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电导率-影响电导率测值准确度的因素及实际测量过程中的注意事项

影响电导率测值准确度的因素及实际测量过程中的注意事项


测量电导率时,其准确度要受到各种外界因素的影响,在测量过程中主要有以下值得注意的几个方面


1.测量前的技术准备:在进行具体电导率测量以前,应查阅相关资料了解所测量区域的参数条件,例如非导电涂层厚度,被测铝合金厚度,紧固件分布等,这对判断评估的测量结果是很重要的


2.位置的影响


2.1在试块上面校准设备时,试块的尺寸不应过小,波音手册要求,试块的尺寸不应小于1.2in*1.2in;探头放置位置不应距离结构边界或邻近结构太近。否则会减小电导率值,波音NDT手册要求,由于边界引起的电导率值变化应≤0.2% IACS




2.2待测区域内紧固件间距不应太近,至少要满足波音NDT手册对由于边界


引起的电导率值变化要求,否则会急剧减小电导率值


2.3被侧部件表面的凹凸变化会影响电导率测量的结果;为保证探头与被侧表面充分接触,被侧部件表面的粗糙度应至少为150Ra


2.4被测区域曲率的影响。曲率太大,会减小电导率值。波音NDT手册要求,由于曲率引起的电导率值变化应≤0.2% IACS


3.厚度的影响


3.1被测表面非导电涂层的厚度不能太厚,否则会影响测量结果的准确性。可以通过测量所使用设备的提离厚度来确定,即与光面标准试块相比较,当粘贴在标准试块上面使导电率值产生±0.3%IACS变化时的非导电薄膜厚度值就是被测表面非导电涂层的允许厚度。


3.2结构厚度变化影响电导率值准确度。波音NDT手册要求标准试块的厚度应为3倍标准渗透深度δ,同时波音NDT手册认为,结构厚度如小于2.66倍标准渗透深度δ,会减小电导率值。下图为波音NDT手册中给出的各种频率的渗透深度。


值得注意的是,在我们的实际工作中,我们所测量的部位特别是飞机蒙皮的厚度由于化学铣切而造成变化,有的厚度甚至小于波音NDT手册中所要求的厚度,此时的测量值可能会超出NDT手册的给定范围值,此时我们应该按照波音手册的要求查阅BAC5946的相关内容,因为波音NDT手册上面给出的电导率值仅仅是一个材料范围很广的电导率值温度的影响


4.1 结构/区域温度影响


波音手册要求电导率的测量应该在4.5℃至32.2℃的环境温度范围内进行,并且不能在阳光直射和寒冷的室外环境中进行测量。在测量过程中的环境温度不能有变化,设备、探头、试块和被测件的温度应该相同,温差不超过2℃,这一切都是为了消除温度的影响,材料温度的增加会导致电导率的下降,在我们实际工作中,温度的影响是比较大的


4.2手-探头温差的影响


波音手册要求电导率测量探头应该与设备相匹配,能够接触被测件的平面,对接触被测表面的压力不敏感,对手与探头以及探头与被测表面的热传导不敏感,但在实际工作中,手与探头之间的温差对电导率的影响是比较大的,一般的电导率探头有两种,一种是带压力弹簧的,由于手接触的是弹簧套而不与探头直接接触,可以消除温差的影响,另一种是不带弹簧套的探头,手与探头直接接触,手的温度会影响电导率值的测量结果,特别是手指越靠近测量线圈,这种影响就越明显。因此需要在手指与探头之间适当增加一层薄的隔热材料来消除这种影响。


以上因素都会引起电导率测值不准确,其原因在于:涡流形成原理可知,探头放置在结构/区域表面时,会在其内部一定深度激励出涡流环


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