浅谈铸铁烘缸的超声波测厚.docx

浅谈铸铁烘缸的超声波测厚【摘要】本文介绍了超声波测厚的原理及其特有优势说明了超声波测厚的材料选取及准备事项将各种材料进行了比较。通过此方法可测得对铸铁烘缸较精确的厚度。最后总结了超声波测厚技术的发展方向。【关键词】超声波；测厚；铸铁烘缸IntroductiontoultrasonicthicknessofcastironcylinderCHENShuai1DENGChuan-qi1WUGuang1ZHOUChuan-jian2（1.SchoolofMechanicalEngineeringAnhuiUniversityOfScienceAndTechnologyHuainanAnhui232001China；2.BengbuspecialequipmentsupervisionandinspectioncenterBengbuAnhui233000China）【Abstract】Thispaperintroducestheprincipleofultrasonicthicknessanditsuniqueadvantagesanalyzestheultrasonicthicknessofmaterialselectionandpreparationmattersandthedifferentmaterialswerecompared.Throughthismethodprecisethicknesscanbemeasuredoncastironcylinder.Finallyitsummarizesthedevelopmentdirectionofultrasonicthicknessmeasurementtechnology.【Keywords】Ultrasonic；Thickness；Castironcylinder铸铁烘缸是烘缸中最为常见的因其铸铁耐磨性、耐腐蚀性、耐急冷急热性、低缺口敏感性和制造工艺简单、造价低廉被广泛应用于造纸行业的烘干和定型；而且也因其工作压力低工作介质为普通的蒸汽介质往往难以得到社会各方应有的重视。因此铸铁烘缸在特种设备事故统计分析结果排名中榜上有名且位居“易发事故特种设备”前三甲。我们在对铸铁烘缸进行测厚中发现由于其材质对超声波衰减非常大且每个铸铁烘缸单独铸造其衰减差别各异较其他压力容器其测厚不能采用普通测厚的方法。1超声波测厚的原理及特点超声波具有很强的方向性在介质传播的过程中会发生反射和折射现象。在进行厚度测量时当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。测量超声波脉冲在材料中的往还时间t即d=c*t/2当声速c已知时就可求得材料厚度d。超声波测厚在工业领域中时一门成熟的高新技术它的最大优点在于无损检测、安全、可靠及精度高而且它可以巡回、在线运行状态进行检测。2测厚前的准备2.1测厚所需材料的选择2.1.1铸铁材料的声速选择固体材料组织均匀性对声速的影响在铸铁中表现较为突出。铸铁表面与中心由于冷却速度不同而具有不同的组织表面冷却快晶粒细声速大；中心冷却慢晶粒粗声速小。此外铸铁中石墨含量和尺寸对声速也有影响石墨含量和尺寸增加声速减小。一般铸铁的声速在3500～5600m/s范围内我们一般取4600m/s。2.1.2仪器及探头的选择在这里我们仪器主要选择南通友联（PXUT-350+型号）超声波探伤仪进行介绍。探头方面的选择由于液态金属注入铸模后与模壁首先接触的液态金属因温度下降更快且模壁有大量固态微粒形成晶核因此很快凝固成为较细晶粒。随着与模壁距离的增加模壁影响逐渐减弱晶粒体的主轴沿散热的平均方向而生长即沿与模壁相垂直的方向生长成彼此平行的柱状晶体。在铸件的中心散热已无显著的方向性冷却凝固缓慢晶体自由地向各个方向生长形成等轴晶区。所以说铸件的组织是不均匀的晶粒比较粗大。由于晶粒比较粗大衰减严重宜选用较低的频率探头一般为0.5～2.5MHz纵波直探头的直径一般为Φ10mm～Φ30mm。2.1.3耦合剂的选择超声耦合是指超声波在检测面上的声强透射率。声强透射率高超声耦合好。为了改善探头与工件间的声能的传递而加在探头和检测面之间的液体薄层称为耦合剂。当探头和工件之间有一层空气时超声波的反射率几乎为100%即使