腐蚀检测仪器

3.2　腐蚀检测仪器

腐蚀状况的外观形态的检测，只能定性地分析闸门腐蚀状况是否存在、是否严重，但提供不了腐蚀的闸门是否对安全运行有影响，是否应该维修、加固等准确结论。因此，必须对闸门进行腐蚀量的定量检测。

闸门腐蚀状况的定量检测可采用各种形式的测厚仪或其他行之有效的方法和测量工具。

在腐蚀状况的定量检测中，主要是测厚问题。测厚的方法很多，除了常规的机械方法(卡尺、千分尺)外，还有其他一些较科学的方法，如超声波测厚、射线测厚、磁性测厚、电流法测厚等。最常用的是超声波测厚。超声波测厚可以采用探伤仪(HS510数字超声波探测仪)加直探头或测厚仪(数值式超声波测厚仪)加专用测厚探头两种方式，其原理相同。这里着重介绍后一种方式。

3.2.1　超声波测厚仪的特点及原理

超声波测厚仪分共振式、脉冲反射式和兰姆波式3种。

脉冲反射式测厚仪是目前应用最广的一种超声波测厚仪，其特点是体积小、重量轻、精度高(可达±0.01mm)、测量速度快、容器内积水或结垢都不影响测量精度等。它的工作原理如图3-1所示。

脉冲反射式测厚仪从原理上来说是测量超声波脉冲在材料中的往返传播的时间t，即

如果声速c已知，那么，测得超声波在材料中的往返时间t就可求得材料厚度d。

如图3-1所示，发射电路输出一个上升时间很短、脉冲很窄的周期性电脉冲，通过电缆加到探头上，激励电压片产生脉冲超声波。探头发出的超声波进入工件，在工件上下两面形成多次反射。反射波经过电压片再变成电信号，经放大器放大，由计算电路测出声波在两面间的传播时间t，最后再换算成厚度指示出来。

图3-1　脉冲反射式超声波测厚仪方框图

往返时间t的测量，可选下面两种方式之一:

(1)测量发射脉冲(T)与第一次底波(B₁)之间的时间。这种方法因发射脉冲宽度大，盲区大，一般测量厚度的下限受到限制，为1～1.5mm，但这种方法的仪器原理简单，成本低廉。

(2)测量第一次底波(B₁)与第二次底波(B₂)之间的时间或测量以后任意两次相邻的底波之间的时间。这种方法脉冲宽度窄，盲区小，测量下限小，最小可达0.25mm。但这种方法仪器线路复杂，成本较高。

3.2.2　超声波测厚仪的调整与使用

超声波测厚仪在使用前要认真阅读说明书，按说明书要求使用。这里以反射式测厚仪为例对其测量方法作一简介。

首先是选择探头。测厚用探头一般要根据测厚范围、测量精度和工件的条件来选择。对于一般较厚的工件的测厚，用单晶片探头即可;对于较薄的工件(厚度小于2mm)的测厚，要用双晶片探头或带延迟块的探头。

在对表面粗糙的工件进行测厚前，要对工件进行打磨，要求打磨的面积不大，关键在于平整。耦合剂采用机油、甘油或水玻璃等。

测量时，为避免耦合剂薄膜的多次反射或其他杂波信号引起的假读数，一定要指示稳定且能重复呈现后再读取数据。假读数在绝大多数情况中指示是不稳定的。使用双晶片探头时，对于一般无方向性问题的工作，探头放置方向无关，并且每个测点测一次即可。

测厚中特别要注意成倍读数或缺陷反射两种情况。当读数比预想值相差很多时，应该分析是什么原因引起的，看是出现了成倍读数(读数过大)还是缺陷反射(读数过小)。这时如有其他探伤仪或测厚仪，应辅助测量一下，辨别原因。