Факторы, влияющие на работу прибора и точность измерений

1. Состояние поверхности

Наличие большого количества коррозионных язвин на внешней поверхности трубы или резервуара может представлять собой серьезную проблему.

Для некоторых необработанных поверхностей использование желеобразной либо консистентной смазки вместо жидкой смазки позволяет улучшить передачу звуковой энергии в исследуемый образец.

В наиболее тяжелых случаях может потребоваться соответствующая обработка поверхности напильником или ее зачистка, чтобы добиться хорошего контакта с поверхностью преобразователя.

В тех случаях, когда приходится сталкиваться с наличием глубоких коррозионных язвин на внешней поверхности трубы или резервуара, обычно возникает необходимость измерить остаточную толщину металла – между основанием язвин и внутренней поверхностью.

Традиционный подход заключается в том, чтобы измерить толщину незатронутого коррозией металла с помощью ультразвука, далее измерить глубину коррозии механически, а затем просто вычесть глубину коррозии из измеренной толщины металла.

В качестве альтернативы имеется возможность сточить поверхность напильником или зачистить ее до основания язвин, а затем произвести измерения в обычном режиме.

2. Расположение/направление преобразователя

Для хорошего звукового контакта преобразователь должен быть плотно прижат к исследуемой поверхности.

На цилиндрических поверхностях небольшого диаметра, например, трубах преобразователь следует располагать таким образом, чтобы звукоизоляционный материал, видимый на поверхности датчика, был направлен строго перпендикулярно центральной оси трубы.

3. Калибровка

Точность выполняемых измерений не может превышать той точности, с которой была произведена калибровка прибора.

Существенным моментом является установка нуля и выполнение калибровки всякий раз, когда происходит смена измеряемого материала или преобразователя.

Необходимо периодически производить проверку прибора с помощью образцов с известной толщиной, чтобы убедиться в том, что измеритель функционирует исправно.

4. Акустические свойства материалов

Для конструкционных материалов существует несколько условий, которые могут в значительной степени ограничить точность измерений и диапазон измеряемых значений толщины.

Рассеяние звука

Рассеяние звука в различных материалах (особенно, в некоторых сортах литой стали, чугуна, композитных материалов) происходит за счет кристаллической структуры металлов или наличие неоднородностей в композитных материалах.

Этот эффект приводит к снижению возможностей по правильному определению возвращенного эхо – сигнала, отраженного от задней стенки, и уменьшает применимость ультразвукового толщиномера для данного материала.

Переменная скорость звука

У целого ряда материалов наблюдается изменение скорости распространения звука при переходе от одной точки материала к другой. Такой эффект характерен для некоторых марок нержавеющей стали.

Для других материалов характерно резкое изменение скорости распространение звука в зависимости от температуры. Это свойственно пластмассам, поэтому для получения максимально точных результатов необходимо тщательно контролировать температуру.

Затухание звука

Затухание звука или его поглощение, которое наблюдается во многих органических материалах (легкие пластмассы, резина), приводит к тому, что звуковые колебания затухают очень быстро при тех частотах, которые обычно используются при измерении толщины материалов с помощью ультразвука. В результате этого максимальная толщина таких материалов, которая должна быть измерена, оказывается ограниченной.