超聲波探傷儀檢測精度的影響因素及缺陷評估

1✘╃、使用超聲探傷儀的必要條件

1. 操作人員的培訓

2. 特殊技術測試要求與限制的知識

3. 選擇適當的測試裝置

1.1操作人員的培訓

對超聲檢測裝置的操作₪·│，要求操作人員接受過正規的探傷方法培訓✘☁·╃。正規的培訓包括對下列內容的瞭解✘☁·╃。例如◕╃││：

l 超聲波傳播原理

l 測試材料聲速的影響

l 不同材料介面聲波特性

l 被檢測材料中聲衰減和表面狀況對檢測的影響

缺乏這些知識可能導致難以預見的錯誤探傷結果✘☁·╃。可與有關的無損檢測協會組織或我公司₪·│，獲取關於培訓超聲探傷人員以及考取等級資格證的相關資訊✘☁·╃。

1.2探傷技術要求

每次超聲檢測都要遵循具體的檢測技術要求✘☁·╃。zui重要的要求有◕╃││：

1. 定義顯示範圍

2. 選擇適當的探傷方法

3. 考慮材料性質

4. 決定記錄和評估的範圍

1.3測試範圍

超聲探傷獲取的訊號僅涉及探頭聲束所覆蓋到被測物的部分✘☁·╃。把從被檢測部分得到的結論應用到被測物的未被檢測部分時₪·│，應非常小心✘☁·╃。這些結論一般只在具備豐富經驗和由統計資料資料證明是正確的情況下才可能適用✘☁·╃。

聲束可以從被測物內的介面全部反射₪·│，因而較深處的缺陷和反射點可能仍然沒有探測到✘☁·╃。因此₪·│，確保被測物被探測的部分都處在聲束覆蓋範圍之內非常重要✘☁·╃。

1.4超聲壁厚測量

所有的超聲壁厚測量都是基於對傳播時間的測量✘☁·╃。準確的測量結果要求被測物體內的聲速恆定✘☁·╃。在由鋼（甚至各種合金成分）製成的被測物體中₪·│，聲速的變化非常小₪·│，這一條件通常也能實現₪·│，而只對高精度測量才有影響✘☁·╃。在其它材料中（例如非金屬或塑膠）₪·│，聲速變化可能很大₪·│，因此影響測量精度✘☁·╃。

1.5剩餘壁厚的測量

對工廠裝置（例如內部受到腐蝕或侵蝕的管道✘╃、容器和各種型別的反應容器）剩餘壁厚的測量₪·│，要求有一個合適的測厚儀₪·│，特別注意探頭的選用和操作✘☁·╃。檢測人員應知道相應的額定剩餘壁厚和可能的壁厚損耗✘☁·╃。

2✘╃、影響檢測精度的因素

a) 檢測物件的材料

b) 溫度

c) 表面粗糙度

d) 磁場

e) 附著物質

f) 缺陷的形狀特徵

g) 缺陷的聲阻抗

h) 缺陷的表面特徵（如是否光滑）

i) 探傷方法的選擇

所有的超聲檢測缺陷定位都是基於對超聲回波訊號的測量✘☁·╃。檢測物件中聲速是否恆定是影響檢測結果精度的一個重要因素₪·│，所以要實現較高的檢測精度₪·│，需要檢測物件中有相對恆定的超聲傳播速度✘☁·╃。

2.1材料的影響

在鋼這樣的檢測物件中₪·│，即使其中含有多種不同的合金成分₪·│，其聲速也認為是基本恆定的✘☁·╃。而在其它的許多材料中₪·│，如許多非鐵金屬或塑膠中₪·│，超聲傳播速度的變化是非常顯著的₪·│，因而會影響測量的精度✘☁·╃。

如果待檢測物件的材料不是各向同性的₪·│，那麼在不同的方向上聲速就會不同✘☁·╃。在這種情況下必須用檢測範圍內的聲速的平均值進行計算✘☁·╃。平均值是透過測量聲速與待測試塊的平均聲速相當的參考試塊而獲得的✘☁·╃。

2.2溫度的影響

材料的聲速會隨著材料溫度的變化而發生變化✘☁·╃。如果儀器的校準是在溫度相對較低的環境中進行的₪·│，而儀器的使用卻在溫度相對較高的環境中₪·│，這種情況下就會使檢測結果偏離真實值✘☁·╃。要避免溫度的這種影響₪·│，方法是校準儀器前將參考試塊預熱₪·│，以達到跟使用環境相同的溫度；或者將測量結果乘以一個溫度影響因子✘☁·╃。

2.3表面粗糙度的影響

被探傷件的表面粗糙程度對探傷有影響✘☁·╃。粗糙程度增大₪·│，影響增大✘☁·╃。粗糙表面會引起系統誤差和偶然誤差₪·│，每次測量時₪·│，在不同位置上應增加測量的次數₪·│，以克服這種偶然誤差✘☁·╃。

2.4附著物質的影響

探傷前必須清除附著物質₪·│，以保證儀器探頭和被測試件表面直接接觸✘☁·╃。

2.5磁場

周圍各種電氣裝置所產生的強磁場₪·│，會嚴重地干擾探傷工作