无损检测 | 超声波测厚检测

超声波测厚，是来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。

按原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

超声检测使超声波与材料相互作用并对反射、透射和散射的波进行研究，以对材料的宏观缺陷、微观组织、力学性能等进行无损评价的技术。按原理可分穿透法、共振法和脉冲反射法三种，以后者最为常用。对于宏观缺陷的检测，常用振动频率为0.5～25MHz的短脉冲波以反射法进行，此时，在试件中传播的声脉冲遇到声特性阻抗（材料密度与声速相乘积），有变化处部分入射声能可被反射。根据反射信号的有无和幅度的高低，可对缺陷的有无和大小作出评估。通过测量入射波与反射波之间的时差，可确定反射面与试件表面上入射点的距离。为适应不同类型的试件，不同取向、位置和性质的缺陷及质量要求，可选用的波形有纵波、横波、瑞利波、兰姆波和爬波。

　　超声波测厚：

　　· 一般测量方法：

　　（1）在一点处用探头进行两次测厚，在两次测量中探头的分割面要互为90°，取较小值为被测工件厚度值。

　　（2）30mm多点测量法：当测量值不稳定时，以一个测定点为中心，在直径约为30mm的圆内进行多次测量，取最小值为被测工件厚度值。

　　· 精确测量法：在规定的测量点周围增加测量数目，厚度变化用等厚线表示。

　　· 连续测量法：用单点测量法沿指定路线连续测量，间隔不大于5mm。

　　· 网格测量法：在指定区域划上网格，按点测厚记录。此方法在高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。

　　由于超声波与声波一样是一种疏密的振动波，在传播过程中，介质的压力作交替变化。在负压区域，液体中产生撕裂的力，并形成真空的气泡。当声压达到一定值时，气泡迅速增长，在正压区域气泡由于受到压力挤破灭、闭合。此时，液体间相互碰撞产生强大的冲击波。虽然位移、速度都非常小，但加速度却非常大，局部压力可达几千个大气压，这就是所谓的空化效应。