Οι υπερηχητικοί μετρητές πάχους διάβρωσης είναι φορητά όργανα σχεδιασμένα για τη μη καταστροφική μέτρηση του πάχους του μεταλλικού τοιχώματος από τη μία πλευρά, ιδιαίτερα παρουσία εσωτερικής διάβρωσης που μειώνει το υπολειμματικό πάχος του υλικού. Χρησιμοποιούν αισθητήρες διπλού στοιχείου (δύο κρύσταλλοι, ένας πομπός και ένας δέκτης) με χρόνο πτήσης υπερηχητικών παλμών για τον υπολογισμό του υπολειμματικού πάχους, ακόμη και σε ακανόνιστες, διαβρωμένες ή καμπύλες επιφάνειες. Είναι απαραίτητοι για την επιθεώρηση σωλήνων, δεξαμενών, δοχείων πίεσης, εναλλακτών θερμότητας και ναυπηγικών κατασκευών σε όλους τους τομείς όπου η διάβρωση αποτελεί κίνδυνο (πετρέλαιο και φυσικό αέριο, πετροχημικά, ναυτιλία, ενέργεια και νερό).

Αρχή μέτρησης UT
Η μέτρηση βασίζεται στον χρόνο πτήσης ενός υπερηχητικού παλμού (τυπική συχνότητα 1-10 MHz) που εκπέμπεται από έναν πιεζοηλεκτρικό μετατροπέα, ο οποίος διατρέχει το υλικό με γνωστή ταχύτητα (για παράδειγμα, 5920 m/s σε ανθρακούχο χάλυβα), ανακλάται από την αντίθετη επιφάνεια και επιστρέφει στον μετατροπέα (ή στον δεύτερο κρύσταλλο σε διπλούς αισθητήρες). Μετρώντας τον χρόνο μετ' επιστροφής (Δt) και γνωρίζοντας την ταχύτητα του ήχου στο υλικό (V), το πάχος υπολογίζεται ως e = V Δt/2. Η τυπική ακρίβεια είναι ±0,1 mm σε πάχη από 1 έως 250 mm, με ανάλυση 0,01 mm σε πιο προηγμένα μοντέλα.
Διπλοί αισθητήρες στοιχείων
Οι αισθητήρες διπλού στοιχείου είναι ιδιαίτερα κατάλληλοι για διαβρωμένες επιφάνειες, επειδή οι δύο ξεχωριστοί κρύσταλλοι (πομπός και δέκτης) είναι τοποθετημένοι σε μικρή γωνία (γωνία στέγης), γεγονός που μειώνει την ευαισθησία στις πολλαπλές ανακλάσεις και βελτιώνει την απόκριση σε ανώμαλες ή λακκούβες επιφάνειες. Οι αισθητήρες διατίθενται με διάφορες συχνότητες (2, 5, 10 MHz) και μεγέθη κρυστάλλων, βελτιστοποιημένα για διαφορετικά πάχη και υλικά. Οι αισθητήρες επαφής απαιτούν συνδετικό υλικό (συνήθως γέλη με βάση το νερό ή γλυκερίνη) για να διασφαλιστεί η ακουστική μετάδοση. Αισθητήρες υψηλής θερμοκρασίας (έως 500°C) είναι διαθέσιμοι για επιθεωρήσεις λειτουργικών συστημάτων.
Προηγμένες λειτουργίες
Τα σύγχρονα παχύμετρα UT ενσωματώνουν: σάρωση A σε πραγματικό χρόνο για ηχώ και διάγνωση ανωμαλιών, λειτουργία Min Capture για αυτόματη καταγραφή ελαχίστων (χρήσιμη για χαρτογράφηση διάβρωσης), σάρωση B για την εμφάνιση του προφίλ πάχους κατά μήκος μιας διαδρομής, εσωτερικό καταγραφέα δεδομένων με χιλιάδες γεωαναφερμένες μετρήσεις, επικοινωνία Bluetooth/USB και ειδικό λογισμικό υπολογιστή για τη δημιουργία χαρτών και αναφορών διάβρωσης. Η αυτόματη βαθμονόμηση σε γνωστά υλικά αντισταθμίζει τις διακυμάνσεις στην ταχύτητα του ήχου λόγω του συγκεκριμένου υλικού.
Εφαρμογές
Οι κύριες εφαρμογές είναι οι επιτόπιες επιθεωρήσεις σωληνώσεων διεργασιών, δεξαμενών ατμοσφαιρικής πίεσης και δεξαμενών, κυτών πλοίων και υπεράκτιων πλατφορμών, αγωγών φυσικού αερίου και πετρελαίου, εναλλακτών θερμότητας, λεβήτων και ατμογεννητριών, καθώς και κεντρικών αγωγών ύδρευσης. Η μέτρηση του ρυθμού διάβρωσης (mm/έτος) μέσω επαναλαμβανόμενων επιθεωρήσεων σε διάστημα αρκετών ετών επιτρέπει τον προγραμματισμό συντήρησης και την αξιολόγηση της υπολειπόμενης διάρκειας ζωής του συστήματος. Οι επιθεωρήσεις απαιτούνται από συγκεκριμένα βιομηχανικά πρότυπα για τις πετροχημικές βιομηχανίες και τις βιομηχανίες πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Πρότυπα αναφοράς
Τα κύρια πρότυπα είναι τα EN 14127 (διαδικασία μέτρησης πάχους UT με ανιχνευτές διπλού στοιχείου), EN 15317 (χαρακτηρισμός οργάνου), ASTM E797 και ASTM E1604, UNI EN ISO 16809 (γενική διαδικασία πάχους UT). Το προσωπικό που εκτελεί τους ελέγχους πρέπει να είναι εξειδικευμένο σύμφωνα με το ISO 9712 (επίπεδα 1, 2 και 3). Η περιοδική βαθμονόμηση του οργάνου χρησιμοποιεί πιστοποιημένα μπλοκ βαθμιδωτού μετρητή γνωστού πάχους, βαθμονομημένα κατά ISO 17025, και μπλοκ V1 ή V2 για την επαλήθευση της γραμμικότητας σε εκτεταμένο εύρος.
Κριτήρια επιλογής
Η επιλογή του σωστού παχυμέτρου UT λαμβάνει υπόψη το εύρος πάχους που πρόκειται να μετρηθεί, τον τύπο του υλικού, τις συνθήκες λειτουργίας (θερμοκρασία, προσβασιμότητα, γεωμετρία), την παρουσία επιστρώσεων (με δυνατότητα διαπερατής επίστρωσης για μέτρηση διαπερατότητας χρώματος χωρίς αφαίρεση), τις ανάγκες καταγραφής και αναφοράς δεδομένων, τη φορητότητα και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, καθώς και την βαθμολογία IP για χρήση επί τόπου. Οι λειτουργίες A-scan και B-scan συνιστώνται για ακριβείς επιθεωρήσεις και ολοκληρωμένη χαρτογράφηση διάβρωσης.
