Ультразвукові товщиноміри: види і характеристики

Ультразвукові версії товщиномірів визначають товщину зразка, вкрай точно вимірюючи, скільки часу потрібно звуковому імпульсу, який подається з перетворювача, щоб пройти крізь зразок для випробувань і відбитися від внутрішньої поверхні. Порівнюючи цей виміряний інтервал часу з відомими даними про тип матеріалу, можна розрахувати товщину зразка з надзвичайно високою точністю. Ультразвукові товщиноміри в деяких аспектах дуже схожі на дефектоскопи, але, хоча дефектоскопи показують A-скани ультразвукових сигналів, товщиноміри зазвичай надають числовий формат точних вимірювань.

Ультразвукові товщиноміри

Ультразвукові товщиноміри мають ряд застосувань в області неруйнівного контролю. Внаслідок того, що звукові хвилі будуть відбиватися від меж між різнорідними матеріалами, вони є відмінними інструментами для вимірювання товщини фарб і інших покриттів в рамках програми контролю якості. Товщиноміри також зазвичай використовуються для сканування резервуарів, трубопроводів, корпусів судів і багатьох інших речей на предмет будь-яких ознак пошкодження або слабкості, які могли бути викликані корозією, збитком навколишньому середовищу або просто зносом.

Ультразвукові товщиноміри можуть працювати з широким спектром матеріалів, включаючи різні види металів, пластику, кераміки, композитів, епоксидних смол і скла. Здатність працювати, коли є доступ тільки до однієї сторони тестового зразка, полегшує їх використання в різних областях застосування. Також був розроблений ряд типів датчиків для підвищення універсальності приладу.

Ультразвукові перетворювачі зазвичай працюють на частотах від 500 кГц до 100 МГц. Як правило, більш низькі частоти будуть використовуватися для оптимізації проникнення при вимірюванні товстих, сильно послаблюють або сильно розсіюють матеріалів, в той час як більш високі частоти будуть рекомендуватися для оптимізації дозволу в більш тонких не розсіюється матеріалах. Для датчиків зазвичай потрібно акустична муфта, така як пропіленгліколь, для забезпечення повного акустичного шляху між датчиком і вимірюваним матеріалом.

Існує три типи датчиків, які використовуються з ультразвуковими товщиномірами:

Контактні перетворювачі є перетворювачами загального призначення для ультразвукових товщиномірів. Вони, як і всі ультразвукові перетворювачі, повинні перебувати в безпосередньому контакті з випробовуваним матеріалом, і вони випромінюють звукові хвилі, під кутом в 90 градусів по відношенню поверхні випробуваного матеріалу.
Датчики ліній , де сигнал затримується використовуються для тестування дуже тонких матеріалів, так як вони містять короткий пластиковий хвилевід або лінію затримки між активним елементом і зразком, що покращує дозвіл поблизу поверхні.
Двоелементні перетворювачі оптимальні для поліпшення дозволу, коли тестовані поверхні шорсткі або через корозію.

Калібрування ультразвукового товщиноміра

Як і більшість випробувального та вимірювального обладнання, ультразвукові товщиноміри необхідно періодично калібрувати для забезпечення точності. У разі обладнання НК калібрування виконуються з використанням прецизійних випробувальних блоків, які імітують умови і служать еталонними стандартами. Різні типи тестових блоків імітують різні умови. Випробувальні блоки можуть включати ступені різної товщини для використання з товщиномірами, отворами та іншими «дефектами» для використання з дефектоскопами або із заданою твердістю для детекторів твердості.