无缝钢管全体管测厚

为了保证足够的安全寿命 , 在腐蚀介质下工作的无缝钢管 , 需要保证其最小壁厚。用作车载气瓶等移动式压力容器壳体的钢管 , 为了同时保证其承压能力和装载量 , 对钢管的最大壁厚和最小壁厚都要严格控制。对此无缝钢管厂家都会对无缝钢管进行测厚检测。

超声波自动测厚的原理

无缝管超声波测厚的基本原理 : 以测量得到的底波渡越时间乘以声速获得壁厚的测量值。

普通的便携式超声波测厚仪 , 是利用校准试块通过调整声速和零点来校准仪器的 。仪器一般采用双晶探头 , 以“一发一收”方式工作 , 声程总是大于壁厚 , 其差值随被测对象厚度的增大而减小。因此 , 钢管壁厚较厚时 , 用安装在测厚仪上的小型校准试块来校准仪器会带来较大的测量误差。此时 , 必须用大于和小于被测壁厚的两个试块进行校准 , 修正上述误差。

在自动测厚中 , 为了提高检测速度 , 往往采用多通道仪器。若像校准便携式测厚仪那样对每个探头进行逐个校准 , 显然是很繁琐的 , 故此引入单晶探头直射法。此方法不存在声程差的问题 , 因而不需要进行零点校准 , 只要测量两次底波之间渡越时间便可获得壁厚的测量值。在测量不同材料钢管时 , 只要设定正确的声速值 , 即可测出正确的厚度值。

无缝钢管超声波测厚脉冲宽度与显示波形

为了正确的采集到渡越时间的数值 , 一般情况下大都推荐选用窄脉冲探头。就实用的角度看 , 测试壁厚不小于 10mm 时 , 利用射频信号或半波检波信号 , 脉冲宽度不大于五个周期也能满足使用要求。

无缝钢管超声波测厚信噪比

由于钢管的表面粗糙度较差 , 管子的外圆并不能视为几何圆 , 因而探头对管子做相对运动时耦合条件的一致性较差。这就导致了回波幅度有较大的波动 , 仪器采集回波信号的幅度范围增大 , 即“闸门高度”需要降低。这就要求测厚系统有较高的信噪比。

无缝钢管超声波测厚信号采集方式

信号采集的区域都是由闸门来控制的。采集方式有采集“前沿”和采集“峰值”两种。应注意的是 : 以采集前沿的方式来获得厚度值时 , 采集两回波的同相位点才能得到正确的厚度值。采集峰值的方法 , 始终采集的是两回波的同相位点 , 不会因采集方式不同而引起厚度测试误差。

无缝钢管超声波测厚测量精度要求

一般说来测量精度取决于仪器的精度 , 但又受到被测件的表面粗糙度限制。当测试精度值接近或小于粗糙度时将得不到稳定的测试读数。测试精度值一般要大于粗糙度的 4 倍。当粗糙度达不到测试要求时 , 应对测试表面进行必要的加工处理。对于无缝钢管 , 测试精度要求达到± 0 1 1 mm , 已经足够高了。

无缝钢管超声波测厚主要记住

(1) 无缝钢管的全管体自动化测厚利用测量两次底波之间的渡越时间获得壁厚数值 , 可以避开探伤系统和探伤机械带来的误差 , 且可省去繁琐的仪器校准工作 , 便于实现自动化测厚。

(2) 仪器的采样频率与测试精度息息相关 , 通常情况下要求测试精度为± 0 1 1mm , 采样频率达到 40M Hz 已经足够了。