Вимірювання товщини металу через барвисте покриття

Застосування: Вимірювання залишкової товщини стінок металевих труб, цистерн, обшивки корпусів суден та інших конструкцій через лакофарбове покриття.
Проблематика: У нафтохімічній промисловості, доводиться часто вимірювати залишкову товщину корозією металів, через одне або кілька шарів покриття (найчастіше неметаллического). При використанні стандартних ультразвукових товщиномірів, наявність фарби або іншого покриття створює численні похибки у вимірюваннях, часто збільшуючи значення товщини металу на величину більш ніж в два рази перевищує товщину фарбового покриття; це викликано відносно малою швидкістю поширення звуку в фарбі. Є два рішення даної проблеми: вимірювання товщини в режимі Ехо-відлуння і вимір в режимі THRU-COAT.
Устаткування: Режими Ехо-відлуння і THRU-COAT доступні в двох корозійних товщиномірів Olympus: 38DL PLUS і 45MG. Вимірювання Ехо-відлуння виконується, як правило, з використанням одного з наступних роздільно-сполучених перетворювачів: D790, D791, D797 або D798. Для вимірювання в режимі THRU-COAT потрібно спеціалізований перетворювач: D7906-SM або D7908.

Роздільно-суміщені перетворювачі протягом довгого часу є галузевим стандартом для вимірювання товщини корозією об'єктів, підходять для роботи на грубих поверхнях і при наявності виразкової корозії. Одноелементні перетворювачі можна рекомендувати для вимірювання металевих виробів з гладкою пофарбованої поверхнею, де потрібна висока точність вимірювання.
Теорія: Швидкість поширення поздовжніх ультразвукових хвиль в стали зазвичай становить 5,900 м / м, тоді як швидкість звуку в барвистому (або аналогічному) покритті - зазвичай менше 2,500 м / с. При вимірюванні загальної товщини забарвлених сталевих виробів за допомогою стандартного ультразвукового товщиноміра, прилад помилково вимірює товщину покриття зі швидкістю поширення звуку в сталі; це означає, що товщина фарбового покриття буде як мінімум в 2,35 рази більше реального значення (співвідношення двох швидкостей звуку). У випадку з товстим покриттям і малими допустимими відхиленнями, помилка, допущена при вимірюванні фарбового покриття, може становити значну частину загального вимірювання. Для вирішення даної проблеми, слід повністю виключити барвисте покриття при розрахунку або вимірі товщини виробу.

Суть методу Ехо-відлуння полягає в вимірі тимчасового інтервалу між двома наступними донними луна-сигналами, що представляють траєкторію звукової хвилі «туди-назад» через тестований матеріал. При вимірі забарвлених металевих виробів, ці численні донні луна-сигнали виникають тільки в металі, не в покритті, тому інтервал між будь-якою парою сигналів (донними луна-сигналами 1 і 2, донними луна-сигналами 2 і 3, і т.д.) представляє товщину металу, без урахування товщини фарбового покриття.

Запатентована технологія THRU-COAT дозволяє визначити час проходження звуку туди-назад в покритті. Цей часовий інтервал використовується для розрахунку і відображення товщини покриття, а при обчисленні цього інтервалу із загального значення товщини, прилад відображає товщину металу.

Кожен з представлених методів вимірювання має свої недоліки і переваги. Вибирайте найбільш підходящий метод для конкретного додатка:
Переваги Ехо-відлуння:
• Працює з широким спектром стандартних перетворювачів.
• Дозволяє вимірювати товщину виробів при шорсткості поверхні.
• Вимірювання можна виконувати при високих температурах (до 500 C) за допомогою спеціальних перетворювачів.
Недоліки Ехо-відлуння:
• Вимагає численних донних ехосигналів, які можуть бути відсутніми в сильно пошкоджених корозією металах.
• Діапазон вимірюваних товщин може бути більш обмежений, в порівнянні з Thru-Coat.
Переваги THRU-COAT:
• Широкий діапазон вимірюваних товщин, зазвичай від 1 мм до понад 50 мм в стали.
• Необхідно мати один донний луна-сигнал.
• Може більш точно вимірювати мінімальну залишкову товщину металу в разі виразкової корозії.
Недоліки THRU-COAT:
• Покриття має бути неметаллическим, товщиною не менше 0,125 мм.
• Поверхня покриття повинна бути рівною і гладкою.
• Вимагає використання одного з двох спеціалізованих перетворювачів.
• Максимальна температура поверхні повинна бути приблизно 50 C.
Процедура: Процедури активації і виконання вимірювань в режимах Ехо-відлуння і THRU-COAT за допомогою товщиномірів 38DL / 45MG і відповідних перетворювачів докладно описуються в керівництві з експлуатації даних приладів. Керівництва по експлуатації також включають докладний опис процедури калібрування швидкості звуку, настройки посилення і ігнорування сигналу (де це необхідно).
Діапазон вимірювань Thru-Coat: Функція THRU-COAT з перетворювачами D7906-SM або D7908 використовується тільки для вимірювання металевих покриттів (фарба, епоксидна смола) товщиною 0,12 мм і більше. Якщо, при вимірюванні сталевих виробів з покриттям, величина покриття не відображається, це означає, що товщина покриття знаходиться нижче мінімального граничного значення товщини, вимірюваного в режимі THRU-COAT, або не може бути виміряна цією функцією. Однак, у багатьох випадках товщина покриття буде вирахувана з вимірювання, і залишиться лише товщина стали. Ви також можете спробувати виконати вимір в режимі Ехо-відлуння, або в крайньому випадку видалити покриття.

Діапазон вимірюваних товщин (металів) в режимі THRU-COAT знаходиться в межах від 1 мм до понад 50 мм, в залежності від акустичних властивостей металу і стану внутрішньої поверхні.

Діапазон вимірювань Ехо-відлуння: В режимі Ехо-відлуння, діапазон вимірюваних товщин залежить від вибору перетворювача і типу толщиномера, а також від акустичних властивостей вимірюваного металу і стану поверхні. Оскільки в режимі вимірювання Ехо-відлуння потрібно як мінімум два донних луна-сигналу, в деяких випадках даний режим не працює, - наприклад, при вимірюванні сильно пошкоджених корозією металевих виробів з нерівною поверхнею, або матеріалів з високим ступенем розсіювання або ослаблення ультразвуку, де другий відлуння -сигнал може не виявитися. У таких випадках, слід використовувати технологію THRU-COAT.

При використанні товщиномірів 38DL і 45MG типовий діапазон виміру в режимі Ехо-відлуння становить:

D798 від 1,5 до 7,50 мм D790 / D791 від 2,0 до 50 мм D797 від 12,5 до 125 мм М201 від 1,25 до 12,5 мм Діапазон вимірюваних товщин залежить від матеріалу, стану поверхні і температури.