測量玻璃纖維船體厚度

背景

玻璃纖維增強塑膠（玻璃鋼）（FRP）廣泛用於生產工作船舶和娛樂遊艇的造船工業。 船舶製造商和驗船師都需要了解精確的船體厚度測量。 在過去，如果有放置千分尺的地方，就用千分尺測量，否則只有在船體上鑽一個洞才可以確定船體的厚度，此外別無它法。 現在，我們開發了現代超音波測厚儀，可以非常方便地對船體的厚度進行核查。

在測量玻璃纖維板/粗紗覆層的厚度時，超音波厚度測量方法特別有用。 覆層厚度會發生的變化，因此有必要定期對覆層厚度進行核查。 有時候，船體的蒙皮是玻璃纖維材料，而蒙皮的中間夾入了輕木、軟木或泡沫材料等內芯。 在這種情況下，由於內芯材料無法傳輸超音波，因此無法測量船體的總厚度，但是使用我們的超音波設備可以非常有效地測量船體外側的玻璃纖維層。

設備

奧林巴斯生產具有高穿透軟體選項的38DL PLUS型號測厚儀和帶有高穿透軟體選項的45MG測厚儀是兩款可以對玻璃纖維材料進行數位式厚度測量的便攜式測厚儀。 在測量較厚或衰減性較強的玻璃纖維材料時，它們通常與M2008探頭（500 kHz）一起使用，以提高超音波的穿透性能，儀器可測量的厚度範圍約為4毫米到75毫米，具體 厚度取決於所測量的玻璃纖維的類型。 在特別具有挑戰性的檢測應用中，建議使用高階38DL PLUS測厚儀的高穿透探頭選項和大波形顯示功能。 這種配置可以使操作人員在現場對設 定參數進行調整。 某些探頭，如：M1036（2.25 MHz）或M109（5 MHz），可以測量的最小玻璃纖維材料的厚度約為1.25毫米。

檢測程序

具有高穿透選項的38DL PLUS測厚儀和帶有高穿透選項的45MG測厚儀，都為在玻璃纖維測量應用中最常使用的兩款探頭：M2008和M1036，預先配置了預設設定。在很多情況下，無需對這些預設設定進行進一步調整。 不過在所有超音波厚度測量應用中，都建議完成兩點聲速和零位校準。

建造船舶使用的玻璃纖維一般來說都是高品質的材料，與某些其它玻璃纖維層壓材料不同，這種材料通常不會出現波幅較高的內部反射，因此不會提供由此產生的錯誤 讀數。 不過，如果在某種情況下觀察到錯誤讀數，通常根據測厚儀操作手冊中概括說明的步驟，稍微調整初始增益和TDG斜率，就可以解決問題。 下圖中38DL PLUS測厚儀螢幕上的波形顯示內部反射所造成的一種典型干擾，以及經過簡單的增益調整後，儀器顯示的船體總厚度的正確讀數。

船體中可能出現的各種分層缺陷都可以成為會產生強烈、清晰訊號的反射體，同時底面回波會完全消失。 雖然超音波探傷操作總是應該使用專門用於探測缺陷的儀器完成，如：EPOCH系列儀器，但是受過訓練的操作人員也可以使用38DL PLUS測厚儀和45MG測厚儀的波形顯示功能，對船體中是否存在分層缺陷的情況做出初步判斷。