超声波测厚仪操作时需注意的问题,测厚仪性能特点

【导读】超声波测厚仪主要用于测量船体、汽油管道、高压容器、锅炉等的壁厚以及大面积板材厚度。被测材料可以是以钢为代表的金属类材料，也可以是塑料、尼龙等非金属材料。

超声波测厚仪主要用于测量船体、汽油管道、高压容器、锅炉等的壁厚以及大面积板材厚度。被测材料可以是以钢为代表的金属类材料，也可以是塑料、尼龙等非金属材料。其试验方法是仪器通过探头发射超声波，在到达试件底部后反射回来被测头接收。通过计数器精确测量超声波在材料中传播的时间，按一定的公式进行计算，由显示器显示出被测厚度值。
1、仪器校准
探头和电路都有一定的信号传输时间，这一时间必须从总的传输时间中减去，这一过程被称作仪器校准。忽略这一步会导致测量结果误差很大。校准时按压仪器的校准键，给探头涂少许耦合剂并轻压在仪器自带的校准试块上，当仪器显示出说明书上标明的标准试块的厚度值时，校准完毕。更换电池和探头后，以及每次测量之前都应进行仪器校准。
2、耦合剂的选用
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。耦合剂用于排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。要根据使用情况选择合适种类的耦合剂。当使用在光滑材料表面时，可以使用低黏度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用黏度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。并且，校准和测量时应选择同一种耦合剂。耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。
3、被测物表面的清洁
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。
4、探头的选用
一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，所以对于高温样品的测量应选用高温专用探头。铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时会产生严重的散射衰减，有可能使回波湮没，造成不显示。因此建议选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低(耦合不好)，可选用小管径专用探头(6mm)。
5、大衰减材料
对于一些如纤维、多孔、粗粒子材料，它们会造成超声波的大量散射和能量衰减，以致出现反常的读数甚至无读数(通常反常的读数小于实际厚度)，在这种情况下，则说明该材料不适于用此测厚仪测量。
6、材料的温度影响
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，可采用试块比对法，即用相同材料的试块在相同温度条件下进行测量，并求得温度补偿系数，用此系数修正被测工件的实测值。

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超声波测厚仪测量技术

　　超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射试验方法来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲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。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此试验方法测量。

　　使用超声波测厚仪进行测量的技术

　　一、清洁表面

　　测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物，铲除油漆等复盖物。

　　二、提高粗糙度要求

　　过份粗糙的表面会引起测量误差，甚至仪器无读数。测量前应尽量使被测材料表面光滑，可使用磨、抛、锉等方法使其光滑，还可使用高粘度耦合剂，选用粗晶探头SZ2.5P。

　　三、粗机加工表面

　　粗机加工表面(如车床或刨床)所造成的有规则的细槽也会引起测量误差，弥补方法同2，另外调整探头串音隔层板(穿过探头底面中心的薄层)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*小值作为测量厚度，可取得较好效果。

　　四、测量圆柱型表面

　　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。简单地说，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，沿与被测材料轴线方向垂直地缓慢摇动探头，屏幕上的读数将有规则地变化，选择读数中的*小值，作为材料的准确厚度。

　　选择探头串音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*小值作为测量厚度。

　　五、复合外形

　　当测量复合外形的材料(如管子弯头处)时可采用7.4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与平行的两个数值，其较小的一个数作为该材料在测量点处的厚度。

　　六、材料的温度影响

　　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。

　　七、不平行表面

　　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。

　　以上的内容就是使用超声波测厚仪进行测量的技术，按超声波脉冲反射试验方法设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。