Ультразвуковая толщинометрия: 
звуковые волны на службе точности

Ультразвуковая толщинометрия металла - неразрушающий метод измерения толщин. Он использует ультразвуковые волны для определения расстояния между внешней поверхностью и внутренним слоем или обратной стороной объекта. Способ позволяет быстро и точно измерять толщину в местах, где применение традиционных механических методов ограничено или невозможно.

Особенности ультразвуковой толщинометрии

Принцип работы основан на измерении времени прохождения ультразвукового импульса через материал. Процесс начинается с того, что прибор, включающий в себя генератор волн и приёмник, излучает короткие импульсы. Они проходят через материал от излучателя, отражаются от внутренней или обратной поверхности материала и возвращаются к приемнику.

Период ГОСТ ультразвуковой толщинометрии между излучением импульса и приемом отраженного сигнала называется временем пролёта импульса. Он зависит от толщины материала и от скорости распространения в нем ультразвуковых волн. Зная скорость и измеренное время пролета, можно точно рассчитать толщину.

Следует помнить, что быстрота распространения ультразвуковых волн варьируется в зависимости от типа материала и от его состояния, поэтому для точных измерений необходимо учитывать эти параметры. 

Техническое оснащение процесса

К оборудованию для измерения толщины ультразвуком относятся:

• портативные толщиномеры. Легки, компактны, просты в использовании. Идеальны для быстрых диагностических проверок на территории завода или строительной площадки;
• цифровые толщиномеры. Их преимущества - высокая точность измерений, большой дисплей, возможность хранения данных. Используются там, где необходимо не просто проведение ультразвуковой толщинометрии, но и документирование измерений. Часто оборудованы возможностями передачи данных на ПК или на другие устройства;
• многофункциональные толщиномеры. Могут проводить разные типы измерений. Незаменимы в сложных промышленных условиях и для исследовательских целей;
• толщиномеры с журналом измерений. Имеют встроенную память для сохранения значений, могут работать с большим объемом данных;
• устройства со специальными датчиками, приспособленными для работы в сложных условиях (при высоких температурах, в коррозионной среде). Подходят для специфических отраслей, таких как нефтехимическая промышленность;
• автоматизированные ультразвуковые измерительные системы. Могут интегрироваться с промышленными системами автоматизации. Отличаются высокой скоростью измерения и возможностью программирования измерительных циклов.
  
  

Как проводят ультразвуковую толщинометрию?

Ультразвуковая толщинометрия металла включает несколько этапов. На первом поверхность объекта очищают, удаляя с нее ржавчину, грязь, краски и другие следы. Это обеспечивает хороший контакт между ею и датчиком. Кроме того, ее проверяют на наличие дефектов, которые могут влиять на измерения.

Затем выполняют калибровку прибора, используя стандартный образец известной толщины, который соответствует материалу объекта измерения. Далее устанавливают скорость распространения ультразвуковых волн для конкретного материала и корректируют прибор на основе данных, полученных с калибровочного блока.

В зависимости от типа поверхности и материала объекта выбирают соответствующий датчик (однокристальный или двухкристальный). Чтобы устранить воздушные зазоры и обеспечить лучшую передачу ультразвуковых волн, на металл наносят контактную жидкость. 

ГОСТ ультразвуковой толщинометрии требует, чтобы при измерении датчик был плотно прижат к поверхности объекта с учетом необходимых проекций и углов. В процессе исследования электроника принимает сигнал и отображает его на экране прибора. Специалисты читают показания с экрана и анализируют их с учетом калибровки и возможных искажений сигнала. По итогам измерений они формируют отчетность. 

Преимущества метода

Измерение толщины ультразвуком не случайно считается одной из самых передовых техник анализа. Оно полезно тем, что: 

• абсолютно безвредно для металла. Это особенно важно для ценных и эксплуатируемых объектов;  
• обеспечивает высокую точность измерения, часто до долей миллиметра;
• позволяет производить контроль больших объемов в короткие сроки;
• может работать в местах, недоступных для других методов контроля или где невозможен доступ со всех сторон. 

Большинство ультразвуковых толщиномеров легки и портативны, а значит, могут  выполнять измерения в нестандартных условиях. Работа с большинством устройств не требует длительного обучения, они удобны и доступны. Необходимость в капитальной подготовке объекта к измерениям зачастую отсутствует, достаточно простой чистки поверхности. Ультразвуковые методы не используют вредные излучения или химикаты, что делает рабочую среду безопасной для оператора.

Возможные трудности измерения толщины ультразвуком

Несмотря на преимущества, проведение ультразвуковой толщинометрии может быть связано с трудностями, которые могут влиять на достоверность измерений. Метод может быть менее эффективен для материалов с высокой зернистостью или с неоднородностью, так как подобная структура искажает и рассеивает ультразвуковые волны.

Требуется перед процессом и точная калибровка, причем для каждого типа материала - своя, в соответствии с его свойствами и скоростью распространения звука. Любые поверхностные дефекты, такие как царапины, вмятины или неровности, могут влиять на точность измерений. Существуют минимальный и максимальный пределы толщины, которые возможны для исследования. Очень тонкие или очень толстые материалы могут быть за пределами возможностей прибора.

Для точности измерений необходим правильный угол прижима датчика к измеряемой поверхности, иначе показания могут быть искажены. Наконец, распространение ультразвуковых волн зависит от температуры материала.

Наши специалисты знают все нюансы ультразвуковой толщинометрии металла и сделают всё, чтобы проверка ваших деталей получилась как можно более простой, быстрой, недорогой, а главное - объективной. Обращайтесь! 

Толщина стенки, мм			Стоимость исследования объекта, руб.
До 50			от 1500
До 100			от 2000
До 200			от 2500
Свыше 200			от 3000