汽车油箱的壁厚测量

本应用说明介绍了如何测量汽车多层塑料油箱的单层厚度和总厚度。

汽车油箱制造背景

现代汽车油箱大多采用多层塑料结构，通常由两层高密度聚乙烯（HDPE）结构层和一层由乙烯乙烯醇（EVOH）制成的薄气体阻隔层组成。阻隔层的作用是防止汽油蒸气通过聚乙烯壁缓慢泄漏。高密度聚乙烯结构层的厚度范围通常为2.5毫米至5毫米，而乙烯乙烯醇（EVOH）阻隔层的厚度范围通常为0.1毫米至0.3毫米。油箱制造商需要测量阻隔层的厚度和深度。

用于测量油箱壁厚的设备

在这种应用中，建议使用带有多层软件选项的39DL PLUS超声测厚仪来同时测量油箱的单层厚度和总厚度。有了这个软件，39DL PLUS测厚仪可以针对每个被测层使用单独编程的设置（包括声速、增益和空白设置），以优化性能。在这种检测中，测厚仪通常与M2017-RM（20 MHz）延迟块探头一起使用。如需测厚仪设置协助，请联系Evident。

测量汽车油箱厚度的典型程序

下面的波形显示了使用适当设置对典型汽车油箱的结构层和阻隔层进行的测量。只要阻隔层厚度小于约0.25毫米，测厚仪就会使用基于频率的阻隔层测量模式读取阻隔层的厚度。

阻隔层深度采用传统的模式2设置进行测量，而且聚乙烯内层的厚度也在模式2中进行测量。厚度大于约0.25毫米的厚阻隔层也可以在模式2中测量。请注意，由于聚乙烯外壁的低通滤波效应，可测量的最小阻隔层厚度通常约为0.100毫米。

任何两种材料之间边界的反射比都由这些材料的相对声阻抗决定。由于原始材料和再研磨材料的声阻抗基本相同，因此无法单独测量再研磨层。此外，与阻隔层相邻的粘合剂层通常太薄和/或阻抗匹配太接近，无法用超声技术进行测量，因此无法测量粘合剂层。
 

外层聚乙烯

阻隔层（频域测量）

内层聚乙烯
 

与任何超声厚度测量一样，测量多层材料的准确度也取决于正确的声速校准。必须借助厚度已知的样品对每种被测材料进行声速校准。