雖然大多數(shù)超聲缺陷檢測(cè)和厚度測(cè)量操作在正常的環(huán)境溫度下進(jìn)行，但是在很多情況下，也需要對(duì)溫度很高的材料進(jìn)行檢測(cè)。這類高溫檢測(cè)最常出現(xiàn)在處理工業(yè)中，如：工作人員必須要對(duì)生產(chǎn)線上正被處理的高溫金屬管道或箱罐進(jìn)行檢測(cè)，而不能將生產(chǎn)線關(guān)閉等待管道或箱罐冷卻后再檢測(cè)。不過(guò)，在涉及高溫材料的制造環(huán)境中也會(huì)需要這類檢測(cè)，如：以擠壓成形方式制造了塑料管道或以熱成形方式制造了塑料制品之后需要馬上對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，或者在金屬錠或金屬鑄件尚未完全冷卻時(shí)對(duì)這些樣件進(jìn)行檢測(cè)。常規(guī)超聲探頭可以檢測(cè)溫度最高約為50°C的樣件。在高于這個(gè)溫度的情況下，探頭最終會(huì)遭受永久性的損壞，因?yàn)闊崤蛎洉?huì)引起探頭內(nèi)部的組件脫粘。如果被測(cè)材料的溫度高于約50°C，則需要使用高溫探頭和特殊的檢測(cè)技術(shù)完成檢測(cè)。

這則應(yīng)用注釋簡(jiǎn)單介紹了有關(guān)選擇高溫探頭和耦合劑的參考信息，以及在使用高溫探頭和耦合劑時(shí)需要注意的一些重要事項(xiàng)。應(yīng)用注釋中所講述的常規(guī)超聲檢測(cè)針對(duì)的是最高溫度約為500°C的材料。在涉及更高溫度材料的研究應(yīng)用中，則需要使用高度專業(yè)化的波導(dǎo)技術(shù)。這類應(yīng)用不在本則應(yīng)用注釋的介紹范圍內(nèi)。

奧林巴斯的高溫探頭分為兩類：雙晶探頭和延遲塊探頭。在這兩種探頭中，延遲塊材料（在雙晶探頭中為內(nèi)置材料）都起到了防止高溫檢測(cè)表面損傷激活探頭晶片的隔熱作用。出于設(shè)計(jì)原因，在標(biāo)準(zhǔn)探頭產(chǎn)品系列中，沒(méi)有高溫接觸探頭或高溫水浸探頭。高溫雙晶探頭和高溫延遲塊探頭可以用于厚度測(cè)量和缺陷探測(cè)兩種應(yīng)用中。與所有超聲檢測(cè)一樣，為某個(gè)特定高溫應(yīng)用選擇的最合適的探頭取決于檢測(cè)應(yīng)用的具體要求：在厚度測(cè)量應(yīng)用中要考慮材料、厚度范圍、溫度等因素，在缺陷探測(cè)應(yīng)用中要考慮相關(guān)缺陷的類型和尺寸等因素。

(a) 厚度測(cè)量

(b) 缺陷檢測(cè)

大多數(shù)常用的超聲耦合劑，如：丙二醇、甘油及超聲凝膠，如果用在高于100°C的熱表面上，都會(huì)快速蒸發(fā)。因此，在高溫下進(jìn)行的超聲檢測(cè)要求使用特殊配方的耦合劑，這類耦合劑在高溫下可以保持穩(wěn)定的液態(tài)或糊狀，而不會(huì)蒸發(fā)成氣體，被燒焦或散發(fā)出有毒氣體。在使用這些耦合劑時(shí)，一定要了解它們特定的溫度范圍，并在它們相應(yīng)的特定溫度范圍內(nèi)使用這些耦合劑。聲學(xué)性能不佳和/或安全隱患的出現(xiàn)，可能源于樣件的實(shí)際溫度超出了所用高溫耦合劑可以使用的預(yù)期溫度范圍。

在溫度很高的情況下，即使是特定的高溫耦合劑，也要快速使用，因?yàn)闀r(shí)間稍微長(zhǎng)一點(diǎn)，耦合劑就會(huì)干掉或凝固，且不能再傳播超聲能量。在下一次檢測(cè)之前，要將凝固在被測(cè)表面和探頭上的殘留耦合劑清除掉。

請(qǐng)注意：垂直入射橫波所需的耦合效果一般不會(huì)在高溫情況下獲得，因?yàn)樯逃脵M波耦合劑會(huì)在高溫下變成液體，并喪失橫波傳播所需的高粘度特性。

還要注意：中溫和高溫耦合劑都不應(yīng)該在通風(fēng)不暢的環(huán)境中使用，因?yàn)橥L(fēng)不暢會(huì)存在蒸汽自動(dòng)起火的隱患，雖然這種情況不太可能發(fā)生。要了解更詳細(xì)的情況，請(qǐng)聯(lián)系奧林巴斯。

要查閱奧林巴斯所提供耦合劑的完整列表，以及每種耦合劑的更詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱標(biāo)題為超聲耦合劑的應(yīng)用注釋。

在為任何高溫應(yīng)用創(chuàng)建檢測(cè)程序時(shí)，一定要考慮以下幾個(gè)因素：

占空因數(shù)：在設(shè)計(jì)所有標(biāo)準(zhǔn)的高溫探頭時(shí)，都要考慮到占空比因素。盡管這類探頭的延遲塊對(duì)探頭的內(nèi)部起到隔熱作用，但是長(zhǎng)時(shí)間與很熱的表面接觸也會(huì)使熱量高度聚積，而且最終在探頭的內(nèi)部溫度升到足夠高時(shí)，會(huì)造成探頭的永久性損壞。對(duì)于大多數(shù)雙晶和延遲塊探頭來(lái)說(shuō)，當(dāng)測(cè)量溫度在約90°C到425°C的表面時(shí)，我們建議它們所使用的占空比為接觸熱表面的時(shí)間不超過(guò)10秒鐘（最好為5秒鐘），然后最少在空氣中冷卻1分鐘時(shí)間。注意這只是一般性的指導(dǎo)原則，如果被測(cè)樣件的表面溫度達(dá)到了某種探頭的特定溫度范圍的上限時(shí)，接觸時(shí)間與冷卻時(shí)間的比率就變得更為重要。一般來(lái)說(shuō)，如果探頭的外殼變得特別熱，以至于操作人員不帶手套時(shí)不能用手舒服地握住探頭時(shí)，就說(shuō)明探頭的內(nèi)部溫度已經(jīng)達(dá)到了可以損壞探頭的溫度，此時(shí)必須使探頭冷卻，才可以繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。某些用戶會(huì)使用涼水冷卻的方式加速探頭的冷卻過(guò)程，但是奧林巴斯沒(méi)有發(fā)布過(guò)任何有關(guān)涼水冷卻的官方指導(dǎo)原則，因此這種方法是否適用必須由用戶自己決定。

奧林巴斯的EPOCH系列探傷儀及其所有測(cè)厚儀都有凍結(jié)功能，這個(gè)功能可用于凍結(jié)屏幕上顯示的波形和讀數(shù)。凍結(jié)功能在進(jìn)行高溫檢測(cè)時(shí)非常有用，因?yàn)樗墒共僮魅藛T在采集了讀數(shù)后，快速將探頭從高溫表面上移走。然后，如果需要，用戶可以對(duì)增益或凍結(jié)波形上的空白進(jìn)行調(diào)整。使用測(cè)厚儀時(shí)，應(yīng)該使用快速屏幕更新模式，以盡量減少探頭與熱表面的接觸時(shí)間。

耦合技術(shù)：由于探頭占空比的要求以及耦合劑在其可用溫度范圍的上限時(shí)容易固化或汽化的特點(diǎn)，操作人員在進(jìn)行這類檢測(cè)時(shí)一定要快速操作。很多用戶發(fā)現(xiàn)最好的耦合技術(shù)是在探頭的接觸面上滴上耦合劑，然后將探頭牢固地按壓在被測(cè)表面上，不要扭動(dòng)或碾磨探頭（否則會(huì)使探頭受到磨損）。在每次檢測(cè)之前，一定要將凝固在探頭端部上的殘留耦合劑清除掉。

增益提升：38DL PLUS和45MG測(cè)厚儀都提供了可由用戶調(diào)節(jié)的增益提升功能，這點(diǎn)與所有EPOCH系列探傷儀一樣。因?yàn)楦邷販y(cè)量過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)較大的聲能衰減現(xiàn)象，因此在測(cè)量之前提高增益值通常都非常有用。

聲速變化：所有材料的聲速都會(huì)隨著溫度的變化而改變，會(huì)隨著材料溫度的升高而減慢。要對(duì)高溫材料進(jìn)行準(zhǔn)確的厚度測(cè)量，往往需要對(duì)聲速進(jìn)行重新校準(zhǔn)。鋼中的聲速，在溫度每變化55°C時(shí)，會(huì)有大約1%的變化。（確切的聲速變化值取決于合金的成份。）塑料和其他聚合物中聲速的變化會(huì)大得多，在溫度每變化55°C，一直到達(dá)到熔點(diǎn)的情況下，聲速的變化可能會(huì)接近50%。如果用戶沒(méi)有一份材料的溫度/聲速變化圖表，則要在實(shí)際檢測(cè)的溫度下，對(duì)由被測(cè)材料制成的樣件進(jìn)行一次聲速校準(zhǔn)。38DL PLUS測(cè)厚儀中的溫度補(bǔ)償軟件功能可用于基于一個(gè)編入程序的溫度/聲速常量，為已知升高的溫度自動(dòng)調(diào)整聲速。

零位重新校準(zhǔn)：當(dāng)使用雙晶探頭進(jìn)行厚度測(cè)量時(shí)，切記特定探頭的零位偏移值會(huì)隨著溫度的升高而變化，因?yàn)槁暡ㄔ谘舆t塊中的傳播時(shí)間會(huì)發(fā)生變化。因此，為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要時(shí)常對(duì)探頭的零位值進(jìn)行重新校準(zhǔn)。在使用奧林巴斯的腐蝕測(cè)厚儀時(shí)，操作人員可以通過(guò)測(cè)厚儀的自動(dòng)零位功能快速方便地完成零位重新校準(zhǔn)操作，這個(gè)功能也被稱為零位補(bǔ)償功能。

增加的聲衰減：所有材料的聲衰減都會(huì)隨著溫度的升高而增加，而且在塑料中的衰減程度要比在金屬或陶瓷中明顯得多。對(duì)于典型的細(xì)晶碳鋼合金來(lái)說(shuō)，在室內(nèi)溫度下，探頭頻率為5 MHz時(shí)，每100毫米單向聲程（相當(dāng)于每個(gè)方向各50毫米的一個(gè)往返聲程）的聲衰減約為2 dB。在500°C的溫度下，每100毫米聲程的聲衰減會(huì)增加到約15 dB。在高溫下通過(guò)長(zhǎng)聲程進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，這種對(duì)聲衰減的影響會(huì)要求用戶使用很高的儀器增益，還可能需要對(duì)在室溫條件下創(chuàng)建的距離/波幅校正（DAC）曲線或時(shí)變?cè)鲆妫═VG）程序進(jìn)行調(diào)整。

聚合物中的溫度/衰減效果會(huì)高度依賴組成材料的不同成分，但是，一般來(lái)說(shuō)其衰減程度為上述鋼材料衰減值的幾倍。特別是在使用較長(zhǎng)的高溫延遲塊時(shí)，因?yàn)楫?dāng)延遲塊的溫度升高時(shí)，聲波在延遲塊中的傳播可能會(huì)得到完全衰減。

楔塊中的角度變化：對(duì)于任何高溫楔塊來(lái)說(shuō)，楔塊材料的聲速將隨著溫度的升高而減少，因此隨著楔塊溫度的升高，聲波在金屬中的折射角度會(huì)增大。如果在某項(xiàng)檢測(cè)中需要考慮到這個(gè)因素，則用戶必須在實(shí)際操作溫度下，核查聲波的折射角度。實(shí)際上，在檢測(cè)中溫度的變化經(jīng)常會(huì)使操作人員很難準(zhǔn)確地判斷聲波的實(shí)際折射角度。