超聲測厚儀有什么用途？

超聲測厚儀通常用于在下述情況下確定材料的厚度：檢測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，簡單的機(jī)械測量不可能進(jìn)行或不切實際。厚度測量可以快速、方便地從一側(cè)進(jìn)行，而無需切割工件，這是超聲測厚技術(shù)的主要優(yōu)勢之一。

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

超聲測厚儀的工作原理是非常精確地測量由超聲探頭產(chǎn)生的聲波脈沖通過被測樣件所需的時間。由于聲波會從材料邊界反射回來，因此可以通過確定來自被測工件遠(yuǎn)端的回波的傳播時間來測量工件的厚度，這與雷達(dá)或聲吶測量距離的方式相同。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，會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。測量基本上可以瞬時完成，測量數(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。

超聲測厚儀可以測量哪些材料?

超聲測厚儀可用于測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)面臨的一個巨大挑戰(zhàn)是對內(nèi)壁可能出現(xiàn)了銹蝕的管道、管子或儲罐的剩余壁厚進(jìn)行測量。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。在這類腐蝕檢測應(yīng)用中，超聲檢測是一種已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可的無損檢測方式，而對銹蝕金屬的超聲檢測通常使用雙晶探頭和專用的腐蝕測厚儀完成。

為什么檢測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)長的一段時間內(nèi)沒有被發(fā)現(xiàn)，則腐蝕會蔓延，會減弱金屬壁的支撐強度，并導(dǎo)致危險的結(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。超聲測厚儀可在能夠接觸到表面一側(cè)的情況下，準(zhǔn)確地探測到潛在的內(nèi)部腐蝕，而不會損壞金屬。

超聲測厚儀如何探測到腐蝕缺陷?

用于腐蝕檢測應(yīng)用的所有測厚儀都會測量聲波第一次到達(dá)底面并返回到表面所用的時間（聲波在材料中傳播的往返聲程）。高級儀器還可以測量多個連續(xù)回波之間的時間間隔。它們使用經(jīng)過優(yōu)化的信號處理技術(shù)來測量粗糙、腐蝕的被測樣件的最小剩余壁厚。這些測厚儀可以在不受金屬或其涂層影響的情況下，計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)行測量。對不規(guī)則表面的檢測，雙晶探頭要優(yōu)于單晶探頭。雙晶探頭包含獨立的發(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，會產(chǎn)生一種偽聚焦效果，在腐蝕檢測應(yīng)用中可以優(yōu)化最小壁厚的測量。

與單晶探頭相比，雙晶探頭對來自代表最小剩余壁厚的點蝕坑底的回波更敏感。此外，在被測材料的外表面非常粗糙時，雙晶探頭往往可以更有效地完成檢測。陷入粗糙聲束入射表面凹坑中的耦合劑，會生成長時振鈴表面回波，這種回波會干擾單晶探頭在測量薄材料時的分辨率。如果使用雙晶探頭進(jìn)行檢測，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)行高溫測量，而單晶接觸式探頭如果在高溫情況下進(jìn)行測量，則會受到損壞。

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

金屬

下面列出了一些可測金屬的常見示例。

管道和儲罐：可以對金屬管道和儲罐進(jìn)行腐蝕測量，但在制造過程中也可以進(jìn)行精確厚度測量。

板材和卷材：金屬板材和卷材通?？梢栽诓僮魅藛T所能接觸材料一側(cè)的任何位置上進(jìn)行高精度測量。對于除邊緣以外很難用機(jī)械量規(guī)測量的寬幅產(chǎn)品，超聲測量特別有用。

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)行超聲測量，包括對彎曲處進(jìn)行的縮減率測量。

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量。

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

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)行測量，即便是如發(fā)動機(jī)缸體的形狀復(fù)雜鑄件，也可以。超聲測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量，不僅可在制造過程中探測到芯偏移，還可以在使用過程中探測到磨損情況。

機(jī)加工部件：在加工操作過程中，有時檢測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，超聲測量儀就派上了用場。

超聲測厚儀可用于測量許多金屬制品，包括管道和儲罐、板材和卷材、槍鉆加工產(chǎn)品或管子。超聲測量可用于質(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)行測量，在檢測時，只需接觸被測材料的一側(cè)即可。精密超聲測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)。

使用超聲測量儀可以測量哪些塑料產(chǎn)品?

可測量的常見塑料產(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，而使用測微計通常無法完成這種測量。超聲測量法無需切割瓶子或容器即可進(jìn)行測量。

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

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厚儀測量，以確保電纜具有適當(dāng)?shù)耐亩?，并符合最小厚度?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：超聲測厚儀可以測量多層瓶子、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。

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

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

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)：使用簡單的超聲測厚儀可以測量由航空復(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，并探測分層缺陷。

其他材料

除了常見的金屬和塑料外，超聲測厚儀還可用于測量各種其他材料，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，但通常可以使用高穿透型測厚儀測量這類材料的厚度。常見的應(yīng)用包括測量橡膠管的壁厚、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。超聲測厚儀也可通過聲速測量方法來檢測材料的彈性模量。

玻璃器皿：玻璃通常對聲波有很強的透射性，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)行測量。

液位：對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)方式測量容器內(nèi)的液體時，經(jīng)常會使用超聲測厚儀完成對液體高度或深度的測量。通過/不通過技術(shù)通?？捎糜诖_定箱罐或其他容器中某個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)行測量，而使用機(jī)械方式進(jìn)行測量很難不使眼鏡變形，此外，還可以根據(jù)弧高的超聲測量值計算基底曲線。

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，可以使用超聲測厚儀測量。

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