超声厚度测量不仅限于在正常的(环境)温度下检测材料。还可以对表面温度接近500 °C的材料进行测量。在检测金属工件时,有时可能需要对正在工作、无法冷却的工件进行厚度检测。
被测工件温度过高,会影响测量的准确性和有效性。如果使用了不适当的探头,过热的温度会使探头损坏,并缩短探头的使用寿命。以下8个小窍门有助于用户克服测量高温材料时可能会遇到的困难。
- 使用高温双晶探头
应该使用高温双晶探头对表面粗糙的高温腐蚀金属进行厚度测量。选择一款经过评定可以在当前检测温度下使用的探头至关重要。我们经常使用的一些高温双晶测厚探头如下所列:- D790:以间歇接触方式测量温度高达500 °C的材料。
- D791:以间歇接触方式测量温度高达500 °C的材料。
- D797:以间歇接触方式测量温度高达400 °C的材料。
- 使用高温耦合剂
在被测材料温度超过100 °C时,需要使用特殊的高温耦合剂。标准的B2甘油耦合剂经过评定不能在温度高于100 °C的样件表面上使用,否则会导致信号丢失,还可能使探头受到损坏。因此,在检测高温样件时,需要选择一种经过评定可以在当前检测温度下使用的高温耦合剂。用户可以随时选购以下耦合剂:- H-2:用于最高温度为398 °C的材料表面的中温耦合剂。
- I-2:用于最高温度为675 °C的材料表面的高温耦合剂。
- 使用38DL PLUS测厚仪的温度补偿功能
所有材料的声速都会随着温度的变化而改变。通常,声速会随着材料温度的下降而增加,随着材料温度的升高而降低,而且会在接近凝固点或熔点时发生急剧的变化。声速变化与弹性模量和密度的变化相关,而且取决于材料的种类和温度的范围,它们的关系会呈现出显著的非线性。如果使用一台设置为室温下声速的测厚仪测量高温材料,会获得不准确的读数。
为了获得非常准确的测量读数,检测人员需要考虑较高温度对声速的影响。为此,需要对测厚仪进行校准,将测厚仪中的声速设置为当前检测所处温度下的声速。这项工作既乏味,又很难完成。不过,不用着急!38DL PLUS测厚仪的温度补偿功能可以解决这个问题。这个功能被激活时,可以根据用户在检测之前输入的温度值,自动对声速进行调整。
- 增加测厚仪的测量速率
提高测厚仪的测量速率有助于减少探头与热表面接触的时间。
- 将耦合剂涂抹到探头的端部,而不是被测材料的表面上
如果将耦合剂涂在高温材料的表面,则很可能在测量之前,耦合剂就已经被蒸发掉。因此,需要在探头的端部施用一种适当的耦合剂,并将探头用力耦合到高温表面上。
- 将探头的接触时间限制在5秒钟之内
如果在5秒钟内无法获得有效的厚度读数,则需将探头从高温表面上拿开,在探头端部施用更多的耦合剂,然后再重新测量。
更高级的仪器,如:38DL PLUS和45MG测厚仪,为用户提供冻结测量屏幕的功能。这是一个用于高温测量的重要功能。借助这个功能,用户可以将探头短暂地耦合到样件上,按“冻结”键,将探头从样件上拿开,然后根据冻结的A扫描,对测量参数进行调整。
- 定期进行“零位补偿”
我们前面讨论了材料的声速会随着温度的变化而改变,因此当双晶探头内的延迟块温度升高时,声波在延迟块中传播的速度就会改变。为了补偿这种声速变化,应该定期进行“零位补偿”。
零位补偿操作可以轻松完成:首先要擦掉探头表面上的耦合剂,按下并松开“第二功能”键,然后再按“校准零位”键。按下这几个键,仪器便会对探头内的温度变化进行补偿。
- 千万不要让探头变得太热而无法用手持握
如果探头开始变得太热,而无法徒手持握,则应该使探头在空中冷却,或将探头面浸入到水中降温。然后,再进行“零位补偿”操作。