超聲波探傷儀按照GB/T11344-1989《接觸式超聲波回波法測(cè)厚》的要求，測(cè)定石油專用管材的厚度，常用的檢驗(yàn)儀器為A型顯示脈沖反射式超聲波探傷儀。根據(jù)儀器示波屏上反射信號(hào)的有無、反射信號(hào)和入射信號(hào)的時(shí)間間隔、反射信號(hào)的高度，可確定反射面的有無、其所在位置及相對(duì)大小。通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)偏差，同時(shí)，對(duì)測(cè)量過程系統(tǒng)產(chǎn)生的不確定度分量進(jìn)行評(píng)估，從而評(píng)定其不確定度。

1)超聲波探傷儀測(cè)量原理

根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測(cè)量的，當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測(cè)物體到達(dá)材料分界面時(shí)，脈沖被反射回探頭，通過精確測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測(cè)材料的厚度。

2)超聲波探傷儀測(cè)量過程

(1)探頭的擺放應(yīng)使其分割線垂直于管體軸線，輕壓探頭以保持接觸良好;

(2)采用點(diǎn)測(cè)厚方法，需要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行較密集的點(diǎn)測(cè)厚時(shí)，探頭應(yīng)作跳躍式移動(dòng)，不得在探頭與管體表面接觸時(shí)作相對(duì)移動(dòng);

(3)數(shù)值顯示穩(wěn)定后可讀數(shù)，顯示穩(wěn)定指保持同一數(shù)值(±0.1mm)至少3s。

3)超聲波探傷儀建立數(shù)學(xué)模型

δ=(ut)/2

式中:

δ—材料厚度，單位為mm;
 
u——聲速，單位為mm/s;
 
t——聲波在材料中往返一次的傳播時(shí)間，單位為s。

4)超聲波探傷儀不確定度來源

(1)重復(fù)性測(cè)試引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;

(2)測(cè)厚儀示值誤差產(chǎn)生的不確定度。

5)超聲波探傷儀不確定度分量的評(píng)定

(1)重復(fù)性測(cè)試引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

超聲波探傷儀為了獲得重復(fù)性隨機(jī)效應(yīng)導(dǎo)致的不確定度，對(duì)同一樣品進(jìn)行10次測(cè)量，其測(cè)試值分別是10.03、10.05、10.08、10.07、10.10、10.04、10.08、10.05、10.06、10.04，得到單次測(cè)量的重復(fù)性偏差為s(xi)=0.0224
算術(shù)平均值的不確定度為n—測(cè)試的次數(shù)，一般為2次測(cè)試的結(jié)果。

(2)測(cè)厚儀示值誤差產(chǎn)生的不確定度

測(cè)厚儀檢定證書給出其檢定值的擴(kuò)展不確定度為44um，k=2.02，則由測(cè)厚儀檢定值所引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

6)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

(1)將上述評(píng)定的各不確定度分量列表:

測(cè)量油、套管的不確定度分量表

(2)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

7)擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2.02 ，kμ=2.02×26=52.52μm

8)結(jié)果報(bào)告

按GB/T11344—1989測(cè)試的結(jié)果，其油、套管厚度為， k=2.02

9)應(yīng)用說明

本例通過油、套管的重復(fù)性測(cè)試結(jié)果計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，同時(shí)對(duì)測(cè)試過程系統(tǒng)效應(yīng)產(chǎn)生的不確定分量進(jìn)行評(píng)估，最后計(jì)算合成不確定度，求出油、套管厚度的擴(kuò)展不確定度。