[发明专利]基于波导杆进行超声测厚的方法

说明书

本发明涉及声波测厚技术领域，具体公开了一种基于波导杆进行超声测厚的方法，包括以下步骤：确定检测对象的材质，建立检测对象密度与温度的关系ρ＝f(T),式1；建立检测对象的模量与温度的关系X＝f(T)；在检测对象的表面设置波导杆，选择超声波的波形并建立检测波波速与所述模量、密度的关系V＝f(X,ρ)，式3；建立检测对象壁厚与检测波波速的关系：d＝V△t，式4；代入式3，确定检测对象的实际壁厚d_实际。针对检测对象的材质，测得检测对象的实际工作温度T_实际后，即可获得该检测对象在T_实际下的波速V_实际，时差△t_实际和波速V_实际的乘积即为检测对象的实际壁厚d_实际，从而免去传统检测方法在高温下需要进行标定的复杂工序。

技术领域

本发明涉及声波测厚技术领域，具体公开了一种基于波导杆进行超声测厚的方法。

背景技术

超声波测厚是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，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。在工业领域特别是化工领域，经由管道传输的介质经常为强腐蚀材料，因此该介质对于管道内壁有一定的腐蚀作用，久而久之造成管道厚度发生变化，因此得到管道实时厚度对于安全生产具有极为重要的意义，而在化工领域，使用超声波测厚方法是进行管道管壁测量的常用方法之一。

在实际工业现场，当管道温度与环境温度差别不大(±10℃范围内)时，管道内介质温度对于管壁厚度的影响可以忽略不计，然而当管道内介质温度与环境温度相差较大时，环境温度会对管道内介质温度会对管壁的厚度、超声波在管壁中的传播速度等多个参数造成影响，从而使得最终测得的厚度数据出现较大误差，存在一定安全隐患，因此，提供一种新型的超声波测厚方法是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此，本发明提出一种基于波导杆进行超声测厚的方法，解决上述至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于波导杆进行超声测厚的方法，包括以下步骤：

确定检测对象的材质，建立检测对象密度与温度的关系：

ρ＝f(T), 式1；

建立检测对象的模量与温度的关系:

X＝f(T)， 式2；

在检测对象的表面设置波导杆，选择超声波的波形并建立检测波波速与所述模量、密度的关系：

V＝f(X,ρ)， 式3；

建立检测对象壁厚与检测波波速的关系：

d＝V△t， 式4，

其中，△t为检测对象上下表面超声波的时差；

获取检测对象的实际工作温度T_实际，代入式1和式2获取检测对象对应的实际模量X_实际以及实际密度ρ_实际，进而代入式3，确定检测波的波速V_实际；

获取检测对象上下表面超声波的时差△t_实际＝(t_上-t_下)/2；代入式4确定检测对象的实际壁厚d_实际。

另外，本发明的基于波导杆进行超声测厚的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，获取检测对象上下表面超声波的时差△t_实际＝(t_上-t_下)/2包括以下步骤：