测量玻璃纤维船体的厚度

背景：玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）（FRP）广泛用于生产工作船舶和娱乐游艇的造船工业。 船舶制造商和验船师都需要了解精确的船体厚度测量值。在过去，如果有放置千分尺的地方，就用千分尺测量，否则只有在船体上钻一个洞才可以确定船体的厚度，此外别无它法。现在，我们开发了现代超声测厚仪，可以非常方便地对船体的厚度进行核查。

在测量玻璃纤维板/粗纱覆层的厚度时，超声厚度测量方法特别有用。覆层厚度会发生的变化，因此有必要定期对覆层厚度进行核查。有时候，船体的蒙皮是玻璃纤维材料，而蒙皮的中间夹入了轻木、软木或泡沫材料等内芯。在这种情况下，由于内芯材料不能传输超声波，因此无法测量船体的总厚度，但是使用我们的超声设备可以非常有效地测量船体外侧的玻璃纤维层。

设备：奥林巴斯生产的带有高穿透软件选项的38DL PLUS型号测厚仪和带有高穿透软件选项的45MG测厚仪是两款可以对玻璃纤维材料进行数字式厚度测量的便携式测厚仪。在测量较厚或衰减性较强的玻璃纤维材料时，它们通常与M2008探头（500 kHz）一起使用，以提高超声波的穿透性能，仪器可测量的厚度范围约为4毫米到75毫米，具体厚度取决于所测量的玻璃纤维的类型。在特别具有挑战性的检测应用中，建议使用高级38DL PLUS测厚仪的高穿透探头选项和大波形显示功能。这种配置可以使操作人员在现场对设置参数进行调整。某些探头，如：M1036（2.25 MHz）或M109（5 MHz），可以测量的最小玻璃纤维材料的厚度约为1.25毫米。

检测程序：带有高穿透选项的38DL PLUS测厚仪和带有高穿透选项的45MG测厚仪，都为在玻璃纤维测量应用中最常使用的两款探头：M2008和M1036，预先配置了默认设置。 在很多情况下，无需对这些默认设置做进一步调整。不过在所有超声厚度测量应用中，都建议完成两点声速和零位校准。

建造船舶使用的玻璃纤维一般来说都是质量上乘的材料，与某些其它玻璃纤维层压材料不同，这种材料通常不会出现波幅较高的内部反射，因此不会提供由此产生的错误读数。不过，如果在某种情况下观察到错误读数，通常根据测厚仪操作手册中概括说明的步骤，稍微调整一下初始增益和TDG斜率，就可以解决问题。下图中38DL PLUS测厚仪屏幕上的波形表明内部反射所造成的一种典型干扰，以及经过简单的增益调整后，仪器显示的船体总厚度的正确读数。

由于材料内部反射干扰了仪器而产生的错误读数


经过增益调整后所显示的正确读数

船体中可能出现的各种分层缺陷都可以成为会生成强烈、清晰信号的反射体，同时底面回波会完全消失。 虽然超声探伤操作总应该使用专门用于探测缺陷的仪器完成，如：EPOCH系列仪器，但是受过训练的操作人员也可以使用38DL PLUS测厚仪和45MG测厚仪的波形显示功能，对船体中是否存在分层缺陷的情况做出初步判断。

凝胶涂层的测量：与此密切相关的一个应用是对涂在玻璃纤维材料上的光滑凝胶涂层进行测量。要了解有关使用超声技术测量凝胶涂层厚度的更详细信息，请参阅另一则应用注释测量玻璃纤维上的凝胶涂层。