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如何使用涂層測厚儀透過油漆層測量金屬的厚度

2010-06-09

背景：在許多工業(yè)和石化產(chǎn)品維護情況中，對那些經(jīng)常遭受到腐蝕穿透一層或多層油漆層的金屬測量其剩余厚度是非常需要的。采用常規(guī)的超聲測厚儀，漆層或類似涂層的存在會產(chǎn)生測量錯誤，典型地，由于漆層明顯低聲速，使得金屬視在厚度有超出2倍的漆層厚度的增加值。對這個問題有兩種解決方法：回波－回波測量和透過涂層測量。
 
設(shè)備：三種Panametrics-NDT 涂層測厚儀具有回波－回波測量和透過涂層測量儀性能：37DL、MG2-XT、MG2-DL。回波－回波測量通常用下列雙晶探頭實施：D790、D791、D797或D798。透過涂層測量需要特殊雙晶探頭中的任意一種：D7906-SM或D7908。
由于雙晶探頭對粗糙表面和表面點蝕對有很好的響應(yīng)，長期以來它對于腐蝕檢查應(yīng)用已經(jīng)成為了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，它們通常被推薦用于常規(guī)腐蝕測量應(yīng)用。在某些應(yīng)用中，包括需要高精度測量的光滑漆層金屬，建議用帶延遲線的單晶探頭。

涂層測厚儀工作原理圖

操作原理：鋼中縱波聲速具代表性的為5.900m/s（0.2320in/us），但是在漆層或類似涂層中聲速一般低于2.500m/s（0.1000in/us）。常規(guī)超聲設(shè)備在測量帶漆層金屬的總厚度時將錯誤地以鋼的聲速測量涂層，這意味著涂層將顯示至少2.35倍（兩種聲速的比值）其真實厚度的值。在涉及厚涂層和緊公差的情況下，由涂層引入的這種誤差可以為總厚度測量的很大一部分。這個問題的解決方案是以這樣一種方法----從測量中將涂層成分去除----來測量或計算厚度。
回波―回波測量簡單地應(yīng)用了在兩個相鄰底面回波間的時間間隔的成熟技術(shù)，這個時間間隔代表了透過檢測材料的聲波的連續(xù)往返行程時間。在那些帶涂層金屬的情況中，這些多次回波只能發(fā)生在金屬中而不是涂層中，因此任何一對回波的間隔（底面回波1到2、底面回波2到3等），只代表了已去除涂層厚度后的金屬厚度。
  
應(yīng)用：精確測量金屬管道、壓力容器、橫梁、船體以及其他帶油漆層或類似涂層構(gòu)造物的剩余壁厚。
 
透過涂層測量要使用一個專利軟件來確定在涂層中一個往返行程代表的時間間隔。該時間間隔用于計算和顯示涂層厚度，并且通過從總測量值中減去該時間間隔，儀器也能計算和顯示金屬底層厚度。
上述每一種技術(shù)都有優(yōu)點和缺點，對一個特定的應(yīng)用都應(yīng)該考慮選擇哪一種方法更好：
涂層測厚儀透過涂層測量優(yōu)點：
能測量多種金屬厚度，具代表性的，在鋼中能從1mm到50mm
只需要一個回波
在點蝕情況能更精確地測量剩余地小厚度
涂層測厚儀透過涂層測量缺點：
涂層薄為0.125mm
涂層表面應(yīng)當(dāng)比較光滑
需要使用2種特定探頭中地一個
更高表面溫度大約為50℃或125℉
涂層測厚儀規(guī)程：
使用37DL,MG2-XT和MG2-DL儀器和適當(dāng)?shù)奶筋^，來激活和使用涂層測量的步驟在各自的儀器操作手冊中都有詳細的描述。必要時，請參照儀器操作手冊推薦的速度校準(zhǔn)、增益和空白區(qū)優(yōu)化的規(guī)程。
涂層測厚儀測量范圍：
透過涂層：用D7906-SM和D7908探頭和透過涂層特性可以測量0.12mm或更厚的涂層。如果測量帶涂層的鋼但涂層厚度值不顯示，涂層厚度低于涂層功能的小厚度可讀能力或者在其他方面不能被該功能解決。在這種情況，涂層厚度將加到鋼的厚度上而產(chǎn)生誤差。你可以試著用回波－回波測量功能，也可能需要把涂層去掉。
在透過涂層模式下可測量的金屬厚度大約從1mm到50mm，取決于金屬的聲學(xué)特性和內(nèi)表面條件。
回波－回波：在回波－回波模式，厚度范圍取決于探頭的選擇和使用的儀器類型，以及被測金屬的聲學(xué)特性和表面狀況。由于定義回波--回波測量需要至少存在兩個底面回波，在某些極端的情況下，包括嚴重腐蝕、非常粗糙的表面、高度散射或高度衰減的材料，它們不支持第二個多次底面回波，此時回波--回波將無法工作。在這種情況下，如果可能的話應(yīng)該使用涂層測量。
回波－回波測量優(yōu)點：
可使用多種普通探頭工作
常能穿透粗糙表面涂層工作
用適當(dāng)?shù)奶筋^能在接近500℃或930℉的高溫時工作
回波－回波測量缺點：
需要多次底面回波，在嚴重腐蝕的金屬中可能不存在多次底面回波
厚度范圍比透過涂層測量限制更多
使用37DL儀器，在鋼中的回波－回波厚度測量范圍如下：