MTE170A超聲波測(cè)厚儀使用說(shuō)明書

1 概述
本儀器是智能型超聲波測(cè)厚儀，采用的高性能、低功耗微處理器技術(shù)，基于超聲波測(cè)量原理，可以測(cè)量金屬及其它多種材料的厚度，并可以對(duì)材料的聲速進(jìn)行測(cè)量?？梢詫?duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對(duì)各種板材和各種加工零件作測(cè)量。本儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域。
1.1 技術(shù)參數(shù)
?顯示方法：高對(duì)比度的段碼液晶顯示，帶有LED背光；
?測(cè)量范圍：0.75～300mm（鋼中），公制與英制可自由轉(zhuǎn)換；
?聲速范圍：1000~9999 m/s：
?分 辨 率：:0.1mm;  0.1/0.01mm可選
?示值精度：±(1%H+0.1)mm; H為被測(cè)物實(shí)際厚度
?測(cè)量周期：?jiǎn)吸c(diǎn)測(cè)量時(shí)4次/秒、掃描模式10次/秒；
?存儲(chǔ)容量：可存儲(chǔ)20組（每組zui多100個(gè)測(cè)量值）厚度測(cè)量數(shù)據(jù)
?工作模式：具有單點(diǎn)測(cè)厚和掃描測(cè)厚兩種測(cè)厚工作模式
?單 位 制：公制或者英制（可選）
?工作電壓：3V（2節(jié)AA尺寸堿性電池）
?持續(xù)工作時(shí)間：大于100小時(shí)（不開背光時(shí)）
?外形尺寸：151×75×33 mm
?整機(jī)重量：248g

1.2 主要功能
?適合測(cè)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；
?可配備多種不同頻率、不同晶片尺寸的雙晶探頭使用；
?具有探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)、兩點(diǎn)校準(zhǔn)功能, 可對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行自動(dòng)修正；
?已知厚度可以反測(cè)聲速，以提高測(cè)量精度；
?具有耦合狀態(tài)提示功能；
?有LED背光顯示，方便在光線昏暗環(huán)境中使用；
?有剩余電量指示功能，可實(shí)時(shí)顯示電池剩余電量；
?具有自動(dòng)休眠、自動(dòng)關(guān)機(jī)等節(jié)電功能；
?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(cè)厚儀對(duì)厚度的測(cè)量，是由探頭產(chǎn)生超聲波脈沖透過(guò)耦合劑到達(dá)被測(cè)體，一部分超聲信號(hào)被物體底面反射，探頭接收由被測(cè)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(lái)。
    
式中：    H－測(cè)量厚度；    v－材料聲速；
          t－超聲波在試件中往返一次的傳播時(shí)間。

1.4 儀器配置

    1    主機(jī)    1臺(tái)    

    2    標(biāo)準(zhǔn)探頭（5MHz）    1只    
    3    耦合劑    1瓶    
    4    ABS儀器箱    1只    
    5    隨機(jī)資料    1份    
    6    AA(5號(hào))尺寸堿性電池    2只  
    9    粗晶探頭（2MHz）        
    10    微徑探頭（7MHz）        
    11    高溫探頭（5MHz）        
    12    微型打印機(jī)    1臺(tái)    計(jì)算機(jī)上應(yīng)用(僅配記錄功能儀表)
    13    打印線纜    1條    
    14    數(shù)據(jù)管理軟件    1套    
    15    通訊線纜    1條    

3 測(cè)量前的準(zhǔn)備

3.1 儀器準(zhǔn)備
新購(gòu)儀器請(qǐng)參照裝箱單仔細(xì)查對(duì)儀器及附件，不全時(shí)請(qǐng)及時(shí)與廠家。
3.2 探頭選擇
根據(jù)被測(cè)對(duì)象的厚度及形狀來(lái)選擇探頭。
選擇的依據(jù)請(qǐng)參考本手冊(cè)1.4的表1.2：探頭選擇。
3.3 被測(cè)工件的表面處理
若被測(cè)體表面很粗糙或銹蝕嚴(yán)重，請(qǐng)用以下方法處理：
?在被測(cè)體表面使用耦合劑；
?利用除銹劑、鋼絲刷或砂紙?zhí)幚肀粶y(cè)體表面
?在同一點(diǎn)附近多次測(cè)量

4 儀器使用
4.1 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(cè)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)；
    
在開機(jī)狀態(tài)下，按鍵可以實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)操作。

4.2 探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)
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(cè)量出現(xiàn)偏差時(shí)應(yīng)進(jìn)行探頭校準(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。步驟如下：
1)按鍵，操作提示顯示當(dāng)前探頭型號(hào)設(shè)置；
2)按鍵及鍵，設(shè)定為正在使用的探頭型號(hào)；
3)測(cè)量?jī)x器上提供的標(biāo)準(zhǔn)試塊（4.00±0.01mm，當(dāng)聲速為5920m/s時(shí)）；
4)儀器顯示校準(zhǔn)測(cè)量值（4.00±0.01mm，當(dāng)聲速為5920m/s時(shí)），校準(zhǔn)過(guò)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(cè)量錯(cuò)誤。

4.3 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)。

4.4 聲速測(cè)量
在被測(cè)材料的聲速未知時(shí)，可利用儀器提供的聲速測(cè)量功能計(jì)算材料的聲速值。請(qǐng)注意，利用這一功能時(shí)，請(qǐng)用戶使用與被測(cè)材料同質(zhì)并已知厚度的試塊。具體操作過(guò)程如下：
1)首*行一次探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)
2)測(cè)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(cè)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(cè)量值。
6)再次按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)
4.5 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(cè)量精度。選擇與被測(cè)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(cè)量范圍的上限（試塊A），另一個(gè)試塊的厚度盡可能接近測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量下一個(gè)厚度值；
6)測(cè)量試塊B的厚度值；
7)按鍵及鍵調(diào)整該測(cè)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(cè)量值。
9)再次按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)
4.6厚度測(cè)量
將耦合劑均勻涂于被測(cè)區(qū)域，將探頭與被測(cè)材料表面緊密耦合，屏幕將顯示被測(cè)區(qū)域的測(cè)量厚度。當(dāng)探頭與被測(cè)材料良好耦合時(shí)，屏幕將顯示耦合標(biāo)志，如果耦合標(biāo)志閃爍或無(wú)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。

4.7 設(shè)置測(cè)厚模式
該儀器有兩種測(cè)厚模式：?jiǎn)吸c(diǎn)模式和掃描模式。單點(diǎn)模式：將儀器的探頭耦合到被測(cè)工件上，儀器就會(huì)測(cè)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(cè)量尚未結(jié)束，可以繼續(xù)測(cè)量）。單點(diǎn)模式的測(cè)量頻率為4次/秒，掃描模式的測(cè)量頻率為10次/秒，后者快于前者。 
測(cè)厚模式的改變可以通過(guò)下面的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)：按鍵改變當(dāng)前設(shè)置，屏幕顯示改變后的測(cè)厚模式，單點(diǎn)模式顯示為：SCAN OFF，掃描模式顯示為：SCAN ON。

4.8 設(shè)置顯示分辨率（測(cè)量精度）
對(duì)于zui高分辨率為0.01mm的超聲波測(cè)厚儀，用戶可根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)調(diào)整所需要的測(cè)量精度。在選擇高精度時(shí)，要求被測(cè)工件的表面比較光滑，以便測(cè)量得到的數(shù)據(jù)。當(dāng)測(cè)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：開機(jī)時(shí)，按住鍵的同時(shí)按下鍵，儀器的顯示分辨率會(huì)在0.1mm和0.01mm之間進(jìn)行切換。
4.9 改變單位制式
    該儀器可以公制或者英制顯示厚度和聲速。在厚度測(cè)量過(guò)程中，按鍵可以改變單位制式，在公制（厚度：mm,聲速: m/s）和英制(厚度：inch, 聲速: inch/µS)之間進(jìn)行切換。
4.10 存儲(chǔ)功能
4.10.1 存儲(chǔ)測(cè)量值
儀器中將存儲(chǔ)單元分成20個(gè)文件（F00-F19）,每個(gè)文件可存儲(chǔ)zui多100個(gè)厚度測(cè)量值。厚度測(cè)量后可直接按鍵將測(cè)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(cè)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)?！咀⒁狻浚簝x表初次使用此功能，實(shí)現(xiàn)要全部清空文件。清空文件操作請(qǐng)照4.10.2。
2)按鍵及鍵改變當(dāng)前文件名稱。
3)按鍵結(jié)束操作。
存儲(chǔ)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(chǔ)操作，并且屏幕會(huì)顯示“FULL”提示信息。
4.10.2 清空文件
如果要清空某個(gè)文件中的所有已存儲(chǔ)內(nèi)容，則需要按照下述步驟進(jìn)行：
1)在厚度測(cè)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。

4.10.3 查看/刪除存儲(chǔ)記錄
儀器中存儲(chǔ)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(cè)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(hào)（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(hào)，該記錄的內(nèi)容和記錄編號(hào)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。

4.11 厚度值打印
    （僅配有該功能的儀表）可以通過(guò)打印線纜連接到微型打印機(jī)(廠家型號(hào))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(cè)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。

4.12警示聲音設(shè)置
設(shè)為【開】時(shí)，在每次按鍵、測(cè)量完成、測(cè)量值超出測(cè)量限、刪除數(shù)據(jù)等情況下蜂鳴器都會(huì)長(zhǎng)鳴一聲。
警示聲音設(shè)置的改變可以通過(guò)下面的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)：在厚度測(cè)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 OFF，【關(guān)】顯示為：BEEP ON。
4.13 背光功能
    儀器液晶屏帶有背光功能，以便在光線昏暗處可以閱讀測(cè)量值。由于背光打開后，儀器功耗明顯增加，所以請(qǐng)?jiān)诒匾臅r(shí)候才打開背光，以節(jié)約用電，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。
    按鍵可以打開或者關(guān)閉背光。
4.14 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(hào)）電池。電池電量充足時(shí)，電量指示符號(hào)滿格顯示；電池用過(guò)一段時(shí)間后，電池符號(hào)會(huì)顯示為非滿格；電池接近用完時(shí)，電池符號(hào)會(huì)閃動(dòng)顯示 ，此時(shí)應(yīng)該立即更換電池。
4.15 自動(dòng)關(guān)機(jī)
?儀器具有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，以節(jié)省電池電能。
?如果在5分鐘內(nèi)既沒(méi)有測(cè)量，也沒(méi)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(cè)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。
?當(dāng)電池電壓過(guò)低時(shí)，儀器會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。
4.16 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(cè)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(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)也將同時(shí)被清空。
4.17 與PC機(jī)通訊
（僅配有該功能的儀表）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(cè)的指引，可以對(duì)儀器內(nèi)存儲(chǔ)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。
5 測(cè)量應(yīng)用技術(shù)
5.1 測(cè)量方法
?單點(diǎn)測(cè)量法：在被測(cè)體上任一點(diǎn)，利用探頭測(cè)量，顯示值即為厚度值。
?兩點(diǎn)測(cè)量法：在被測(cè)體的同一點(diǎn)用探頭進(jìn)行二次測(cè)量，在二此測(cè)量中，探頭的分割面成90度，較小值為厚度值。
?多點(diǎn)測(cè)量法：在直徑約為30 mm的圓內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，取其zui小值為厚度值。
?連續(xù)測(cè)量法：用單點(diǎn)測(cè)量法，沿線路連續(xù)測(cè)量，其間隔不小于5 mm ，取其中zui小值為被測(cè)體厚度值。
5.2管壁測(cè)量法
測(cè)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(cè)量。若管徑大時(shí)，測(cè)量應(yīng)在垂直軸線的方向測(cè)量；管徑小時(shí)，應(yīng)在二方向測(cè)量，取其中zui小值為厚度值。
6維護(hù)及注意事項(xiàng)
6.1 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(cè)量精度。儀器長(zhǎng)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！
6.2 一般注意事項(xiàng)
?應(yīng)避免儀器及探頭受到強(qiáng)烈震動(dòng)；
?避免儀器置于過(guò)于潮濕的環(huán)境中；
?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。
?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。
6.3 測(cè)量中注意事項(xiàng)
?測(cè)量時(shí)，只有出現(xiàn)耦合圖標(biāo)并穩(wěn)定時(shí)，才是良好的測(cè)量；
?若被測(cè)體表面有大量耦合劑時(shí)，當(dāng)探頭離開被測(cè)體表面時(shí)，耦合劑會(huì)引起誤測(cè)。因此測(cè)量結(jié)束時(shí)，應(yīng)迅速將探頭移開被測(cè)體表面。
?探頭表面為丙烯樹脂，對(duì)粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應(yīng)輕按；測(cè)粗糙表面時(shí),盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng)。
?常溫測(cè)量時(shí)，被測(cè)物表面不應(yīng)超過(guò)60℃，否則探頭不能再用。
?若探頭磨損，測(cè)量會(huì)出現(xiàn)示值不穩(wěn)，此時(shí)應(yīng)更換探頭。
6.4 標(biāo)準(zhǔn)試塊的清潔
由于使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需涂耦合劑，所以請(qǐng)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。*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。
6.5 機(jī)殼的清潔
酒精、稀釋液等對(duì)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。
6.6 儀器維修
當(dāng)儀器出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象（如儀器損壞，不能測(cè)量；液晶顯示不正常；正常使用時(shí)，誤差過(guò)大；鍵盤操作失靈或混亂等）時(shí)，請(qǐng)用戶不要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配之零部件，請(qǐng)?zhí)钔妆Ｐ蘅ê螅挥晌夜揪S修部門，執(zhí)行保修條例。
7 貯存與運(yùn)輸條件
?貯存時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)、強(qiáng)烈磁場(chǎng)、腐蝕性介質(zhì)、潮濕、塵埃，應(yīng)在常溫下貯存。
?運(yùn)輸時(shí)在保證原包裝的狀態(tài)下，可在三級(jí)公路條件下進(jìn)行。
    材料    聲速
        In/us    m/s
鋁    Aluminum    0.250    6340-6400
鋼    Steel, common    0.233    5920
不銹鋼    Steel, stainless    0.226    5740
黃銅    Brass    0.173    4399
銅    Copper    0.186    4720
鐵    Iron    0.233    5930
鑄鐵    Cast Iron    0.173-0.229    4400－5820
鉛    Lead    0.094    2400
尼龍    Nylon    0.105    2680
銀    Silver    0.142    3607
金    Gold    0.128    3251
鋅    Zinc    0.164    4170
鈦    Titanium    0.236    5990
錫    Tin    0.117    2960
丙烯酸(類)樹脂        0.109    2760
環(huán)氧樹脂    Epoxy resin    0.100    2540
冰    Ice    0.157    3988
鎳    Nickel    0.222    5639
樹脂玻璃    Plexiglass    0.106    2692
陶瓷    Porcelain    0.230    5842
聚氯乙烯    PVC    0.094    2388
石英    Quartz glass    0.222    5639
硫化橡膠    Rubber, vulcanized    0.091    2311
水    Water    0.058    1473
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(cè)厚中的常見(jiàn)問(wèn)題與處理方法
B.1 表面狀況對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
B.1.1 表面覆蓋物
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。
B.1.2 粗糙表面
過(guò)于粗糙的表面會(huì)引起測(cè)量誤差，甚至儀器無(wú)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、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(cè)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(guò)探頭底面中心的金屬薄層）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zui小值作為測(cè)量厚度，可取得較好效果。
B1.4 圓柱型表面
測(cè)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(cè)材料軸線之間的夾角至關(guān)重要。簡(jiǎn)單地說(shuō)，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(cè)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(cè)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(cè)量方法，取讀數(shù)中的zui小值作為測(cè)量厚度。
B1.5 復(fù)合外形
當(dāng)測(cè)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(cè)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(cè)量點(diǎn)處的厚度測(cè)量值。
B1.6 不平行表面
為了得到穩(wěn)定、可靠的厚度測(cè)量值，被測(cè)材料的另一表面必須與被測(cè)面平行或同軸，否則將引起較大測(cè)量誤差或根本無(wú)讀數(shù)顯示。
B.2 溫度對(duì)測(cè)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(duì)測(cè)量精度要求較高時(shí)，可采用試塊對(duì)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(cè)量，并求得溫度補(bǔ)償系數(shù)，用此系數(shù)修正被測(cè)工件的測(cè)量值
B.3材料衰減對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
對(duì)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(wú)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(cè)厚儀進(jìn)行厚度測(cè)量。
B.4 參考試塊的使用
對(duì)不同材料在不同條件下進(jìn)行測(cè)量，校準(zhǔn)試塊的材料越接近于被測(cè)材料，測(cè)量就越。理想的參考試塊將是一組被測(cè)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(cè)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(cè)量精度，這個(gè)試塊應(yīng)具有與被測(cè)材料相同的材質(zhì)和相近的厚度。取均勻被測(cè)材料用千分尺測(cè)量后就能作為一個(gè)試塊。
對(duì)于薄材料，在它的厚度接近于探頭測(cè)量下*，可用試塊來(lái)確定準(zhǔn)確的低限。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。
當(dāng)被測(cè)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(cè)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(wèn)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(cè)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(lái)測(cè)低碳鋼，但只能作為粗略測(cè)量。
本測(cè)厚儀具有測(cè)量聲速的功能，故可先測(cè)量出聲速，再以此聲速對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量。
B.5 鑄件測(cè)量 
鑄件測(cè)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(cè)量，因此使測(cè)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*衰減，衰減是由材料對(duì)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(guò)這一點(diǎn)，晶粒直徑再增大，衰減基本趨于一個(gè)固定值。對(duì)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(duì)超聲信號(hào)產(chǎn)生異常反射，產(chǎn)生草狀回波或樹狀回波，使測(cè)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(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此對(duì)鑄件測(cè)量要特別小心。
對(duì)鑄件測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：
?在測(cè)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。
?建議用與待測(cè)物相同的材料，測(cè)量方向與待測(cè)物也相同的試塊來(lái)校準(zhǔn)材料的聲速。
?必要時(shí)可進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。
B.6 減小測(cè)量誤差的方法
B.6.1 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)，zui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(cè)量值大于實(shí)際厚度，為防止這類誤差，測(cè)臨界薄材料時(shí)應(yīng)反復(fù)測(cè)量核對(duì)。
B.6.2銹斑、腐蝕凹坑等
被測(cè)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(wú)規(guī)則地變化，在情況下甚至無(wú)讀數(shù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凹坑或感到懷疑時(shí)，對(duì)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(lái)作多次測(cè)試。
B6.3 材料識(shí)別錯(cuò)誤
當(dāng)用一種材料校正了儀器后，又去測(cè)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。
B6.4 探頭的磨損
探頭表面為丙烯樹脂，*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(cè)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(cè)值仍不穩(wěn)定，則需更換探頭。
B6.5 多層材料、復(fù)合材料
要測(cè)量結(jié)合面不緊密的多層材料是不可能的，因超聲波無(wú)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(cè)量厚度的儀器均不適于測(cè)量多層材料和復(fù)合材料。
B6.6 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(wú)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(cè)量誤差，且氧化層厚度不同誤差的大小也不同。請(qǐng)用戶在使用時(shí)注意這種情況。可以在同一批被測(cè)材料中選擇一塊制成樣塊，用千分尺或卡尺測(cè)量測(cè)量其厚度，并用該樣塊對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
B6.7 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(cè)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(cè)的有關(guān)章節(jié)。
B6.8 耦合劑的選擇和使用
耦合劑是用來(lái)作為探頭與被測(cè)材料之間的超聲信號(hào)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(cè)值無(wú)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(rùn)滑脂等）。

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