[發明專利]基于波導桿進行超聲測厚的方法

在審

• 申請號: 202110797735.1
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113686275A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 閆河;劉睿浩;都亮
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02;G06F30/20
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 王志紅

本發明涉及聲波測厚技術領域，具體公開了一種基于波導桿進行超聲測厚的方法，包括以下步驟：確定檢測對象的材質，建立檢測對象密度與溫度的關系ρ＝f(T),式1；建立檢測對象的模量與溫度的關系X＝f(T)；在檢測對象的表面設置波導桿，選擇超聲波的波形并建立檢測波波速與所述模量、密度的關系V＝f(X,ρ)，式3；建立檢測對象壁厚與檢測波波速的關系：d＝V△t，式4；代入式3，確定檢測對象的實際壁厚d_實際。針對檢測對象的材質，測得檢測對象的實際工作溫度T_實際后，即可獲得該檢測對象在T_實際下的波速V_實際，時差△t_實際和波速V_實際的乘積即為檢測對象的實際壁厚d_實際，從而免去傳統檢測方法在高溫下需要進行標定的復雜工序。

技術領域

本發明涉及聲波測厚技術領域，具體公開了一種基于波導桿進行超聲測厚的方法。

背景技術

超聲波測厚是根據超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。在工業領域特別是化工領域，經由管道傳輸的介質經常為強腐蝕材料，因此該介質對于管道內壁有一定的腐蝕作用，久而久之造成管道厚度發生變化，因此得到管道實時厚度對于安全生產具有極為重要的意義，而在化工領域，使用超聲波測厚方法是進行管道管壁測量的常用方法之一。

在實際工業現場，當管道溫度與環境溫度差別不大(±10℃范圍內)時，管道內介質溫度對于管壁厚度的影響可以忽略不計，然而當管道內介質溫度與環境溫度相差較大時，環境溫度會對管道內介質溫度會對管壁的厚度、超聲波在管壁中的傳播速度等多個參數造成影響，從而使得最終測得的厚度數據出現較大誤差，存在一定安全隱患，因此，提供一種新型的超聲波測厚方法是本領域亟待解決的問題。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的上述技術問題。為此，本發明提出一種基于波導桿進行超聲測厚的方法，解決上述至少一個技術問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于波導桿進行超聲測厚的方法，包括以下步驟：

確定檢測對象的材質，建立檢測對象密度與溫度的關系：

ρ＝f(T), 式1；

建立檢測對象的模量與溫度的關系:

X＝f(T)， 式2；

在檢測對象的表面設置波導桿，選擇超聲波的波形并建立檢測波波速與所述模量、密度的關系：

V＝f(X,ρ)， 式3；

建立檢測對象壁厚與檢測波波速的關系：

d＝V△t， 式4，

其中，△t為檢測對象上下表面超聲波的時差；

獲取檢測對象的實際工作溫度T_實際，代入式1和式2獲取檢測對象對應的實際模量X_實際以及實際密度ρ_實際，進而代入式3，確定檢測波的波速V_實際；

獲取檢測對象上下表面超聲波的時差△t_實際＝(t_上-t_下)/2；代入式4確定檢測對象的實際壁厚d_實際。

另外，本發明的基于波導桿進行超聲測厚的方法還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一些實施例，獲取檢測對象上下表面超聲波的時差△t_實際＝(t_上-t_下)/2包括以下步驟：