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洞见博客

有助于准确测量小直径管的3个诀窍

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准确测量小直径管

小直径金属和塑料管子用于各种工业和医学应用中 这些管子的直径小于3毫米,且管壁非常薄。当这些管子用于安全悠关的应用时,它们需要遵守为壁厚和同轴度所制定的容许量不大的制造公差。过去,制造商会切割一段管子作为样件,以目测方式检测管子,或者使用卡尺测量壁厚。如今,他们可以使用一种快速无损的超声(UT)测厚解决方案替代目测方式,完成小径管的质量控制检测。

建议使用的UT测厚仪、设备和检测设置

对于直径小于3毫米的管子,我们通常建议使用20 MHz的聚焦水浸式探头进行检测。为了有效地将声能传送到小径管中,需要将声波聚焦为一条狭窄的声束。聚焦水浸式探头在水层上使用一种曲面声学透镜聚焦声束,从而提高了探头的灵敏度。RBS-1去泡系统是一种台式水浸箱,可以创建一个平稳流动的水层,还可以起到固定探头的作用,使被测样件保持在声束的中部区域。要使水层低速稳定流动,水浸箱必须使用一个适用于应用的去泡器的喷嘴提供水源。B103 V形槽去泡器可以简化核查管子同轴度的过程,因为它不仅可使用户旋转管子,以对管子整个周向上的厚度进行快速测量,而且还可以使管子在探头上滑动,以测量管子在轴向上的厚度。

RBS-1-15重复循环去泡系统的B103 V形槽去泡器
RBS-1-15重复循环去泡系统的B103 V形槽去泡器

我们建议将奥林巴斯的38DL PLUS45MG超声测厚仪(使用45MG-SE单晶和45MG-WF波形软件选项),与可在19毫米深度聚焦的20 MHz M316-SU水浸探头配合在一起使用,完成这项应用。

在选择了适当的设备并正确校准了仪器的情况下,可以非常容易地完成小径管的检测,但是仍然难免出现测量错误。我们在这里为您献上3个可以避免出现常见错误的简单的诀窍。

  1. 使用界面空白功能,以避免屏幕上出现界面回波的下降沿

    在使用水浸设置测量钢管时,一定要考虑到水与钢管之间产生的界面回波。水与钢的声学阻抗相当不同,会产生阻抗不匹配现象,因此会生成一个较大的界面回波。薄壁管子所生成的几个底面回波会挨得非常近。在大多数情况下,界面回波的下降沿会干扰第一个底面回波。为了避免这种干扰,可以使用界面空白功能,将界面回波的下降沿隐藏起来, 并选择一对在时间轴上离界面回波较远且未受干扰的清晰的连续回波,完成测量操作。

    较大界面回波的下降沿干扰了第一个底面回波
    较大界面回波的下降沿干扰了第一个底面回波

    可以调整界面空白的设置,以选择信号最强的一对底面回波。尽管所选的一对信号会随着界面空白的调整而变化,但是两个相邻底面回波之间的渡越时间会保持不变。

  2. 不同的界面空白设置会获得相同的厚度测量值不同的界面空白设置会获得相同的厚度测量值不同的界面空白设置会获得相同的厚度测量值
    不同的界面空白设置会获得相同的厚度测量值
  3. 在使用聚焦水浸探头时,注意底面信号波幅的变化

    由于B103起泡器中的水中声程长度加上金属管壁的厚度,要比探头的聚焦深度短很多,因此最大的回波波幅大概会出现在第三个或第四个底面回波上,即焦点所在的位置处。这种情况在测量薄壁金属时很常见,如果用于测量的回波清晰可见,且未失真,就不会影响结果的准确性,如图所示。要获得准确的测量结果,需要使用界面空白功能,选择两个清晰可辨的连续底面回波,完成测量。

    处于焦点位置的第3个和第4个底面回波的波幅最高
    处于焦点位置的第3个和第4个底面回波的波幅最高
  4. 不要将M3的空白设置得太远

    为了避免得到错误的测量值,需要尝试着降低M3的空白值,直到测厚仪使用能准确代表工件厚度的一对连续的底面回波测量到工件的厚度,并将厚度值显示在屏幕上。

    尝试在第3个到第5个底面回波之间的位置进行测量
    尝试在第3个到第5个底面回波之间的位置进行测量

    借助38DL PLUS和45 MG超声测厚仪,使用适当的技术,可以快速简便地测量薄壁管子的厚度。要了解有关其他测厚应用的信息,请通过以下链接,访问其他页面。

    在第3个和第4个底面回波之间的位置进行测量
    在第3个和第4个底面回波之间的位置进行测量

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撰稿人

Sarah Williams曾在广播媒体行业担任过近十年的研究员和文案撰稿人。现在,Sarah运用其写作和编辑技能,就与Evident各种无损检测(NDT)解决方案相关的主题,创作了令人信服的高质量资料。她撰写的文章涉及最新的远程视觉、显微镜、超声波、涡流和相控阵技术。她还探讨了这些技术在改善我们周围世界的质量和安全方面的应用和贡献。Sarah在魁北克市的办公室工作,她与伴侣大卫和三个孩子Sophie、Anouk和Éloi居住在魁北克市。

四月 23, 2019
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