超声波测厚仪的使用和注意事项

超声波测厚仪的使用和注意事项

一：测厚仪的使用

首先我们了解下超声波测厚仪的基本原理：超声波测量厚度的原理与光波测量原理相似。探头发射的超声波脉冲到达被测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。

然后我们准备测量：

 1.测量准备：将探头插头插入主机插座中开机，全屏幕显示数秒后显示声速（5900m/s），此时可以开始测量。

2. 校准：在每次更换探头、电池及环境温度变化较大时应进行校准。此步骤对保证测量准确度十分关键。如有必要可重复多次，按校准键进入校准状态，用耦合剂将探头与随机试块耦合（一般校准快都在仪器身上），屏幕显示的横线将逐条消失，直到屏幕显示4.0mm即校准完毕，拿开探头后厚度值保持，耦合标志消失。

    说明：当探头与被测材料耦合时，显示耦合标志，如果耦合标志闪烁或不出现说明耦合不好。当材料实际声速与5900m/s不同时，按以下公式计算实际厚度值：Ho=H×Vo/5900,公式中H—5900m/s声速下测得厚度值；Vo—材料实际声速值；Ho—材料实际厚度值。

3.开始测量工件

二：使用测厚仪的注意事项：

  1. 测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物，铲除油漆等覆盖物。

2. 过分粗糙的表面会引起测量误差，甚至无读数，测量前应尽量使被测材料表面光滑，可 使用磨、抛、挫等方法使其光滑，还可以使用高粘度耦合剂，选用粗晶探头SZ2.5P。 3. 粗机加工表面所造成的有规则的细槽也会引起测量误差，弥补方法同

3. 另外调整探头 串音隔层板（穿过探头底面ZX的薄层）与被测材料细槽之间的夹角，使隔层板与细槽相互垂直或平行，取读数中的Z小值作为测量厚度，可取得较好效果。

4. 测量圆柱型材料，如管子、油桶等，选择探头串音隔层板与被测材料轴线之间的夹角至 关重要。简单说，将探头与被测材料耦合，探头串音隔层板与被测材料轴线平行或垂直，沿与被测材料的轴线方向垂直地缓慢摇动探头，屏幕上的读数将有规则的变化，选择读数中的Z小值，作为材料的准确厚度。选择探头串间隔层板与被测材料轴线交角方向的标准取决于材料的曲率，直径较大的管材，选择探头串音隔层板与管子轴线垂直，直径较小的管材，则选择与管子轴线平行和垂直两种测量方法，取读数中的Z小值作为测量厚度。

5. 当测量复合外形的材料（如管子弯头处）时可采用第四点介绍的方法，所不同的是要进 行二次测量，分别读取探头串音隔层板与轴线垂直4E0E平行的两个数值，其较小的一个数作为该材料在测量点处的厚度。

6. 为了得到一个令人满意的超声响应，被测材料的另一表面必须与被测面平行或同轴，否 则将引起测量误差或根本无读数显示。

7. 材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响，若对测量精度要求较高时，可用相同材 料的试块在相同温度条件下分别测量，计算出温度对该材料的测量误差，提供参数去校正它，对于钢铁来说，高温将引起较大的误差，可用此法来补偿校正。

8. 为了能得到令人满意的测量精度，Z好选择具有被测材料相同的材质和相近的厚度的试 块。取均匀被测材料用千分尺测量后就能Z为一个试块。  对于薄材料，在它的厚度接近于探头测量下限时，不要测量低于下限厚度的材料。如果一个厚度范围是可以估计的，那么试块的厚度应选上限值。  大部分锻件和铸件的内部结构具有方向性，在不同的方向上，声速将会有少量变化，为了解决这个问题，试块应具有与被测材料相同方向的内部结构，声波在试块中的传播方向也要与在被测材料中的方向相同。  在实际测量中被测材料的声速可能是未知的，这时可以通过下面的公式计算出被测物体的厚度：

 H０=(h０/h１)×H１

H０:被测物体实际厚度       H１：被测物体用超声测厚仪测得的厚度

h０：试块的实际厚度        h１：试块用超声测厚仪测得的厚度

9. 测量中的几种方法：  a) 单测量法：在一点的测量。  b) 双测量法：在一点处用探头进行两次测量，两次测量中探头串音隔层办要互相垂直。 c) 多点测量法：在某一测量范围内进行多次测量，取Z小值为材料厚度值。

三：测量误差的预防方法

1. 超薄材料  使用任何超声波测厚仪，当被测材料的厚度降到探头使用下限以下时，将导致测量误差，必要时，Z小极限厚度可用试块比较法测得。  当测量超薄材料时，有时会发生一种称为“双重折射”的错误结果，它的结果为显示读数是实际厚度的二倍，另一种错误结果被称为“脉冲包络、循环跳跃”，它的结果是测得值大于实际厚度，为防止这类误差，测临界探头使用下限的材料时应重复测量核对。

2. 锈斑、腐蚀凹坑等  被测材料另一表面的锈斑凹坑等将引起读数无规则地变化，在极端情况下甚至无读数，很小的锈点有时是很难发现的。当发现凹坑或感到怀疑时，这个区域的测量就得十分小心，可选择探头串音隔层板不同角度的定位来作多次测试。

3. 探头的磨损  探头表面为丙烯树脂，长期使用会使粗糙度，导致灵敏度下降，用户在可以确定为此原因造成误差的情况下，可用砂纸或油石少量打磨探头表面使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则需更换探头。

4. “ZERO”键的使用  此键只能用于将探头耦合在仪器面板上的标准试块上进行校准，而不得在其它任何试块上使用此键，否则将引起测量错误。

5. 层迭材料、复合材料  要测量未经耦合的层迭材料是不可能的，因超声波无法穿透未经耦合的空间。又因超声波不能在复合材料中以匀速传播，所以用超声反射原理测量厚度的仪器均不适于测量层迭材料和复合材料。

6. 反常的厚度读数  操作者应具备辨别反常读数的能力，通常锈斑、腐蚀凹坑、被测材料内部缺陷都将引起反常读数。解决办法可参考第6、7条。必要时可用超声波探伤仪做更仔细的检查。

7. 耦合剂的使用和选择  耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。如果选择种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁，无法测值。耦合剂应适量使用，涂抹均匀。  选择合适种类的耦合剂是重要的，当使用在光滑材料表面时，低粘度的耦合剂（如随机配置的耦合剂、清机油等）是很合适的。当使用在粗糙材料表面、或垂直表面及顶面时，可使用粘度较高的耦合剂（如甘油膏、黄油、润滑脂等）。各种配方的耦合剂各地均有售。

四：常用的测厚仪

有北京时代，济宁科电等知名品牌

时代TH100          科电HCH2000