壓電超聲波高溫測(cè)厚：耦合劑、探頭等關(guān)鍵因素

壓電超聲波測(cè)厚在石化、煉化等行業(yè)的高溫設(shè)備監(jiān)測(cè)中應(yīng)用廣泛，但高溫環(huán)境下，耦合劑、探頭、被測(cè)面狀況、被測(cè)物體材質(zhì)及儀器本身均會(huì)導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)難點(diǎn)，具體如下：

1.耦合劑問題。高溫會(huì)使耦合劑中水分瞬間蒸發(fā)，失去 “擠掉” 空氣間隙的作用，導(dǎo)致儀器僅能捕捉到一閃即逝的反射信號(hào)，難以完成辨識(shí)計(jì)算；而超高溫耦合劑為保護(hù)探頭底面不被燙傷，常摻雜礦物顆粒，可水分蒸發(fā)后，這些顆粒易在高溫下碳化并粘連到探頭底面，形成 “麻點(diǎn)”，反而影響測(cè)量。

2.探頭局限。探頭依賴內(nèi)置晶振片產(chǎn)生和接收超聲信號(hào)，晶振片有 “居里溫度點(diǎn) Tc”，低于該溫度聲阻抗才適宜信號(hào)傳播?，F(xiàn)有晶振片中，Tc 達(dá) 500℃的產(chǎn)品，其 “機(jī)械品質(zhì)因子 θm” 卻高達(dá) 10?，遠(yuǎn)超超聲測(cè)厚儀所需的 1000 以下（θm 過高會(huì)使厚度起測(cè)點(diǎn)超 500mm，無法滿足需求）；且當(dāng)前 “高溫探頭” 僅能通過保護(hù)膜、外殼保護(hù)套等方式保護(hù)探頭本身，未能解決壓電超聲信號(hào)在高溫介質(zhì)中的有效發(fā)射與接收問題。

3.被測(cè)面狀況影響。理想測(cè)量需探頭與被測(cè)面接觸點(diǎn)切線垂直，確保超聲波垂直傳播并原路反射，這在平面或大直徑設(shè)備上易實(shí)現(xiàn)，但管道彎道、90 度外凸彎頭處難以擺正探頭；同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)被測(cè)面的油漬、鼓包漆面，也會(huì)干擾測(cè)量。

4.被測(cè)物體材質(zhì)干擾。雖多數(shù)情況下材質(zhì)對(duì)超聲波傳遞的影響可忽略，但高溫高壓腐蝕環(huán)境中，部分部件（如不同規(guī)格標(biāo)號(hào)的不銹鋼閥門閥體）的信號(hào)散射衰減程度差異顯著，這種影響無法忽視。

上述因素共同導(dǎo)致高溫下壓電超聲波測(cè)厚易出現(xiàn)信號(hào)捕捉難、測(cè)量不準(zhǔn)確等問題，也是儀器常出現(xiàn) “無讀值”“讀值錯(cuò)誤” 的重要原因。