無縫鋼管超聲波測厚工藝及裝置研究項目的背景及意義，研究了鋼管測厚工藝及裝置的國內(nèi)外現(xiàn)狀，評價了鋼管測厚的各種方法和工藝，確定了利用超聲波進行測厚的方法和工藝，開發(fā)出了一套適合國內(nèi)無縫鋼管生產(chǎn)現(xiàn)狀的測厚設(shè)備。本文首先針對技術(shù)要求，評價了各種檢測工藝和方法，結(jié)合國內(nèi)的情況確定了“通過式局部水浸”的測厚方法、“鋼管不旋轉(zhuǎn)直行、探頭靜止不動”的檢測工藝，論述了整套裝置的設(shè)計方案，確定了該測厚裝置由機械系統(tǒng)、耦合系統(tǒng)、測量系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。滿足了高速、自動檢測和可視化監(jiān)測的要求，實現(xiàn)了形象地顯示厚度曲線、自動進行超標(biāo)報警、檢測數(shù)據(jù)自動的存儲、查詢的功能，遵循制造成本低、實用性強的原則。結(jié)合選擇的工藝，運用超聲波檢測理論與試驗對本裝置的核心系統(tǒng)——耦合系統(tǒng)的設(shè)計過程進行了詳細的分析和理論計算。設(shè)計過程中對耦合層深度的確定進行了論述，并通過理論計算得出了耦合層深度值；同時，在超聲波理論的基礎(chǔ)上歸納出了探頭直徑、重復(fù)頻率、檢測速度和分辨率之間的關(guān)系式，運用此關(guān)系式確定出了本裝置中探頭的具體布置和使用數(shù)量。在此基礎(chǔ)上，對耦合系統(tǒng)的檢測容器、密封結(jié)構(gòu)以及凈水子系統(tǒng)進行了設(shè)計，并通過試驗改進了此系統(tǒng)的設(shè)計。此裝置已成功用于生產(chǎn)中。與國內(nèi)外同類技術(shù)相比，具有設(shè)計制造容易、信號傳遞與接收簡單、適用大直徑鋼管測厚的特點，其制造費用低、故障率低、維護成本低。