器将存储单元分成 5 个文件,每个文件可存
    100  个测量值。存储数据之前先设定文件号。如果选择当前文件号,测量后可



     
    直接按    键将测量值存入。
    5.1 存储文件选择
    1) 按    键移动光标到如下位置

    6 测量技术
    6.9 参考试块
    对不同材料在不同条件下进行精确测量,校准试块的材料越接近于被 测材料,测量就越精确。理想的参考试块将是一组被测材料的不同厚度的试块, 试块能提供仪器补偿校正因素(如材料的微观结构、热处理条件、粒子方向、 表面粗糙等)。为了满足最大精度测量的要求,一套参考试块将是很重要的。
    在大部分情况下,只要使用一个参考试块就能得到令人满意的测量精度, 这个试块应具有与被测材料相同的材质和相近的厚度。取均匀被测材料用千分 尺测量后就能作为一个试块。
    对于薄材料,在它的厚度接近于探头测量下限时,可用试块来确定准确的 低限。不要测量低于下限厚度的材料。如果一个厚度范围是可以估计的,那么 试块的厚度应选上限值。
    当被测材料较厚时,特别是内部结构较为复杂的合金等,应在一组试块中
     
    如果当前屏幕显示为厚度值, 按
     
    键进入声速状态,屏幕将显示
     
    选择一个接近被测材料的,以便于掌握校准。
     
    当前声速存储单元的内容。每按一次,声速存储单元变化一次,可循环显示
     
    大部分锻件和铸件的内部结构具有方向性,在不同的方向上,声速将会有
     
    五个声速值。如果希望改变当前显示声速单元的内容,用舍或
    期望值即可,同时此值将存入该单元。






    3.3 设置探头频率





    3.4 测量厚度



    将随机带的高温耦合剂均匀涂于 ZW5P 探头的表面,耦合剂用量应适中;
    手持探头进行点接触测量。探头与被测物接触时间不超过 5 秒。在每次测 量后应将探头用水冷却或自然冷却。由于高温测量采用点接触测量的方法,探 头与被测物接触时间较短,因此有时会造成测量失败,在测量高温材料时要反 复多次测量。
    钢材一般温度每增加 100℃,材料声速下降 1%左右,故测量值应加以修正。 例:将 H0 定义为材料实际厚度值,H1 定义为用 TT320 测量的显示值, 则:100℃时,    H0    H1×0.99
    200℃时,    H0    H1×0.98
    300℃时,    H0    H1×0.97
    在高温测量时也可采用两点校准的方法消除在高温测量时产生的测量误


    6.14 材料的温度影响
    材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响,若对测量精度要求较高时,可采用试块对比法,即用相同材料的试块在相同温度条件进行测量,并求 得温度补偿系数,用此系数修正被测工件的实测值。对于钢铁来说,高温将引 起较大的误差,可用此法来补偿校正。使用 ZW5P 探头可测量表面温度高达 300℃的钢材厚度。测量高温钢材时的注意事项:
    7 测量误差的预防方法
    7.1 超薄材料
    使用任何超声波测厚仪,当被测材料的厚度降到探头使用下限以下时,将 导致测量误差,必要时,最小极限厚度可用试块比较法测得。
    当测量超薄材料时,有时会发生一种称为“双重折射”的错误结果,它的 结果为显示读数是实际厚度的二倍,另一种错误结果被称为“脉冲包络、循环 跳跃”,它的结果是测得值大于实际厚度,为防止这类误差,测临界薄材时应 重复测量核对。
    7.2 锈斑、腐蚀凹坑等
    被测材料另一表面的锈斑凹坑等将引起读数无规则地变化,在极端情况下 甚至无读数,很小的锈点有时是很难发现的。当发现凹坑或感到怀疑时,这个 区域的测量就得十分小心,可选择探头串音隔层板不同角度的定位来作多次测试
    7.3 材料识别错误
    当用一种材料校正了仪器后,又去测试另一种材料时,将发生错误的结果, 应注意选择正确的声速。
    7.4 探头的磨损
    探头表面为丙烯树脂,长期使用会使粗糙度增高,导致灵敏度下降,用户在 可以确定为此原因造成误差的情况下,可用砂纸或油石少量打磨探头表面使其 平滑并保证平行度。如仍不稳定,则需更换探头。
    7.5 层迭材料、复合材料
    要测量未经耦合的层迭材料是不可能的,因超声波无法穿透未经耦合的空 间。又因超声波不能在复合材料中以匀速传播,所以用超声反射原理测量厚度 的仪器均不适于测量层迭材料和复合材料。
    7.6 金属表面氧化层的影响
    有些金属可在其表面产生较致密的氧化层,例如铝等,这层氧化层与基体 间结合紧密,无明显界面,
    但超声波在这两种物质中的传播速度是不同的,故会造成误差,且氧化层 厚度不同误差的大小也不同,请用户在使用时加以注意,可以在同一批被测材 料中选择一块用千分尺或卡尺测量制成样块,对仪器进行校准。
    7.7 反常的厚度读数
    操作者应具备辨别反常读数的能力,通常锈斑、腐蚀凹坑、被测材料内部 缺陷都将引起反常读数。解决办法可参考第 5、6 章。
    7.8 耦合剂的使用和选择
    耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。如果选择 种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁,无法测值。耦合剂应 适量使用,涂沫均匀。
    选择合适种类的耦合剂是重要的,当使用在光滑材料表面时,低粘度的耦 合剂(如随机配置的耦合剂、轻机油等)是很合适的。当使用在粗糙材料表面, 或垂直表面及顶面时,可使用粘度较高的耦合剂(如甘油膏、黄油、润滑脂等)。
    各种配方的耦合剂各地均有售。
    8 注意事项
    8.1 试块的清洁
    由于使用随机试块对仪器进行检测时,需涂耦合剂,所以请注意防锈。使 用后将随机试块擦干净。气温较高时不要沾上汗液。长期不使用应在随机试块 表面涂上少许油脂防锈,当再次使用时,将油脂擦净后,即可进行正常工作。
    8.2 机壳的清洁
    酒精、稀释液等对机壳尤其是视窗有腐蚀作用,故清洗时,用少量清水轻 轻擦拭即可。
    8.3 探头的保护
    探头表面为丙烯树脂,对粗糙表面的重划很敏感,因此在使用中应轻按。 测粗糙表面时,尽量减少探头在工作表面的划动。
    常温测量时,被测物表面不应超过 60℃,否则探头不能再用。 油、灰尘的附着会使探头线逐渐老化、断裂,使用后应清除缆线上的污垢。
    8.4 电池的更换
    出现低电压指示标志后,应及时更换电池,按下述方式更换:
    a. 关机
    b. 打开电池仓盖
    c. 取出电池,放入新电池,注意极性 仪器长时间不使用时应将电池取出,以免电池漏液,腐蚀电池盒与极片。
    8.5 严格避免碰撞、潮湿等。
    9 恢复出厂设置操作
    实际使用中,如测值错误或偏差较大,可能是因误操作或其他原因造成内 部数据错误,恢复出厂设置参数的操作如下:在软件信息界面按校准键。
        


    常见材料声速表
    材料 声速
    In/us m/s
    Aluminum 0.250 6340-6400
    Steel, common 0.233 5920
    不锈钢 Steel, stainless 0.226 5740
    黄铜 Brass 0.173 4399
    Copper 0.186 4720
    Iron 0.233 5930
    铸铁 Cast Iron 0.173-0.229 44005820
    Lead 0.094 2400
    尼龙 Nylon 0.105 2680
    Silver 0.142 3607
    Gold 0.128 3251
    Zinc 0.164 4170
    Titanium 0.236 5990
    Tin 0.117 2960
    丙烯酸()树脂   0.109 2760
    环氧树脂 Epoxy resin 0.100 2540
    Ice 0.157 3988
    Nickel 0.222 5639
    树脂玻璃 Plexiglass 0.106 2692
    聚苯乙烯 Polystyrene 0.092 2337
    陶瓷 Porcelain 0.230 5842
    聚氯乙烯 PVC 0.094 2388
    石英 Quartz glass 0.222 5639
    硫化橡胶 Rubber, vulcanized 0.091 2311
    聚四氟乙烯 Teflon 0.056 1422
    Water 0.058 1473


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    BUT300/600BUT300/600超声波测厚仪 (504.74 KB)