1概述

1.1適用范圍

TT130智能化超聲波測(cè)厚儀，采用超聲波測(cè)量原理，適用于能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播,并能從其背面得到反射的各種材料厚度的測(cè)量。

此儀器可對(duì)各種板材和各種加工零件作精確測(cè)量，另一重要方面是可以對(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^程中受腐蝕后的減薄程度?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域。

1.2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，通過精確測(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。

1.3基本配置及儀器各部分名稱

1.3.1基本配置：

主機(jī) 1臺(tái)

5PΦ10探頭 1支

耦合劑 1瓶

1.3.2選購(gòu)件：

5PΦ10/90°探頭 1支

SZ2.5P探頭 1支

7PΦ6探頭 1支

1.3.3儀器各部分名稱(見下圖)

2性能指標(biāo)

顯示方式：四位數(shù)字液晶顯示

顯示最小單位：0.01mm

工作頻率：5MHz

測(cè)量范圍：1.2mm～225.0mm（鋼）

管材測(cè)量下限：Φ20mm×3.0mm

測(cè)量誤差：±(1%H+0.1)mm，H為被測(cè)物實(shí)際厚度

聲速調(diào)節(jié)范圍：1000m/s～9999m/s

已知厚度反測(cè)聲速：測(cè)量范圍1000m/s～9999m/s，試塊厚度≤20mm時(shí)，聲速測(cè)量精度為±1mm/H×100%；試塊厚度>20mm時(shí)，聲速測(cè)量精度為±5%

使用溫度范圍：0℃～40℃

電源：二節(jié)5號(hào)干電池

功耗：工作電流＜20mA(3V)

外形尺寸：126mm×68mm×23mm

重量：170g

3主要功能

●自動(dòng)校對(duì)零點(diǎn)，可對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正

●線性自動(dòng)補(bǔ)償，在全范圍內(nèi)利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)探頭非線性誤差進(jìn)行修正，以提高準(zhǔn)確度。

●采用上、下調(diào)節(jié)鍵可對(duì)聲速、厚度進(jìn)行快速調(diào)整，可快速查詢厚度存儲(chǔ)單元。

●耦合狀態(tài)提示：提供耦合標(biāo)志，通過觀察其穩(wěn)定狀態(tài)可知耦合是否正常。

●可存儲(chǔ)十個(gè)厚度值，關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)不丟失，為高空及野外工作帶來方便。

●測(cè)聲速功能：根據(jù)樣塊厚度直接測(cè)出其聲速，避免了查表或換算的麻煩。

●可存儲(chǔ)五種不同材料的聲速。

●低電壓提示。

●自動(dòng)關(guān)機(jī)：定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)會(huì)幫您斷電。

●全鍵膜密閉式操作----防油污，提高使用壽命。

4測(cè)量步驟

4.1測(cè)量準(zhǔn)備

將探頭插頭插入主機(jī)探頭插座中，按ＯＮ鍵開機(jī)，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示上次關(guān)機(jī)前使用的聲速，如下圖所示，此時(shí)可開始測(cè)量。

4.2聲速的調(diào)整

如果當(dāng)前屏幕顯示為厚度值，按VEL鍵進(jìn)入聲速狀態(tài)，屏幕將顯示當(dāng)前聲速存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。每按一次，聲速存儲(chǔ)單元變化一次，可循環(huán)顯示五個(gè)聲速值。如果希望改變當(dāng)前顯示聲速單元的內(nèi)容，用▲或▼鍵調(diào)整到期望值即可，同時(shí)將此值存入該單元。

4.3校準(zhǔn)

在每次更換探頭、更換電池之后應(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。

將聲速調(diào)整到5900m/s后按ZERO鍵，進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，屏幕顯示：

在隨機(jī)試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機(jī)試塊耦合，屏幕顯示的橫線將逐條消失，直到屏幕顯示4.00mm即校準(zhǔn)完畢。然后轉(zhuǎn)入測(cè)量狀態(tài)，測(cè)量隨機(jī)試塊，若示值誤差超出儀器的測(cè)量誤差還需再次進(jìn)行校準(zhǔn)，直到示值誤差在測(cè)量誤差范圍內(nèi)為止。

4.3測(cè)量厚度

將耦合劑涂于被測(cè)處，將探頭與被測(cè)材料耦合即可測(cè)量，屏幕將顯示被測(cè)材料厚度，如圖：

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。拿開探頭后，厚度值保持，耦合標(biāo)志消失。如圖：

5測(cè)量聲速

如果希望測(cè)量某種材料的聲速,可利用已知厚度試塊測(cè)量聲速。先用游標(biāo)卡尺或千分尺測(cè)量試塊，準(zhǔn)確讀取厚度值。將探頭與已知厚度試塊耦合，直到顯示出一厚度值，拿開探頭后，用▲或▼鍵將顯示值調(diào)整到實(shí)際厚度值，然后按VEL鍵即可顯示出被測(cè)聲速，同時(shí)該聲速被存入當(dāng)前聲速存儲(chǔ)單元。聲速測(cè)量必須選擇足夠厚度的測(cè)試塊，推薦最小壁厚為20mm。

例：若測(cè)量厚度為25mm材料的聲速，操作如下：

1.任選一個(gè)聲速測(cè)量，顯示某一厚度值如下：

6厚度值存儲(chǔ)

6.1存儲(chǔ)

按住VEL鍵，再按ZERO鍵,進(jìn)入厚度存儲(chǔ)狀態(tài)，顯示某一厚度存儲(chǔ)單元號(hào)，此時(shí)可用▲或▼鍵設(shè)定所需單元（用▲或▼鍵可循環(huán)顯示0～9單元）。測(cè)量厚度的同時(shí)，將測(cè)量值存入設(shè)定單元。每測(cè)一次新值即將舊值刷新，該單元記錄的是最后一次測(cè)量的值。按VEL鍵可退出厚度存儲(chǔ)狀態(tài)。

6.2查看存儲(chǔ)內(nèi)容

按住VEL鍵,再按ZERO鍵,顯示當(dāng)前厚度存儲(chǔ)單元號(hào),用▲或▼鍵找到要查看的單元(用▲或▼鍵可循環(huán)顯示0～9號(hào)單元)，再操作一次即顯示該單元的內(nèi)容。此時(shí)測(cè)量也可將新測(cè)的值存入該單元。按VEL鍵可退出厚度存儲(chǔ)狀態(tài)。

例：查看3號(hào)單元存儲(chǔ)的厚度值

1.按住VEL鍵,再按ZERO鍵,顯示如下:

4.按VEL鍵退出厚度存儲(chǔ)狀態(tài)。如果不按VEL鍵退出厚度存儲(chǔ)狀態(tài)，那么再測(cè)量的厚度值將該單元的舊值刷新。

7低電壓指示

如果屏幕顯示BATT標(biāo)志，說明電池電壓已低落，應(yīng)及時(shí)更換電池后再繼續(xù)使用。

8自動(dòng)關(guān)機(jī)

如果二分鐘內(nèi)不進(jìn)行任何操作，將自動(dòng)關(guān)機(jī)。

9測(cè)量技術(shù)

9.1清潔表面

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，鏟除油漆等復(fù)蓋物。

9.2降低粗糙度

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

9.3粗機(jī)加工表面

粗機(jī)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，彌補(bǔ)方法同9.2，另外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過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)中的最小值作為測(cè)量厚度，可取得較好效果。

9.4測(cè)量圓柱型表面

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)單地說，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)中的最小值，作為材料的準(zhǔn)確厚度。

選擇探頭串音隔層板與被測(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)中的最小值作為測(cè)量厚度。

9.5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9.4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與平行的兩個(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。

9.6不平行表面

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。

9.7材料的溫度影響

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)，可采用試塊對(duì)比法，即用相同材料的試塊在相同溫度條件進(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)工件的實(shí)測(cè)值。

9.8大衰減材料

對(duì)于一些如纖維、多孔、粗粒子材料，它們會(huì)造成超聲波的大量散射和能量衰減，以致出現(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，則說明該材料不適于用此測(cè)厚儀測(cè)試。

9.9參考試塊

為了校準(zhǔn)儀器,TT130超聲波測(cè)厚儀機(jī)殼上配置有一厚度為4.00mm鋼質(zhì)試塊，校準(zhǔn)方法見4.3。對(duì)不同材料在不同條件下進(jìn)行精確測(cè)量，僅靠隨機(jī)配置的試塊往往不能滿足校準(zhǔn)要求。校準(zhǔn)試塊的材料越接近于被測(cè)材料，測(cè)量就越精確，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）。為了滿足最大精度測(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)量下限時(shí)，可用試塊來確定準(zhǔn)確的低限（鋼的測(cè)量下限為1.2mm）。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。這種方法常被用來測(cè)低碳鋼，但只能作為粗略測(cè)量。

TT130超聲測(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。

9.10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

板要互相垂直。選擇讀數(shù)中的最小值作為材料的準(zhǔn)確厚度。

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，取最小值為材料厚度值。

9.11探頭的選擇

9.12探頭串音隔層板磨損對(duì)測(cè)量會(huì)造成影響，出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)應(yīng)更換探頭。

1.測(cè)量不同的厚度時(shí)，其測(cè)量值總顯示某一值。

2.插上探頭不進(jìn)行測(cè)量就有回波指示或有測(cè)量值出現(xiàn)。

10測(cè)量誤差的預(yù)防方法

10.1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)，最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)臨界薄材時(shí)應(yīng)重復(fù)測(cè)量核對(duì)。

10.2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，在極端情況下甚至無讀數(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。

10.3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)試另一種材料時(shí)，將發(fā)生錯(cuò)誤的結(jié)果，應(yīng)注意選擇正確的聲速。

10.4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。

10.5“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。

10.6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。

10.7金屬表面氧化層的影響

有些金屬可在其表面產(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)加以注意，可以在同一批操作者應(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9、10章。

10.9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，涂沫均勻。

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、輕機(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。

10.10探頭護(hù)套

測(cè)曲面時(shí)，建議采用曲面探頭護(hù)套，可較精確測(cè)量管道類曲面材料的厚度，探頭護(hù)套屬選購(gòu)件,可向時(shí)代公司銷售部門購(gòu)買。

11注意事項(xiàng)

11.1自動(dòng)關(guān)機(jī)

TT130超聲波測(cè)厚儀在使用過程中，其內(nèi)部除二節(jié)AA(5#)減性電池外還有一枚鋰電池,鋰電池的作用是給主機(jī)中的ROM數(shù)據(jù)儲(chǔ)存集成片提供不間斷電源。如果在測(cè)厚儀尚未自動(dòng)關(guān)機(jī)的情況下，便取出二節(jié)5#電池，儀器將被迫使用鋰電池中的電能，一旦鋰電池的電被耗盡，更換電池時(shí)，儀器就不能儲(chǔ)存測(cè)試數(shù)據(jù)，從而不能使用，故請(qǐng)注意，一定要待儀器自動(dòng)關(guān)機(jī)后再將二節(jié)5#電池取出。

11.2試塊的清潔

由于使用隨機(jī)試塊對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需涂耦合劑，所以請(qǐng)注意防銹。使用后將隨機(jī)試塊擦干凈。氣溫較高時(shí)不要沾上汗液。長(zhǎng)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。

11.3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。

11.4探頭的保護(hù)

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60℃，否則探頭不能再用。

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。

11.5電池的更換

出現(xiàn)低電壓指示標(biāo)志后，應(yīng)及時(shí)更換電池，按下述方式更換：

a.等待機(jī)器自動(dòng)關(guān)機(jī)

b.打開電池倉(cāng)蓋(用拇指壓下倉(cāng)蓋，再退出)

c.取出電池，放入新電池，注意極性

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，腐蝕電池盒與極片。

11.6嚴(yán)格避免碰撞、潮溫等。

12維修

12.1測(cè)量值誤差過大時(shí)，請(qǐng)參考第10、11章。

12.2如出現(xiàn)以下問題請(qǐng)與時(shí)代集團(tuán)維修部門聯(lián)系:

A儀器器件損壞，不能測(cè)量。

B液晶顯示不正常。

C正常使用時(shí)，誤差過大。

D鍵盤操作失靈或混亂。

12.3由于TT130超聲波測(cè)厚儀為高科技產(chǎn)品，所以維修工作應(yīng)由受過專業(yè)培訓(xùn)的維修人員完成，請(qǐng)用戶不要自行拆卸修理。