超声波壁厚测量仪

超声波测厚仪(超声波测厚仪、超声波测厚仪、超声波测厚仪、UT测厚仪等)利用超声波技术测量材料的壁厚,如钢、塑料等。超声波测厚仪是测量罐体、管道或任何限制在一侧的结构上的腐蚀或侵蚀效果的理想选择。多重回声穿透油漆型号(UTG M)测量油漆结构的金属厚度,而无需去除涂层。

什么是超声测厚?

超声波厚度测量技术可用于测量各种基体和应用中由于腐蚀或侵蚀造成的材料厚度损失。超声波测厚仪设计用于测量金属(铸铁、钢和铝)和非金属(陶瓷、塑料和玻璃)基体以及任何其他超声波导体的厚度,只要它的上下表面相对平行。

超声波测厚仪有助于以小的测量间隔快速检测大型金属结构的厚度,提供扫描表面的高细节厚度图。当只能从基体的一侧进入时,超声壁厚测量是监测侵蚀或腐蚀影响的最有效方法,对质量保证和质量控制都很有帮助。

PosiTector UTG 腐蚀探头在生锈的管道上测量的产品照片

超声波测厚仪 - 腐蚀

PosiTector UTG C系列

腐蚀探头测量材料的壁厚,如钢、塑料等。超声波测厚仪是测量罐体、管道或任何限制在一侧的结构上的腐蚀或侵蚀效果的理想选择。

  • 5兆赫的双元件换能器
  • 我们最受欢迎的超声波厚度探头,用于测量钢铁基体上的腐蚀影响
  • 可选择电缆式、整体式和Xtreme探头
PosiTector UTG C的形象

PosiTector UTG C

带电缆探头的腐蚀

PosiTector UTG CA的形象

PosiTector UTG CA

带有整体探头的腐蚀

PosiTector UTG CX的形象

PosiTector UTG CX

Xtreme探针的腐蚀

PosiTector 6000 的产品照片,用于所有金属基材的涂层测厚仪,带有电缆探头

穿透式油漆UT测厚仪

PosiTector UTG M

超声波测厚仪具有穿透油漆的功能,可以快速准确地测量油漆结构的金属厚度,而不需要去除涂层。也是测量喷砂材料和其他需要更耐用的磨损面的应用的理想选择。

  • 5兆赫接触探头,带耐磨氧化铝探针和电缆探头
  • 多重回声技术对3个或更多的回声进行平均,以获得准确和可靠的读数。
  • 在单回声和多回声模式之间进行切换
  • 多重回声模式可消除涂层厚度
  • 单一回波模式可检测出凹坑/缺陷并增加测量范围
PosiTector UTG M测量黄色管道厚度的图像;屏幕上有统计模式
PosiTector 6000 的产品照片,用于所有金属基材的涂层测厚仪,带有电缆探头

超声波测厚仪 - 铸铁

PosiTector UTG CLF

低频超声波厚度探头测量衰减性材料的壁厚,如铸/球墨铸铁、铸铝和铸锌。

  • 低频2.25兆赫双元件换能器,带电缆探头
  • 专有的算法将后壁反射与铸造材料中的颗粒噪声(反射)区分开来
  • 是测量衰减性材料(如铸铁)的理想选择
PosiTector UTG CLF探头测量混凝土厚度的图像
PosiTector 6000 的产品照片,用于所有金属基材的涂层测厚仪,带有电缆探头

精密UT测厚仪

PosiTector UTG P

精密超声波测厚仪是为高分辨率的测量和包括金属和塑料在内的薄材料而设计的。自动多回声模式确保对薄金属的最佳精度。

  • 15 MHz 带电缆探头的单元素延迟线
  • 根据材料厚度,自动采用单次回波或多次回波模式
  • 自动探针尖温度补偿
  • 是穿透油漆应用的理想选择,可快速、准确地测量油漆结构的金属厚度,而无需去除涂层。
  • 精密探针是薄型材料的理想选择
  • 最小钢材测量范围。0.008" (0.2 mm)
  • 最小塑料测量范围。0.005" (0.125 mm)
PosiTector UTG P精密探头测量PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)瓶壁厚度的图像。

超声波壁厚测量仪的操作原理

为什么用超声波测厚仪测量壁厚?

侵蚀

侵蚀是保护性涂层或基材被重复的机械作用产生的摩擦力所磨损的过程。侵蚀的典型原因包括空化,液体或固体颗粒的撞击,以及对接触的固体表面或液体的相对运动。

腐蚀

腐蚀是指基体及其特性被化学作用或变化所破坏或磨损的过程。在金属中,归因于腐蚀的恶化最常由氧化过程引起。

侵蚀和腐蚀测试

使用非破坏性检查方法可以最大限度地减少安全问题,确保符合规范,并减少大修的频率(以及随后的成本)。作为一个例子,海洋应用有很大的风险,由于未被发现的基体腐蚀或侵蚀,会造成灾难性的基体故障。然而,与腐蚀或侵蚀损害有关的成本可能更微妙。考虑一下经历了磨损或损坏的螺旋桨叶片的情况。一个可能的影响是螺旋桨的效率下降,直接转化为马力的减少和湍流(振动)的增加。这导致了最大速度的下降和燃料消耗的增加。此外,由损坏的螺旋桨引起的空化现象创造了一个对螺旋桨本身更有害的周围环境。

欲了解更多关于超声波厚度测试的信息,请阅读我们的文章:"测量侵蚀和腐蚀的影响"

PosiTector UTG 探头在金属上测量的特写图像

有哪些UT测量应用?

使用超声波测厚仪,可以对管道、压力容器、储罐、锅炉或其他易受侵蚀或腐蚀的设备的基体剩余壁厚进行精确测量。

尽管许多行业都受到侵蚀和腐蚀的影响,但海洋环境是最具侵略性的腐蚀环境之一。腐蚀率受多种因素影响,包括海水、湿度、风、温度、空气中的污染物和生物有机体。腐蚀在海洋应用中也很常见,原因是水和污染物颗粒的冲击造成的磨损,高速液体的湍流造成的撞击,以及气泡产生的压力波造成的气蚀。侵蚀不仅影响到基体本身,而且还可能损害保护性涂层,增加基体腐蚀的可能性。船舶、游艇码头、管道、海上结构和海水淡化厂都是受到不同程度的海洋侵蚀和腐蚀的系统。

PosiTector UTG C、PosiTector UTG M和PosiTector UTG P探头之间有什么区别?

PosiTector UTG C 超声波测厚仪(腐蚀)单回波探头使用双元件换能器、聚焦 "V型路径 "和V型路径补偿,准确测量有严重腐蚀或点蚀的金属的厚度。UTG C单回声探头不会忽略外部涂层的厚度:为了获得最佳的测量精度,可能需要去除测量点上存在的任何涂层。

PosiTector UTG C探测器的照片特写

PosiTector UTG M 超声波测厚仪(多回波)探头使用一个单元素换能器来精确测量新的或轻度腐蚀的结构的金属厚度,同时忽略保护层的厚度。超声波束以相对于表面90°的直线路径行进到材料的后壁。当检测到三个连续的后壁回波时,探头会进行基于时间的计算,以消除测量读数中的涂层厚度。

PosiTector UTG M探测器的照片特写

PosiTector UTG P 超声波测厚仪(精密型)探头使用一个单元素延迟线换能器来精确测量包括塑料和金属在内的薄材料的厚度。它可以根据材料和厚度在单回波或多回波模式之间自动切换。

PosiTector UTG P探头的照片特写

超声波材料速度

有哪些常见的材料速度?

下表列出了一些常见材料的纵波超声波速度,通常由超声波测厚仪测量。由于温度、成分、晶粒和其他因素,具体的材料速度可能有所不同。为了获得最佳精度,请在已知厚度的样品上检查速度。

PosiTector UTG-预设的速度

从常见的预编程材料速度列表中选择,或轻松地输入自己的速度。

材料 (菜单选项)
in/μs
速度
最小范围*
米/秒
最大范围*
毫米
毫米
铁 (铁)
0.179
4547
0.040
1.02
3.800
96.52
SS303 (SS303)
0.223
5664
0.040
1.02
5.000
127.00
STEEL 1018 (钢)
0.233
5918
0.040
1.02
5.000
127.00
Al 2024 (Alum)
0.251
6375
0.050
1.27
5.000
127.00
PLEXIGLAS (Plexi)
0.106
2692
0.040
1.02
2.000
50.80
聚氯乙烯(PVC)
0.094
2388
0.035
0.89
2.000
50.80
聚乙烯(Poly)
0.081
2057
0.035
0.89
2.000
50.80
* 范围可能因表面粗糙度、温度或材料特性而改变

超声波壁厚测量仪的工作原理

PosiTector UTG超声波厚度探头向被测材料发射超声波脉冲。这个脉冲穿过材料向另一侧移动。当它遇到一个界面,如空气(后壁)或另一种材料,脉冲被反射回探头。脉冲在材料中传播所需的时间由超声波测厚仪来测量,下面用t1t2表示。

单一回声

单回声PosiTector UTG C探头具有双元件换能器,具有自动V型路径补偿功能。厚度是通过测量t1(无涂层)或t2(有涂层),除以2,然后乘以该材料(钢)的声速来确定。见图1。

PosiTector UTG C、UTG M和UTG P等单回波探头的理论说明

图一

对于无涂层的材料,t1与材料厚度直接相关。当材料有涂层时,传播时间会增加,上面显示为t2

涂料等涂层的声速比金属的声速慢。因此,单一回声技术产生的厚度结果将大于实际的涂层和金属组合厚度。这个结果将包括一个明显更高的、未知的油漆厚度值。因此,这不是一个简单的测量油漆厚度并从单次回声测量结果中减去的问题。

多重回声

PosiTector UTG MUTG P超声波厚度探头在多回波模式下通过测量至少三个连续的后壁回波之间的时间来确定厚度。

插图显示了PosiTector UTG 操作理论,特别是在测量钢材上的涂层时,多重回声探头的工作原理。

图2

在上面的图2中,多回波模式只测量回波之间的时间。无论钢材是否有涂层,所有回波之间的时间都是一样的。在多重回波模式下,厚度计通过测量t1+t2+t3,除以6,然后乘以该材料的声速来确定厚度。因此,仪器做出的厚度计算结果只是对钢材厚度的准确测量,而不考虑涂层厚度。

声速的单位是英寸/微秒或米/秒。它对所有材料都是不同的。例如,声音穿过钢铁的速度(~0.233英寸/微秒)比穿过塑料的速度(~0.086英寸/微秒)快。

F.A.Q.

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