超聲波測(cè)厚儀的使用和注意事項(xiàng)

一：測(cè)厚儀的使用

先我們了解下超聲波測(cè)厚儀的基本原理：超聲波測(cè)量厚度的原理與光波測(cè)量原理相似。探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達(dá)被測(cè)物體并在物體中傳播，到達(dá)材料分界面時(shí)被反射回探頭，通過測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測(cè)材料的厚度。

然后我們準(zhǔn)備測(cè)量：

 1.測(cè)量準(zhǔn)備：將探頭插頭插入主機(jī)插座中開機(jī)，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示聲速（5900m/s），此時(shí)可以開始測(cè)量。

2. 校準(zhǔn)：在每次更換探頭、電池及環(huán)境溫度變化較大時(shí)應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。此步驟對(duì)保證測(cè)量準(zhǔn)確度十分關(guān)鍵。如有必要可重復(fù)多次，按校準(zhǔn)鍵進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，用耦合劑將探頭與隨機(jī)試塊耦合（一般校準(zhǔn)快都在儀器身上），屏幕顯示的橫線將逐條消失，直到屏幕顯示4.0mm即校準(zhǔn)完畢，拿開探頭后厚度值保持，耦合標(biāo)志消失。

    說明：當(dāng)探頭與被測(cè)材料耦合時(shí)，顯示耦合標(biāo)志，如果耦合標(biāo)志閃爍或不出現(xiàn)說明耦合不好。當(dāng)材料實(shí)際聲速與5900m/s不同時(shí)，按以下公式計(jì)算實(shí)際厚度值：Ho=H×Vo/5900,公式中H—5900m/s聲速下測(cè)得厚度值；Vo—材料實(shí)際聲速值；Ho—材料實(shí)際厚度值。

3.開始測(cè)量工件

二：使用測(cè)厚儀的注意事項(xiàng)：

  1. 測(cè)量前應(yīng)清除被測(cè)物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物，鏟除油漆等覆蓋物。

2. 過分粗糙的表面會(huì)引起測(cè)量誤差，甚至無讀數(shù)，測(cè)量前應(yīng)盡量使被測(cè)材料表面光滑，可 使用磨、拋、挫等方法使其光滑，還可以使用高粘度耦合劑，選用粗晶探頭SZ2.5P。 3. 粗機(jī)加工表面所造成的有規(guī)則的細(xì)槽也會(huì)引起測(cè)量誤差，彌補(bǔ)方法同

3. 另外調(diào)整探頭 串音隔層板（穿過探頭底面中心的薄層）與被測(cè)材料細(xì)槽之間的夾角，使隔層板與細(xì)槽相互垂直或平行，取讀數(shù)中的小值作為測(cè)量厚度，可取得較好效果。

4. 測(cè)量圓柱型材料，如管子、油桶等，選擇探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線之間的夾角至 關(guān)重要。簡(jiǎn)單說，將探頭與被測(cè)材料耦合，探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線平行或垂直，沿與被測(cè)材料的軸線方向垂直地緩慢搖動(dòng)探頭，屏幕上的讀數(shù)將有規(guī)則的變化，選擇讀數(shù)中的小值，作為材料的準(zhǔn)確厚度。選擇探頭串間隔層板與被測(cè)材料軸線交角方向的標(biāo)準(zhǔn)取決于材料的曲率，直徑較大的管材，選擇探頭串音隔層板與管子軸線垂直，直徑較小的管材，則選擇與管子軸線平行和垂直兩種測(cè)量方法，取讀數(shù)中的小值作為測(cè)量厚度。

5. 當(dāng)測(cè)量復(fù)合外形的材料（如管子彎頭處）時(shí)可采用第四點(diǎn)介紹的方法，所不同的是要進(jìn) 行二次測(cè)量，分別讀取探頭串音隔層板與軸線垂直4E0E平行的兩個(gè)數(shù)值，其較小的一個(gè)數(shù)作為該材料在測(cè)量點(diǎn)處的厚度。 

6. 為了得到一個(gè)令人滿意的超聲響應(yīng)，被測(cè)材料的另一表面必須與被測(cè)面平行或同軸，否 則將引起測(cè)量誤差或根本無讀數(shù)顯示。 

7. 材料的厚度與超聲波傳播速度均受溫度的影響，若對(duì)測(cè)量精度要求較高時(shí)，可用相同材 料的試塊在相同溫度條件下分別測(cè)量，計(jì)算出溫度對(duì)該材料的測(cè)量誤差，提供參數(shù)去校正它，對(duì)于鋼鐵來說，高溫將引起較大的誤差，可用此法來補(bǔ)償校正。 

8. 為了能得到令人滿意的測(cè)量精度，好選擇具有被測(cè)材料相同的材質(zhì)和相近的厚度的試 塊。取均勻被測(cè)材料用千分尺測(cè)量后就能為一個(gè)試塊。  對(duì)于薄材料，在它的厚度接近于探頭測(cè)量下*，不要測(cè)量低于下限厚度的材料。如果一個(gè)厚度范圍是可以估計(jì)的，那么試塊的厚度應(yīng)選上限值。  大部分鍛件和鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有方向性，在不同的方向上，聲速將會(huì)有少量變化，為了解決這個(gè)問題，試塊應(yīng)具有與被測(cè)材料相同方向的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，聲波在試塊中的傳播方向也要與在被測(cè)材料中的方向相同。  在實(shí)際測(cè)量中被測(cè)材料的聲速可能是未知的，這時(shí)可以通過下面的公式計(jì)算出被測(cè)物體的厚度：

 H０=(h０/h１)×H１ 

H０:被測(cè)物體實(shí)際厚度       H１：被測(cè)物體用超聲測(cè)厚儀測(cè)得的厚度

h０：試塊的實(shí)際厚度        h１：試塊用超聲測(cè)厚儀測(cè)得的厚度 

9. 測(cè)量中的幾種方法：  a) 單測(cè)量法：在一點(diǎn)的測(cè)量。  b) 雙測(cè)量法：在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)量，兩次測(cè)量中探頭串音隔層辦要互相垂直。 c) 多點(diǎn)測(cè)量法：在某一測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，取小值為材料厚度值。

三：測(cè)量誤差的預(yù)防方法 

1. 超薄材料  使用任何超聲波測(cè)厚儀，當(dāng)被測(cè)材料的厚度降到探頭使用下限以下時(shí)，將導(dǎo)致測(cè)量誤差，必要時(shí)，小極限厚度可用試塊比較法測(cè)得。  當(dāng)測(cè)量超薄材料時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生一種稱為“雙重折射”的錯(cuò)誤結(jié)果，它的結(jié)果為顯示讀數(shù)是實(shí)際厚度的二倍，另一種錯(cuò)誤結(jié)果被稱為“脈沖包絡(luò)、循環(huán)跳躍”，它的結(jié)果是測(cè)得值大于實(shí)際厚度，為防止這類誤差，測(cè)臨界探頭使用下限的材料時(shí)應(yīng)重復(fù)測(cè)量核對(duì)。 

2. 銹斑、腐蝕凹坑等  被測(cè)材料另一表面的銹斑凹坑等將引起讀數(shù)無規(guī)則地變化，在情況下甚至無讀數(shù)，很小的銹點(diǎn)有時(shí)是很難發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凹坑或感到懷疑時(shí)，這個(gè)區(qū)域的測(cè)量就得十分小心，可選擇探頭串音隔層板不同角度的定位來作多次測(cè)試。 

3. 探頭的磨損  探頭表面為丙烯樹脂，長(zhǎng)期使用會(huì)使粗糙度增高，導(dǎo)致靈敏度下降，用戶在可以確定為此原因造成誤差的情況下，可用砂紙或油石少量打磨探頭表面使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)定，則需更換探頭。 

4. “ZERO”鍵的使用  此鍵只能用于將探頭耦合在儀器面板上的標(biāo)準(zhǔn)試塊上進(jìn)行校準(zhǔn)，而不得在其它任何試塊上使用此鍵，否則將引起測(cè)量錯(cuò)誤。 

5. 層迭材料、復(fù)合材料  要測(cè)量未經(jīng)耦合的層迭材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間。又因超聲波不能在復(fù)合材料中以勻速傳播，所以用超聲反射原理測(cè)量厚度的儀器均不適于測(cè)量層迭材料和復(fù)合材料。 

6. 反常的厚度讀數(shù)  操作者應(yīng)具備辨別反常讀數(shù)的能力，通常銹斑、腐蝕凹坑、被測(cè)材料內(nèi)部缺陷都將引起反常讀數(shù)。解決辦法可參考第6、7條。必要時(shí)可用超聲波探傷儀做更仔細(xì)的檢查。 

7. 耦合劑的使用和選擇  耦合劑是用來作為探頭與被測(cè)材料之間的高頻超聲能量傳遞的。如果選擇種類或使用方法不當(dāng)將有可能造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍，無法測(cè)值。耦合劑應(yīng)適量使用，涂抹均勻。  選擇合適種類的耦合劑是重要的，當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí)，低粘度的耦合劑（如隨機(jī)配置的耦合劑、清機(jī)油等）是很合適的。當(dāng)使用在粗糙材料表面、或垂直表面及頂面時(shí)，可使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏、黃油、潤(rùn)滑脂等）。各種配方的耦合劑各地均有售。

四：常用的測(cè)厚儀

有北京時(shí)代，濟(jì)寧科電等

時(shí)代TH100          科電HCH2000