压电超声波高温测厚难点及释疑（一）
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高温测厚的场合
v 石化、炼化、化工、制药等行业的塔、罐体、管道。
v 在役运行时，这些容器管道内的介质（无论液态还是汽态）处于高温状态，传导到金属外壁，温度仍有数。
v 高温加剧腐蚀，同时介质的流动是靠压力驱动——因此，这些容器管道壁厚减薄的程度必须予以监控，尤其是管道的弯道部位以及三通等阀体的弯头部位。
压电超声测厚的原理
v 要点：
1， 由于压电产生的超声波在空气中难以传播，因此探头与被测面之间必须涂抹耦合剂、“挤掉”空 气间隙，使超声波有效地传播进入被测件内部，并获得底面（即，内壁）的反射号；
2， 该反射信号必须足够稳定、明确、清晰，仪器才能辨识并进行计算，从而显示厚度值。
压电超声测厚的原理图：
注：t0点是发射的起始时间点（始脉冲），t1点是次底面反射回波被接收到的时间点。两者的时间差乘以声速，再除以2，就是超声波在工件一个单程传递的路程，即厚度值
高温状态下的影响因素
v 耦合剂、探头、被测面状况、被测物体的材质、仪器
关于耦合剂
v 高温时，耦合剂中的水分瞬间蒸发，于是，失去“挤掉”空气间隙的效果。因此，仪器只能“看到”一闪即逝的反射信号、往往来不及辨识计算。
v 为了保护探头底面不被“烫伤”，所谓的超高温耦合剂往往掺杂一些矿物颗粒，以确保探头底面不会直接接触到高温的被测面，但这也导致矿物颗粒在高温下（耦合剂水分被瞬间蒸发后）容易碳化并粘连到探头底面，反而影响测量（相当于探头底面有了“麻点”）。
关于探头
v 探头内置“晶振片”，靠它产生和接收超声信号。晶振片有一个物理参量，“居里温度点tc”，这代表在该温度值以下，晶振片产生的超声波，其声阻抗比较适当、也即传播的难易程度适当。不同材质的晶振片，其tc值不同。
v 现有的晶振片材质中，tc值能达到500℃的，其另外一个参量，“机械品质因子θm”却非常高，达10的6次方,导致无法获得有效的信号分辨力——超声测厚仪使用的晶振片，其θm都在1000以下，否则厚度的起测点就得在500mm以上。
因此，现有的所谓“高温”探头，都无法在最本质的晶振片上获得突破，目前所解决，都只不过是对探头本身的保护，（比如，探头底面的保护膜不容易被“烫坏”、外壳加装保护套等等），都没有办法解决压电超声信号在高温介质中的有效传播（发射与接收）的问题。
关于被测面的状况
v 当探头置放在被测面表面，超声波以垂直于该接触点切线的方向传播，到底面（内壁），同样以垂直切线的方向原路反射，这个效果是的（仍参见原理图）。这个效果，在平面测量、以及大直径的筒、管、罐测量中，比较容易实现。但是对于弯道和弯头部位（尤其是90度外凸的那个点），很显然，往往难以摆正探头位置。
v 另外，现场环境下，被测表面的油渍、漆面（尤其是鼓包），都会对测量带来影响。
关于被测物体的材质
v 任何情况下，超声波的传递，都要受到被测物体材质的影响，从而带来散射效果、声速的变化。只不过，在大多数情况下，这些影响带来的干扰不大、引起的细微误差都在可忽略的范围内。
v 但是，由于要耐受高温高压腐蚀，有些部件，其材质所带来的影响不能被忽略。比如，不同规格标号的不锈钢阀门阀体，信号的散射衰减程度迥异。
关于仪器——通常的问题
v 通常的超声波测厚仪，都是读数型的——在“看到”一个稳定、明确、清晰的反射信号后，“盯住”它，进行计算，最终显示出来的，只是一个计算的结果。
v 在高温状态下，由于前述几个因素，导致反射信号达不到所谓的“稳定、明确、清晰”的程度，仪器无法“看到”信号、或者无法“盯住”它、或者“看花眼”了，于是出现“无读值”、“读值错误”等现象。
关于仪器——初级解决办法
1，原来的仪器，它的“眼睛”只能“扑闪扑闪”每秒钟“看到”四次信号。现在，我们让它快点“扑闪”，每秒钟“看到”20次信号，这叫扫查功能；同时，能够显示出扫查到的值或最小值，这叫“极值显示”。
2，信号太弱，“看”不到。那就把信号增强，这叫“增益调节”，是数字化调节、而不是分档调节；
3，由于信号出现很短暂，仪器刚读完这个信号，他就消失了，仪器不敢确定。那就让它把读到的信号先显示出来，这叫“读值保持”。
关于仪器——高级解决办法
前面提到，测量能实现，本质上就是“看到”并且能“盯住”信号。读数型仪器，可能会“看”不到、“盯”不住、“看”花了（其实可能有信号闪现）。那么，我们让仪器把它所能捕捉的信号都显示出来，不让它自己判断、改由操作者来判断，这就是“a信号扫描测厚仪”。
a扫测厚仪带来的改进：最本质的，就是信号可以由操作者自己观察，不用担心读数型仪器错过、漏过信号。在功能上，除了同样具备扫查、读值功能外，增益可以数字调节而不是分档调节（这样更精确），另外，增加了杂波屏蔽功能，可以让仪器读取的信号——这很重要！
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v 石化、炼化、化工、制药等行业的塔、罐体、管道。
v 在役运行时，这些容器管道内的介质（无论液态还是汽态）处于高温状态，传导到金属外壁，温度仍有数。
v 高温加剧腐蚀，同时介质的流动是靠压力驱动——因此，这些容器管道壁厚减薄的程度必须予以监控，尤其是管道的弯道部位以及三通等阀体的弯头部位。
压电超声测厚的原理
v 要点：
1， 由于压电产生的超声波在空气中难以传播，因此探头与被测面之间必须涂抹耦合剂、“挤掉”空 气间隙，使超声波有效地传播进入被测件内部，并获得底面（即，内壁）的反射号；
2， 该反射信号必须足够稳定、明确、清晰，仪器才能辨识并进行计算，从而显示厚度值。
压电超声测厚的原理图：
注：t0点是发射的起始时间点（始脉冲），t1点是次底面反射回波被接收到的时间点。两者的时间差乘以声速，再除以2，就是超声波在工件一个单程传递的路程，即厚度值
高温状态下的影响因素
v 耦合剂、探头、被测面状况、被测物体的材质、仪器
关于耦合剂
v 高温时，耦合剂中的水分瞬间蒸发，于是，失去“挤掉”空气间隙的效果。因此，仪器只能“看到”一闪即逝的反射信号、往往来不及辨识计算。
v 为了保护探头底面不被“烫伤”，所谓的超高温耦合剂往往掺杂一些矿物颗粒，以确保探头底面不会直接接触到高温的被测面，但这也导致矿物颗粒在高温下（耦合剂水分被瞬间蒸发后）容易碳化并粘连到探头底面，反而影响测量（相当于探头底面有了“麻点”）。
关于探头
v 探头内置“晶振片”，靠它产生和接收超声信号。晶振片有一个物理参量，“居里温度点tc”，这代表在该温度值以下，晶振片产生的超声波，其声阻抗比较适当、也即传播的难易程度适当。不同材质的晶振片，其tc值不同。
v 现有的晶振片材质中，tc值能达到500℃的，其另外一个参量，“机械品质因子θm”却非常高，达10的6次方,导致无法获得有效的信号分辨力——超声测厚仪使用的晶振片，其θm都在1000以下，否则厚度的起测点就得在500mm以上。
因此，现有的所谓“高温”探头，都无法在最本质的晶振片上获得突破，目前所解决，都只不过是对探头本身的保护，（比如，探头底面的保护膜不容易被“烫坏”、外壳加装保护套等等），都没有办法解决压电超声信号在高温介质中的有效传播（发射与接收）的问题。
关于被测面的状况
v 当探头置放在被测面表面，超声波以垂直于该接触点切线的方向传播，到底面（内壁），同样以垂直切线的方向原路反射，这个效果是的（仍参见原理图）。这个效果，在平面测量、以及大直径的筒、管、罐测量中，比较容易实现。但是对于弯道和弯头部位（尤其是90度外凸的那个点），很显然，往往难以摆正探头位置。
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关于被测物体的材质
v 任何情况下，超声波的传递，都要受到被测物体材质的影响，从而带来散射效果、声速的变化。只不过，在大多数情况下，这些影响带来的干扰不大、引起的细微误差都在可忽略的范围内。
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a扫测厚仪带来的改进：最本质的，就是信号可以由操作者自己观察，不用担心读数型仪器错过、漏过信号。在功能上，除了同样具备扫查、读值功能外，增益可以数字调节而不是分档调节（这样更精确），另外，增加了杂波屏蔽功能，可以让仪器读取的信号——这很重要！
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