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钢管知识
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钢图管无损检测和非接触性壁厚测量方法

发布日期:2017年4月28日

  20年前,SMS Meer公司与德国亚琛工业大学一起,在在线测量钢管壁厚领域进行了大量的研究。由于生产中钢管的温度较高,范围为800-1200摄氏度,测量技术面临的主要挑战是如何用非接触式方法来测量管壁厚度。
  无损检测和非接触性测量方法的例子有很多,基本目满足了上述的要求。然而,SMS Meer公司却认为,基于超声波技术,利用激光脉冲激发,能过测量激光多普勤效应进行检测的壁厚测量方法具有无法比拟的优势。过去12年中,SMS Meer公司致力于该测量技术的进一步发展,并发挥了重要的作用,提出了一种新的单通道测量仪LASUS(激光超声技术)概念。
  操作原理
  主要原理是激光激发超声波,把脉冲式高能激光束对准要测量的钢管表面,由此产生出来一种高能光脉冲。这种反应会导致钢管表面极薄层的部分蒸发(材料消蚀在纳米范围内),并在钢管内产生一种超声脉冲。通过对激光辐射的测定,基本可以自由选择能够完成测量的工作距离,安装设备的工作距离大于等于100毫米即可。如此一来,这些设备基本不需要特别的冷却,根据光学原理,发射到钢管表面的激光斑大概有几个毫米,经过逃匿能作用后产生超声波,通过超声波来测量钢管壁厚。
  无接触激光超声波钢管壁厚测量方法主要是基于多普勤效……将一较小脉冲宽度的激光对准在要测量的钢管上,由此产生出来的超声脉冲进入钢管表面。在解调器(如干涉仪或是光折变晶体)中把反射回来的激光转换成调幅信号(如逃匿的强度)。如果钢管表面反射回来的是超声波,就把它转换成u振动。这样,调整反射回来的激光频率,使其和多普勤频率一致。解调器(如干涉仪)贩波长改变,强度随之改变,可用来检测超声波回声序列。

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