过程工业中的高温超声检测

过程工业中的高温超声检测

图片来源:奥林巴斯科学解决方案

大多数超声波探伤和测厚都是在常温下进行的。然而,有时热材料需要测试,例如在过程工业中。在这些情况下,需要对铁水管道或水箱进行测试,而不需要关闭它们进行冷却。

另一个例子是在制造情况下,涉及热材料,如挤出塑料管或热成型塑料制造后立即。传统的超声波传感器可承受约50°C(125°F)的温度,但欧洲杯足球竞彩热膨胀引起的内部剥离会在较高温度下发生,并可能对传感器造成永久性损坏。因此,对于温度高于50°C(125°F)的材料,应使用高温传感器和特殊测试技术。

以下简要介绍了现有的奥林巴斯高温传感器和耦合剂,以及有关其使用的重要因素。还包括在高达约500°C(930°F)的温度下对材料进行的常规超声波检测。然而,用于研究应用的高度专业化波导技术不属于本文的范围欧洲杯足球竞彩.

传感器

奥林巴斯提供两类高温传感器:双元件和延迟线。在这两类中,延迟线材料(在双传感器的情况下是内部的)提供了有源换能器元件和热测试表面之间的隔热。

在标准产品线中,没有高温接触或浸入式传感器,主要是由于设计原因。对于厚度测量和缺陷检测应用,有高温双传感器和延迟线传感器可用。与所有超声波测试一样,特定的测试要求,包括材料、厚度范围、温度,以及在探伤的情况下,相关缺陷的类型和尺寸,决定了哪个传感器最适合特定的应用.

测厚

腐蚀测量工作是高温测厚中最常见的应用。它涉及到测量热管和储罐的剩余金属厚度的仪器,如38 dl +或45MG厚度计.

对于大多数设计用于奥林巴斯腐蚀计的传感器,高温使用是可能的。例如,温度高达500°C(930°F)的表面仍可使用D790系列传感器进行测试。可以找到可用腐蚀测量双重装置的完整列表,包括温度规格在这里.

任何标准的MicroscanM200系列延迟线传感器(包括M202、M206、M207和M208测厚仪默认传感器)可配备高温延迟线,用于使用带单元件软件的38DL PLUS或45MG测厚仪的精密测厚应用。

对于高达260°C(500°F)的表面,DLHT-1, -2和-3延迟线可以使用。对于高达175°C(350°F)的表面,DLHT-101, -201和-301延迟线可以使用。延迟线选项图列出了所有这些延迟线。

当需要低频传感器增加穿透时,视频扫描可更换的面部传感器和适当的高温延迟线也可与38DL PLUS配合使用和45MG厚度计结合HP(高渗透)软件选项。这将需要定制的传感器设置。

对于温度高达480°C(900°F)的表面,可使用标准延迟线与表面接触。退房可替换的脸传感器查看传感器和延迟线的完整列表.

探伤

双元件或延迟线传感器通常用于高温缺陷检测,就像高温厚度测量应用一样。高温性能由所有标准的奥林巴斯缺陷检测双提供。在高达425°C(800°F)的温度下,可以使用频率为5 MHz或以下的指尖、齐平外壳和扩展范围双工。对于温度高达约175°C(350°F),可以使用更高的频率双频(7.5和10 MHz)。读探伤双刀获取该类别传感器的完整列表。

在缺陷检测应用中,视频扫描可更换的面部传感器都可以使用适当的高温延迟线。对于温度高达480°C(900°F)的表面,该传感器家族中的可用延迟线可用于与表面接触。查看可更换面部传感器,以获得适用于各种最高温度的传感器和延迟线的完整列表。

V200系列中的延迟线传感器(最常见的是V202、V206、V207和V208)通常用于涉及薄材料的应用。都可以配备高温延迟线。欧洲杯足球竞彩

对于高达260°C(500°F)的表面,DLHT-1, -2和-3延迟线可以使用。对于高达175°C(350°F)的表面,DLHT-101, -201和-301延迟线可以使用。延迟线传感器列表提供了这些传感器和延迟线的全面列表。

特殊的高温楔用于角束传感器也可提供- ABWHT系列使用260°C(500°F), ABWVHT系列使用480°C(900°F)。有关可用尺寸的详细信息,请与奥林巴斯联系.

耦合剂

如果在温度超过大约100°C(212°F)的表面上使用,许多超声耦合剂,如丙二醇、甘油和超声凝胶,将迅速蒸发。因此,特殊配方的偶联剂需要在高温下进行超声波检测,在高温下,偶联剂将保持稳定的液体或膏状,而不会沸腾、燃烧或释放有毒烟雾。因此,它们的使用必须严格遵守规定的温度范围。

使用超出预期范围的高温耦合剂可能会导致较差的声学性能和/或安全隐患。

即使是专门的高温偶联剂也必须在非常高的温度下快速使用,否则它们将干燥或凝固,不再传递超声波能量。在下一次测量前,测试表面和传感器必须清除任何干燥偶联剂残留。

一般来说,在高温下,正入射横波耦合是不可能的,因为商业横波耦合物会液化并失去横波传播所必需的非常高的粘度。

由于蒸汽自燃的可能性很小,中高温耦合剂不应在不通风的地方使用。详情请咨询。

奥林巴斯的应用说明超声波耦合提供了一个全面的列表,可用的耦合以及每一个信息.

测试技术

对于任何高温应用,在制定试验程序时,应始终考虑以下因素:

工作周期

所有标准高温传感器的设计都考虑了占空比。不管换能器内部的延迟线绝缘如何,与非常热的表面长时间接触将导致大量的热积聚。如果内部温度变得足够高,传感器最终将发生永久性损坏。

对于大多数双元件和延迟线传感器来说,对于表面温度在大约90°C至425°C(200°F至800°F)之间的推荐占空比,与热表面接触时间不超过10秒(推荐5秒)。接下来应该进行至少一分钟的空气冷却。

请注意,这只是一个指导方针;在给定传感器的指定温度范围的上端,接触时间与冷却时间的比值变得更加关键。一般来说,如果换能器的外壳变得太热,不能用手指舒服地拿着,换能器内部的温度可以被认为达到了潜在的破坏性温度。如果发生这种情况,应该让换能器冷却后再做进一步的测试。

一些检查员用水来加速冷却过程。然而,奥林巴斯并没有发布关于水冷的官方指南,所以这取决于个人用户是否合适。

奥林匹斯时代系列探伤仪所有奥林巴斯厚度计可以冻结显示的波形和读数使用冻结功能。操作人员可以捕捉读数,并迅速将传感器从热表面移除,使冻结功能对高温测量非常有用。如果需要,用户可以对冻结波形进行内部增益或消隐调整。为了帮助减少与测量器接触的时间,应该使用快速屏幕更新模式.

耦合技术

由于传感器的占空比要求和耦合剂在可用厚度范围的上端凝固或蒸发的趋势,操作人员需要快速工作。

许多用户发现,最好的技术是在传感器的表面上滴上耦合剂,然后将其压紧到测试表面,避免任何扭曲或研磨(这可能导致传感器磨损)。在进行下一组测量之前,传感器尖端应清除任何干燥偶联剂残留.

获得提高

和整个EPOCH一样系列探伤仪,在38DL PLUS上有用户可调增益增强功能和45毫克量规。由于与高温测量相关的更高的衰减水平,在测量前增加增益通常是有用的.

速度变化

温度改变了所有材料中的声速——当材料升温时声速减慢。欧洲杯足球竞彩要精确测量热材料的厚度,总是需要重新校准速度。欧洲杯足球竞彩

对于钢,每55°C(100°F)的温度变化,该速度变化约为1%。这将因合金而异。这种变化在塑料和其他聚合物中要大得多,每55°C(100°F)的温度变化到熔点,这种变化可能接近50%。

如果无法获得测试材料的温度/速度图,则应在实际测试温度下对测试材料的样品进行速度校准。已知升高温度的速度可以根据编程的温度/速度常数自动调整,使用温度补偿软件功能38 dl +.

零校准

当使用双元件传感器进行厚度测量时,由于通过延迟线的传输时间的变化,给定传感器的零偏移值将随着传感器的升温而变化。因此,有必要进行周期性的重归零以保持测量精度。这可以快速和轻松地与奥林巴斯腐蚀压力表使用他们的自动零功能,也被称为Do-ZERO.

增加衰减

温度升高会增加所有材料的声衰减。欧洲杯足球竞彩这种效应在塑料中比在金属或陶瓷中更为明显。

在典型的细晶碳钢合金中,在室温下5兆赫兹的衰减约为每100毫米单向声道(相当于每方向50毫米的往返声道)2分贝。

在500°C(930°F)条件下,衰减增加到每100 mm声程约15 dB。在高温下进行长声程测试时,由于这种影响,可能需要使用显著增加的仪器增益。也可能需要调整在室温下建立的距离/振幅校正(DAC)曲线或时变增益(TVG)程序。

材料类型对聚合物中的温度/衰减效应有很大影响。对于钢,它通常比上述数字大几倍。试验中总衰减的一个重要来源可以用加热的长高温延迟线表示.

楔形的角变化

在楔形材料中的声速将降低,因为它与任何高温楔形材料加热。金属的折射角会随着楔形的升温而增加。对于任何给定的测试,如果这是一个问题,那么折射角应该在实际操作温度下进行验证。实际上,测试过程中的热变化常常使精确测定实际折射角度变得困难.

本信息来源、审查和改编自奥林巴斯科学解决方案公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问www.olympus-ims.com

引用

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  • 美国心理学协会

    奥林巴斯科学解决方案美国NDT。(2020年1月27日)。加工工业中的高温超声检测。AZoM。于2021年8月29日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18800检索。

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    奥林巴斯科学解决方案。“过程工业中的高温超声波检测”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18800。(2021年8月29日生效)。

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    奥林巴斯科学解决方案美国NDT。2020.过程工业中的高温超声检测. 亚速姆,2021年8月29日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18800.

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