1概述

本儀器是基于超聲波測量原理的智能型超聲波測厚儀，采用的高性能、低功耗微處理器技術(shù)，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，并可以對材料的超聲波聲速進(jìn)行測量。此外，該儀器可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對各種板材和各種加工零件作測量。本儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、等各個(gè)領(lǐng)域。

1.1 技術(shù)參數(shù)

l 顯示方法：高對比度的段碼液晶顯示，高亮度EL背光

l 測量范圍：0.75～300mm（鋼）

l 聲速范圍：1000~9999m/s

l 分 辨 率：0.1mm/0.01mm可選

l 示值精度：±(0.5%H+0.05)mm，H為被測物實(shí)際厚度

l 測量周期：單點(diǎn)測量時(shí)每秒鐘4次、掃描模式每秒鐘10次

l 存儲容量：可存儲20組（每組zui多100個(gè)測量值）厚度測量數(shù)據(jù)

l 工作模式：具有單點(diǎn)測厚和掃描測厚兩種測厚工作模式

l 單 位 制：公制或者英制，公制與英制可自由轉(zhuǎn)換

l 供電方式：2節(jié)5號“AA”堿性電池

l 持續(xù)工作時(shí)間：大于100h（不開背光時(shí)）

l 通訊接口：RS232，可與微型打印機(jī)或PC機(jī)連接

l 外形尺寸：150mm×73.5mm×31 mm

l 整機(jī)重量：185g（不含電池）

1.2 主要功能

l 適合測量金屬(如鋼、鑄鐵、鋁、銅等)、塑料、陶瓷、玻璃、玻璃纖維及其他任何超聲波的良導(dǎo)體的厚度；

l 可配備多種不同頻率、不同晶片尺寸的雙晶探頭使用；

l 具有探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)、兩點(diǎn)校準(zhǔn)功能, 可對系統(tǒng)誤差進(jìn)行自動(dòng)修正；

l 已知厚度可以反測聲速，以提高測量精度；

l 具有耦合狀態(tài)提示功能；

l 有EL背光顯示，方便在光線昏暗環(huán)境中使用；

l 有剩余電量指示功能，可實(shí)時(shí)顯示電池剩余電量；

l 具有自動(dòng)休眠、自動(dòng)關(guān)機(jī)等節(jié)電功能；

l 帶有RS232接口，可以方便、快捷地與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可以連接到微型打印機(jī)（廠家型號）打印測量報(bào)告；

l 可選擇配備微機(jī)軟件，具有傳輸測量結(jié)果、測值存儲管理、測值統(tǒng)計(jì)分析、打印測值報(bào)告等豐富功能；

l 小巧、便攜、可靠性高，適用于惡劣的操作環(huán)境，抗振動(dòng)、沖擊和電磁干擾；

1.3 工作原理

本超聲波測厚儀對厚度的測量，是由探頭產(chǎn)生超聲波脈沖透過耦合劑到達(dá)被測體，一部分超聲波信號被物體底面反射，探頭接收由被測體底面反射的回波，地計(jì)算超聲波的往返時(shí)間，并按下式計(jì)算厚度值，再將計(jì)算結(jié)果顯示出來。

式中：H－測量厚度；v－超聲波在該材料中的速度；

    t－超聲波在試件中往返一次的傳播時(shí)間。

1.4 儀器配置及探頭選擇

表1.1 儀器配置

表1.2 探頭選擇

1.5 使用環(huán)境

環(huán)境溫度：操作溫度－20℃～＋60℃；相對濕度≤90％；

周圍環(huán)境無強(qiáng)烈振動(dòng)、無強(qiáng)烈磁場、無腐蝕性介質(zhì)及嚴(yán)重粉塵。

 單位制式：mm、m/s（公制式），或者in、in/μs(英制式)

電池電量：電池剩余電量顯示

信息顯示：顯示厚度測量值，以及簡單的操作提示信息

3 測量與操作

3.1 測量前準(zhǔn)備

新購儀器請參照儀器配置仔細(xì)核對儀器及附件，不全時(shí)請及時(shí)與廠家。

3.1.1 探頭選擇

根據(jù)被測對象的厚度及形狀，參考本手冊1.4的表1.2來選擇探頭。

3.1.2 被測工件的表面處理

若被測體表面很粗糙或銹蝕嚴(yán)重，請用以下方法處理：

（1）在被測體表面使用耦合劑

（2）利用除銹劑、鋼絲刷或砂紙?zhí)幚肀粶y體表面

（3）在同一點(diǎn)附近進(jìn)行多次測量

3.2 儀器操作

3.2.1 儀器開、關(guān)機(jī)

（1）將探頭插頭插入儀器探頭插座中；

（2）按鍵，伴隨著開機(jī)蜂鳴聲，儀器屏幕顯示開機(jī)畫面后自動(dòng)進(jìn)入測量界面，并顯示當(dāng)前儀器中設(shè)置的聲速值，此時(shí)儀器的各參數(shù)為上次關(guān)機(jī)前使用的參數(shù)；

 在每次更換探頭、改變聲速、更換電池、環(huán)境溫度變化較大或者測量超出誤差范圍時(shí)應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。此步驟對保證測量準(zhǔn)確度十分關(guān)鍵。如有必要，可重復(fù)多次。步驟如下：

（1）按鍵，操作提示顯示當(dāng)前探頭頻率；

（2）按鍵及鍵，設(shè)定為正在使用的探頭頻率，設(shè)置探頭類型時(shí)請參照表3.1；

表3.1  探頭頻率設(shè)置對應(yīng)表

將耦合劑均勻涂于探頭上，將探頭與儀器上提供的標(biāo)準(zhǔn)試塊表面緊密耦合（(4.00±0.01)mm，當(dāng)聲速為5920m/s時(shí)）；

（3）儀器顯示校準(zhǔn)測量值（(4.00±0.01)mm，當(dāng)聲速為5920m/s時(shí)），校準(zhǔn)過程完畢。

注意：只限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，否則將引起測量錯(cuò)誤。

3.2.3 聲速設(shè)置

當(dāng)已知材料的聲速時(shí)，可以利用儀器提供的聲速調(diào)節(jié)功能，并依據(jù)附表中的參考聲速值，調(diào)整儀器的內(nèi)置聲速值。操作方法為：

（1）按鍵，進(jìn)入儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)屏幕上的“mm”或者“in”開始閃爍；

（2）再次按鍵，m/s或者IN/μs開始閃爍；

（3）按鍵在儀器內(nèi)置的聲速值之間切換，或者按鍵及鍵修改聲速值；

（4）按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)。

3.2.4 厚度測量

將耦合劑均勻涂于被測區(qū)域，將探頭與被測材料表面緊密耦合，屏幕將顯示被測區(qū)域的測量厚度。當(dāng)探頭與被測材料良好耦合時(shí)，屏幕將顯示耦合狀態(tài)標(biāo)志，如果耦合標(biāo)志閃爍或無耦合標(biāo)志則表示耦合狀況不好。移開探頭后，耦合標(biāo)志消失，厚度值保持。

3.2.5 聲速測量

在被測材料的聲速未知時(shí)，可利用儀器提供的聲速測量功能計(jì)算材料的聲速值。請注意，利用這一功能時(shí)，請用戶使用與被測材料同質(zhì)并已知厚度的不同厚度三塊試塊。具體操作過程如下：

（1）首*行一次探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)；

（2）測量已知厚度試塊的厚度值；

（3）按鍵，進(jìn)入儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)屏幕上的“mm”或者“in”開始閃爍；

（4）按鍵及鍵調(diào)整該測量值到實(shí)際已知厚度值；

（5）按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍，儀器現(xiàn)在顯示的聲速即為計(jì)算后的聲速測量值；

（6）重復(fù)上述1-5項(xiàng)過程記錄下此數(shù)值，測量另外兩塊試塊的聲速值并記錄下數(shù)值，zui后取三個(gè)聲速值的平均值即為該材料的聲速值；

（7）再次按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)。

3.2.6 兩點(diǎn)校準(zhǔn)

兩點(diǎn)校準(zhǔn)可以同時(shí)校準(zhǔn)探頭零點(diǎn)和材料聲速，從而提高厚度測量精度。選擇與被測物的材料、聲速及曲率相同的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試塊，其中一個(gè)試塊的厚度等于或略高于使用中實(shí)際測量范圍的上限（試塊A），另一個(gè)試塊的厚度盡可能接近測量范圍的下限（試塊B）。操作步驟為：

1) 首*行一次探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)；

2) 測量試塊A的厚度值；

3) 按鍵，進(jìn)入儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)屏幕上的“mm”或者“in”開始閃爍；

4) 按鍵及鍵調(diào)整該測量值到試塊A的實(shí)際已知厚度值；

5) 按鍵，屏幕上顯示“1OF2”的提示信息，提示繼續(xù)測量下一個(gè)厚度值；

6) 測量試塊B的厚度值；

7) 按鍵及鍵調(diào)整該測量值到試塊B的實(shí)際已知厚度值；

8) 按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍，儀器現(xiàn)在顯示的聲速即為計(jì)算后的聲速測量值；

9) 再次按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)。

3.2.7 設(shè)置測厚模式

該儀器有兩種測厚模式：單點(diǎn)模式和掃描模式。單點(diǎn)模式：將儀器的探頭耦合到被測工件上，儀器就會(huì)測出該點(diǎn)處的厚度。掃描模式：將探頭耦合到工件上并沿工件表面移動(dòng)，當(dāng)探頭被拿起時(shí)，儀器就會(huì)閃爍顯示所掃查區(qū)域內(nèi)的zui小厚度值，5秒鐘后停止閃爍（屏幕閃爍顯示厚度值時(shí)，表示本次掃描測量尚未結(jié)束，可以繼續(xù)測量）。單點(diǎn)模式的測量頻率為每秒鐘4次，掃描模式的測量頻率為每秒鐘10次，后者快于前者。 

測厚模式的改變可以通過下面的操作來實(shí)現(xiàn)：按鍵改變當(dāng)前設(shè)置，屏幕顯示改變后的測厚模式，單點(diǎn)模式顯示為：SCAN OFF，掃描模式顯示為：SCAN ON。

3.2.8 設(shè)置測量精度

對于zui高分辨率為0.01mm的超聲波測厚儀型號，用戶可根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)調(diào)整所需要的測量精度。在選擇高精度時(shí)，要求被測工件的表面比較光滑，以便測量得到的數(shù)據(jù)。當(dāng)測量粗糙表面或者粗晶材料時(shí)建議使用低精度。

設(shè)置方法：關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按住鍵的同時(shí)按下鍵，待儀器開機(jī)后再松開按鍵，儀器的顯示分辨率會(huì)在0.1mm和0.01mm之間進(jìn)行切換。

3.2.9 單位制式轉(zhuǎn)換

該儀器可以公制或者英制顯示厚度和聲速。在厚度測量過程中，按鍵可以在公制（厚度：mm，聲速：m/s）和英制(厚度：in，聲速：in/µs)之間進(jìn)行切換。

3.2.10 存儲功能

（1）存儲測量值

儀器中將存儲單元分成20個(gè)文件（F00-F19）,每個(gè)文件可存儲zui多100個(gè)厚度測量值。厚度測量后可直接按鍵將測量值存入當(dāng)前文件中，如果要改變當(dāng)前文件的名稱，需要按下述步驟進(jìn)行：

1) 在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱（例如：F02）和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

2) 按鍵及鍵改變當(dāng)前文件名稱。

3) 按鍵結(jié)束操作。

存儲厚度值時(shí)，如果當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)已經(jīng)達(dá)到100個(gè)，則儀器會(huì)自動(dòng)取消本次存儲操作，并且屏幕會(huì)顯示“FULL”提示信息。

（2）清空文件

如果要清空某個(gè)文件中的所有已存儲內(nèi)容，則需要按照下述步驟進(jìn)行：

1) 在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

2) 按鍵及鍵選擇要清空的文件名稱。

3) 按鍵清空選定的文件，屏幕同時(shí)顯示“-DEL”提示信息。

4) 按鍵結(jié)束操作。

（3）查看/刪除存儲記錄

儀器中存儲的厚度值可以調(diào)出查看，也可以刪除某個(gè)厚度記錄。操作方法如下：

1) 在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

2) 按鍵及鍵選擇要查看的記錄所在的文件名稱。

3) 按鍵進(jìn)入選定的文件。屏幕顯示出該文件中的當(dāng)前記錄編號（如：L012），以及該記錄的內(nèi)容。

4) 按鍵及鍵選擇要查看的記錄編號，該記錄的內(nèi)容和記錄編號交替顯示在屏幕上。

5) 按鍵刪除該記錄。屏幕同時(shí)顯示“-DEL”提示信息。

6) 按或鍵結(jié)束操作。

3.2.11 厚度值打印

可以通過打印線纜連接到微型打印機(jī)(廠家型號)打印厚度報(bào)告。將打印線纜的一端的圓形插頭插入主機(jī)左側(cè)的RS232通信插座中,將另一端插頭插入微型打印機(jī)的通訊口。然后：

1) 將儀器和微型打印機(jī)上電開機(jī)。

2) 在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

3) 按鍵及鍵選擇要打印的文件名稱。

4) 按鍵打印選定的文件。

5) 按鍵結(jié)束操作。

3.2.12 警示聲音設(shè)置

設(shè)為【開】時(shí)，在每次按鍵、測量完成、測量值超出測量限、刪除數(shù)據(jù)等情況下蜂鳴器都會(huì)長鳴一聲。

警示聲音設(shè)置的改變可以通過下面的操作來實(shí)現(xiàn)：在厚度測量模式下，按鍵改變當(dāng)前設(shè)置，屏幕顯示警示聲音當(dāng)前設(shè)置，【開】顯示為：BEEP ON，【關(guān)】顯示為：BEEP OFF。

3.2.13  EL背光

按鍵可以打開或者關(guān)閉背光。

    儀器液晶屏帶有EL背光功能，以便在光線昏暗處可以讀取測量值。由于背光打開后，儀器功耗明顯增加，所以請?jiān)诒匾臅r(shí)候才打開背光，以節(jié)約用電，延長電池使用時(shí)間。

3.2.14 電池電量指示

儀器主機(jī)內(nèi)裝有串聯(lián)連接的2節(jié)AA尺寸（5號）堿性電池。電池電量充足時(shí)，電量指示符號滿格顯示；電池用過一段時(shí)間后，電池符號會(huì)顯示為非滿格；電池接近用完時(shí)，電池符號會(huì)閃動(dòng)顯示 ，此時(shí)應(yīng)該立即更換電池。

3.2.15 關(guān)機(jī)方式

l 儀器具有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，以節(jié)省電池電能。

l 如果在5分鐘內(nèi)既沒有測量，也沒有任何按鍵操作，儀器會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，在關(guān)機(jī)前液晶屏幕會(huì)閃爍顯示20秒，這時(shí)按除鍵外的任意鍵，或者進(jìn)行一次測量操作，都可以使液晶屏幕停止閃動(dòng)并停止關(guān)機(jī)操作。

l 當(dāng)電池電壓過低時(shí)，儀器會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。

3.2.16 恢復(fù)出廠設(shè)置

開機(jī)時(shí)，按住鍵的同時(shí)按下鍵，儀器的所有測量參數(shù)和系統(tǒng)設(shè)置將恢復(fù)到出廠狀態(tài)，儀器內(nèi)部存儲的測量數(shù)據(jù)也將同時(shí)被清空。

3.2.17 與PC機(jī)通訊

將通訊電纜一端的圓形插頭插入主機(jī)通訊板上的RS232通信插座中,將另一端插頭插入計(jì)算機(jī)的串行口（COM）中。在PC機(jī)上運(yùn)行DataPro數(shù)據(jù)管理軟件，按照DataPro數(shù)據(jù)管理軟件操作手冊的指引，可以對儀器內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)下載到PC機(jī)中，并可以進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、保存、打印等操作。

4 測量中的幾種方法

l 單點(diǎn)測量法：在被測體上任一點(diǎn)，利用探頭測量，顯示值即為厚度值。

l 兩點(diǎn)測量法：在被測體的同一點(diǎn)用探頭進(jìn)行二次測量，在二項(xiàng)測量中，探頭的分割面成90º，取其中的較小值為厚度值。

l 多點(diǎn)測量法：在直徑約為30 mm的圓內(nèi)進(jìn)行多次測量，取其zui小值為厚度值。

l 連續(xù)測量法：用單點(diǎn)測量法，沿線路連續(xù)測量，其間隔不小于5 mm ，取其中zui小值為被測體厚度值。

l 管壁測量時(shí)，探頭分割面可分別沿管材的軸線或垂直管材的軸線測量。若管徑大時(shí)，測量應(yīng)在垂直軸線的方向測量；管徑小時(shí)，應(yīng)在兩個(gè)方向測量，取其中zui小值為厚度值。

5維護(hù)及注意事項(xiàng)

5.1 電源檢查

   電池容量接近用完或用完時(shí)，應(yīng)該及時(shí)更換電池，以免影響測量精度。儀器長時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)將電池取出，以免電池漏液，腐蝕儀器盒與電極片。

注意：電池安裝時(shí)的正負(fù)極性！極性顛倒可能導(dǎo)致儀器損壞！

5.2 一般注意事項(xiàng)

l 應(yīng)避免儀器及探頭受到強(qiáng)烈震動(dòng)；

l 避免儀器置于過于潮濕的環(huán)境中；

l 插拔探頭時(shí)，應(yīng)捏住活動(dòng)外套沿軸線用力，不可旋轉(zhuǎn)探頭，以免損壞探頭電纜芯線；

l 油、灰塵的附著會(huì)使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應(yīng)清除纜線上的污垢。

5.3 測量中注意事項(xiàng)

l 測量時(shí)，只有出現(xiàn)耦合標(biāo)志并穩(wěn)定時(shí)，才是良好的測量；

l 若被測體表面有大量耦合劑時(shí)，當(dāng)探頭離開被測體表面時(shí)，耦合劑會(huì)引起誤測。因此測量結(jié)束時(shí)，應(yīng)迅速將探頭移開被測體表面；

l 探頭表面為丙烯樹脂，對粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應(yīng)輕按，測粗糙表面時(shí)，盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng)；

l 常溫測量時(shí)，被測物表面不應(yīng)超過60℃，否則探頭不能再用；

l 若探頭磨損，測量會(huì)出現(xiàn)示值不穩(wěn)，此時(shí)應(yīng)更換探頭。

5.4 標(biāo)準(zhǔn)試塊的清潔

由于使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需涂耦合劑，所以請注意試塊的防銹。使用后將標(biāo)準(zhǔn)試塊擦干凈。氣溫較高時(shí)不要沾上汗液。長期不使用應(yīng)在隨機(jī)試塊表面涂上少許油脂防銹，當(dāng)再次使用時(shí)，將油脂擦凈后，即可進(jìn)行正常工作。

5.5 機(jī)殼的清潔

酒精、稀釋液等對機(jī)殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時(shí)，用少量清水輕輕擦拭即可。

5.6 儀器維修

當(dāng)儀器出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象（如儀器損壞，不能測量；液晶顯示不正常；正常使用時(shí)，誤差過大；鍵盤操作失靈或混亂等）時(shí)，請用戶不要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配之零部件，請?zhí)钔妆Ｐ蘅ê螅挥晌夜揪S修部門，進(jìn)行維修。

6 貯存與運(yùn)輸條件

l 貯存時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)、強(qiáng)烈磁場、腐蝕性介質(zhì)、潮濕、塵埃，應(yīng)在常溫下貯存。

l 運(yùn)輸時(shí)在保證原包裝的狀態(tài)下，可在三級公路條件下進(jìn)行。

附錄A材料聲速

 注：所列的聲速均為近似值，僅供參考。

附錄B 超聲測厚中的常見問題與處理方法

B.1 表面狀況對測量結(jié)果的影響

B.1.1 表面覆蓋物

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

B.1.2 粗糙表面

過于粗糙的表面會(huì)引起測量誤差，甚至儀器無讀數(shù)。測量前應(yīng)盡量使被測材料表面光滑，可使用磨、拋、銼等方法使其光滑。還可使用高粘度耦合劑。

B.1.3 粗加工表面

粗加工表面（如車床或刨床）所造成的有規(guī)則的細(xì)槽也會(huì)引起測量誤差，處理方法同上。另外調(diào)整超聲探頭串音隔層板（穿過探頭底面中心的金屬薄層）與被測材料細(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zui小值作為測量厚度，可取得較好效果。

B.1.4 圓柱型表面

測量圓柱型材料，如管子、油桶等，正確選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線之間的夾角至關(guān)重要。簡單地說，將探頭與被測材料耦合，探頭串音隔層板與被測材料軸線平行或垂直，沿與被測材料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)則地變化，選擇讀數(shù)中的zui小值，作為材料的測量厚度。

根據(jù)材料的曲率正確選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線夾角方向。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量方法，取讀數(shù)中的zui小值作為測量厚度。

B.1.5 復(fù)合外形

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

B.1.6 不平行表面

為了得到穩(wěn)定、可靠的厚度測量值，被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸，否則將引起較大測量誤差或根本無讀數(shù)顯示。

B.2 溫度對測量結(jié)果的影響

材料的厚度與超聲波在材料中的傳播速度均受溫度的影響。對測量精度要求較高時(shí)，可采用試塊對比法，即用相同材料、近似厚度的試塊在相同溫度條件下進(jìn)行測量，并求得溫度補(bǔ)償系數(shù)，用此系數(shù)修正被測工件的測量值

B.3材料衰減對測量結(jié)果的影響

對于一些如纖維、多孔、粗晶等材料，它們會(huì)造成超聲波的大量散射和能量衰減，以致可能使儀器出現(xiàn)反常的讀數(shù)甚至無讀數(shù)（通常反常的讀數(shù)小于實(shí)際厚度）。在這種情況下，該材料不適于用此測厚儀進(jìn)行厚度測量。

B.4 參考試塊的使用

對不同材料在不同條件下進(jìn)行測量，校準(zhǔn)試塊的材料越接近于被測材料，測量就越。理想的參考試塊將是一組被測材料的不同厚度的試塊，試塊能提供儀器補(bǔ)償校正因素（如材料的微觀結(jié)構(gòu)、熱處理?xiàng)l件、粒子方向、表面粗糙等）。為了滿足zui大精度測量的要求，一套參考試塊將是很重要的。

在大部分情況下，只要使用一個(gè)參考試塊就能得到令人滿意的測量精度，這個(gè)試塊應(yīng)具有與被測材料相同的材質(zhì)和相近的厚度。取均勻被測材料用千分尺測量后就能作為一個(gè)試塊。

對于薄材料，在它的厚度接近于探頭測量下*，可用試塊來確定準(zhǔn)確的低限。不要測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。

當(dāng)被測材料較厚時(shí)，特別是內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的合金等，應(yīng)在一組試塊中選擇一個(gè)接近被測材料的，以便于掌握校準(zhǔn)。

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材料中的方向相同。

在一定情況下，查已知材料的聲速表，可代替參考試塊，但這只是近似地代替一些參考試塊，在一些情況下，聲速表中的數(shù)值與實(shí)際測量有別，這是因?yàn)椴牧系奈锢砑盎瘜W(xué)情況有異。這種方法常被用來測低碳鋼，但只能作為粗略測量。

本測厚儀具有測量聲速的功能，故可先測量出聲速，再以此聲速對工件進(jìn)行測量。

B.5 鑄件測量

鑄件測量有其特殊性。鑄件材料的晶粒比較粗大，組織不夠致密，再加上往往處于毛面狀態(tài)就進(jìn)行測量，因此使測量遇到較大的困難。

首先是晶粒的粗大和組織不致密性造成聲能的極大衰減，衰減是由材料對聲能的散射和吸收造成的。衰減的程度與晶粒尺寸和超聲頻率是有密切關(guān)系的，相同頻率下衰減隨晶粒直徑的增大而增大，但有一zui高點(diǎn)，超過這一點(diǎn)，晶粒直徑再增大，衰減基本趨于一個(gè)固定值。對于不同頻率的探頭，衰減隨頻率的增大而增大。

其次，當(dāng)晶粒粗大和鑄造中存在粗大異相組織時(shí)，將對超聲信號產(chǎn)生異常反射，產(chǎn)生草狀回波或樹狀回波，使測厚結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤讀數(shù)，造成誤判。

另外，隨著晶粒的粗大，金屬結(jié)晶方向上的各向異性表現(xiàn)得更為顯著，從而使不同方向上的聲速造成差異，zui大差異甚至可達(dá)5.5%。而且工件內(nèi)不同位置上組織的致密性也不一致，這也將造成聲速的差異。這些因素都將引起測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此對鑄件測量要特別小心。

對鑄件測量時(shí)應(yīng)注意：

l 在測量表面粗糙的鑄件時(shí)，必須采用粘度較大的機(jī)油、黃油等作耦合劑。

l 建議用與待測物相同的材料，測量方向與待測物也相同的試塊來校準(zhǔn)材料的聲速。

l 必要時(shí)可進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。

B.6 減小測量誤差的方法

B.6.1 超薄材料

使用任何超聲波測厚儀，當(dāng)被測材料的厚度降到探頭使用下限以下時(shí)，將導(dǎo)致測量誤差，必要時(shí)，zui小極限厚度可用試塊比較法測得。

當(dāng)測量超薄材料時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生一種稱為“雙重折射”的錯(cuò)誤結(jié)果，它的現(xiàn)象為：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”，它的現(xiàn)象是測量值大于實(shí)際厚度，為防止這類誤差，測臨界薄材料時(shí)應(yīng)反復(fù)測量核對。

B.6.2銹斑、腐蝕凹坑等

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

B.6.3 材料識別錯(cuò)誤

當(dāng)用一種材料校正了儀器后，又去測量另一種材料時(shí)，將發(fā)生錯(cuò)誤的結(jié)果，應(yīng)注意選擇正確的聲速。

B.6.4 探頭的磨損

探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會(huì)使其粗糙度增高，導(dǎo)致探頭靈敏度下降，如果探頭磨損嚴(yán)重導(dǎo)致測量結(jié)果誤差較大，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。如測值仍不穩(wěn)定，則需更換探頭。

B.6.5 多層材料、復(fù)合材料

要測量結(jié)合面不緊密的多層材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的結(jié)合面。因?yàn)槌暡ú荒茉趶?fù)合材料中以勻速傳播，所以用超聲反射原理測量厚度的儀器均不適于測量多層材料和復(fù)合材料。

B.6.6 金屬表面氧化層的影響

有些金屬可能在其表面產(chǎn)生較致密的氧化層，例如鋁等，這層氧化層與基體間結(jié)合緊密，無明顯界面，但超聲波在這兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的，故會(huì)造成測量誤差，且氧化層厚度不同誤差的大小也不同。請用戶在使用時(shí)注意這種情況?？梢栽谕慌粶y材料中選擇一塊制成樣塊，用千分尺或卡尺測量測量其厚度，并用該樣塊對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

B.6.7 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、被測材料內(nèi)部缺陷都將引起反常讀數(shù)。解決辦法可參考本手冊的有關(guān)章節(jié)。

B.6.8 耦合劑的選擇和使用

耦合劑是用來作為探頭與被測材料之間的超聲信號傳播載體。如果耦合劑的種類或使用方法不當(dāng)將有可能造成較大誤差，或者耦合標(biāo)志閃爍，測值無法穩(wěn)定。耦合劑應(yīng)適量使用，涂沫均勻。

選擇合適類型的耦合劑非常重要。當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí)，可以使用低粘度的耦合劑（如隨機(jī)配置的耦合劑、輕機(jī)油等）；當(dāng)使用在粗糙材料表面，或垂直表面及頂面時(shí)，需要使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏、黃油、潤滑脂等）。