路灯灯杆壁厚的检测方法

路灯灯杆壁厚的检测方法

摘要：文章介绍了一种适用于路灯灯杆壁厚检测的超声波测厚仪检测方法，并详细介绍超声测厚仪的基本结构、测量原理，以及检测方法和注意事项。该仪器具有测量效率高、准确性高和安全可靠等优点。

关键词：路灯灯杆壁厚测量超声波测厚工作原理技术参数使用方法

1、前言随着国家城市化进成日益加快，城市道路照明事业得到迅速发展，大量路灯灯杆得以使用，如何选取优质的灯杆变得尤为重要。如何判断灯杆质量的好坏，灯杆厚度是一项重要指标，要根据实际需求选择灯杆的厚度，并能准确、快捷、方便的测量出灯杆的壁厚，可以有效的防止一些不良产品流入市场。

测厚的方法很多，除了常规的机械方法(卡尺、千分尺等）外，还有其他一-些方法，如超声波测量、磁性测厚、电流法测厚、射线测厚等。

在这些方法中，目前检验应用最多的是超声波测厚。因为超声波测厚仪体积小，质量轻，速度快，精度高，携带使用方便。

一．超声波测厚仪

超声检测是常用的无损检测技术之一,超声测厚是超声检测技术在测厚方面的应用。它是利用超声波脉冲回波技术在非破坏情况下,对工业上

许多重要结构和部件进行精确测量,一般壁厚10mm以下的测量精度可达

0.01mm[1]超声测厚所使用的仪器是超声测厚仪,它的结构框图如图1和图2所示,并且除了测厚以外还可测声速。

二．测试原理

超声测厚仪的工作原理如下:它的脉冲发生器以一个窄电脉冲激励专用高阻尼压电换能器,此脉冲为始脉冲,一部分由始脉冲激励产生的超声信号在材料界面反射,这信号称为始波。其余部分透入材料,并从平行对面反射回来。这一返回信号称为背面回波。始波与背面回波之间的时间间隔代表了超声信号穿过被测件的声程时间。如测得声程时间则可由公式（1）确定被测件厚度［1］,同时假设测厚时声速是确定的。

d=2C/t（1）

式中:d——被测件厚度

C——超声波在被测件中的传播速度(即声速)

t——声程时间

反之由公式(1)可知,如测得工件厚度和声程时间则可求出被测工件中的声速,声速是描述超声波在介质中传播特性的基本物理量,它的大小由传播介质决定,即与材料的弹性模量、密度、超声波波型和泊松比有关。

金属材料的弹性模量尽管对组织结构不敏感,但由于它与原子间作用力和原子间距有关,而原子间距与晶体结构有关,所以它还是受到组织结构的影响。此外金属材料的密度从微观上来讲也与组织结构有关[2]。因为: 密度=(原子数ö晶胞)(原子量ö阿佛加德罗常数)/晶胞体积

而晶胞的体积则与组织结构有关,所以声速与金属材料内部的组织结构有必然的联系,这样使用超声波测厚仪测出被测件中的声速变化,可判断被测件中内部组织结构的异常。

主要材料的声速范围（见下表）。

三、超声波测厚仪主要功能

超声波测厚仪主要功能和性能指标。

1、主要功能

1）自动校对零点，可对系统误差进行修正；

2）非线性自动补偿：在全范围内利用计算机软件对探头非线性误差进行修正，以提高测量准确度；

3）耦合状态提示：提供耦合标志，通过观察其稳定状态可知耦合是否正常；

4）低电压提示；

5）自动关机：定时自动关机会帮您断电；

6）全键膜密闭式操作—防油污，提高使用寿命。

2、性能指标

显示方式:四位数字液晶显示

显示最小单位：0.1mm

工作频率及测量范围：

5PΦ10探头、5PΦ10/90°探头：5MHz1.2mm～225.0mm

7PΦ6探头：7MHz0.8mm～60.0mm

SZ2.5P探头：2.5MHz3.0mm～300.0mm

管材测量下限：

5PΦ10探头、5PΦ10/90°探头：Φ20mm×3.0mm

7PΦ6探头：Φ15mm×2.0mm

测量误差：±(1%H+0.1)mm，H为被测物实际厚度

声速：5900m/s

使用温度范围：0℃～40℃

电源：二节5号干电池

功耗：工作电流＜20mA(3V)

外形尺寸：126mm×68mm×23mm

3基本配置及仪器各部分名称

3.1基本配置:

主机1台

5PΦ10探头1支

5PΦ10/90°探头1支

耦合剂1瓶

3.2选购件：

7PΦ6探头1支

SZ2.5P探头1支

3.3仪器各部分名称(见图2)

四、仪器校正

用测厚仪刺厚前，要先校准仪器的下限和线性。仪器的测量下限要用一块厚度为下限的试块来校准。如己知材料声速.可预先调好声速值，然后在仪器附带的试块上，调节“校准键"按钮，仪器即调试完毕。我们在实际使用中发现，使用不同品牌的测厚仪，其产品附带的试块的厚度大多各不相同，现场检验时应注意标准试块的厚度，以免调错了基准值。

测厚仪附带的试块，一般厚度较小，当需要的厚度与之偏离较大时.还应用台阶试块.分别在厚度接近待测厚度的最大值和待测厚度最小值(或待测厚度最大值的二分之一）进行校正。

五、耦合剂的使用和选择

耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的材料。如果选择种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁，无法测值。耦合剂应适量使用，涂沫均匀。选择合适种类的耦合剂是非常重要的，当使用在光滑材料表面时，低粘度的耦合剂（如随机配置的耦合剂、轻机油等）是很合适的。当使用在粗糙材料表面，或垂直表面及顶面时，可使用粘度较高的耦合剂（如甘油膏、黄油、润滑脂等）。

六、灯杆壁厚的测量方法

1、一般测量方法：

（1）在一点处用探头进行两次测厚，在两次测量中探头的分割面要互为90°，取较小值为被测工件厚度值。

（2）30mm多点测量法：当测量值不稳定时，以一个测定点为中心，在直径约为30mm的圆内进行多次测量，取最小值为被测工件厚度值。