1概述

1.1適用范圍

TT120超聲波測厚儀可用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中對(duì)鋼材厚度的測量，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，監(jiān)測它們?cè)谑褂眠^程中受腐蝕后的減薄程度，還可以對(duì)各種零件作精確測量。它最大的特點(diǎn)是具有高溫測厚的功能。

1.2基本原理

超聲波測量厚度的原理與光波測量原理相似。探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達(dá)被測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，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來確定被測材料的厚度。

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：0.1mm

工作頻率：5MHz

常溫測量范圍：1.2mm～225.0mm

高溫測量范圍：4.0mm～80.0mm

管材測量下限：Φ20mm×3.0mm

測量誤差：±(1%H+0.1)mm，H為被測物實(shí)際厚度

聲速：5900m/s

使用溫度范圍：0℃～40℃

測量溫度范圍：0℃～300℃

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;

●常溫測量與高溫測量轉(zhuǎn)換;

●非線性自動(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，以提高測量準(zhǔn)確度;

●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;

●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測量步驟

4.1測量準(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)秒后顯示聲速，如下圖所示。此時(shí)可開始測量。

4.2校準(zhǔn)

在每次更換探頭、更換電池及環(huán)境溫度變化較大時(shí)應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。此步驟對(duì)保證測量準(zhǔn)確度十分關(guān)鍵。如有必要，可重復(fù)多次。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4.0mm即校準(zhǔn)完畢。

說明：n按ZERO鍵進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)后，若要放棄校準(zhǔn)，再按ZERO鍵可回到測量狀態(tài)，屏幕顯示聲速5900m/s。

n常溫方式下校零，屏幕顯示的橫線將緩慢地逐條消失，高溫方式下校零，屏幕顯示的橫線將很快地逐條消失。

4.3測量厚度

將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，屏幕將顯示被測材料厚度，如圖：

說明：當(dāng)探頭與被測材料耦合時(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。

當(dāng)材料實(shí)際聲速與5900m/s不同時(shí)，按下式計(jì)算實(shí)際厚度值：

H0=H×V0/5900

式中：H—5900m/s聲速下測得厚度值；

V0—材料實(shí)際聲速值；

H0—材料實(shí)際厚度值。

4.4常溫測量與高溫測量轉(zhuǎn)換

儀器關(guān)機(jī)后，按住ZERO鍵，再按ON鍵開機(jī)，可進(jìn)行常溫測量與高溫測量轉(zhuǎn)換。其測量方式自動(dòng)保持，更換電池后需重新設(shè)置。

5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。

6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)。

7測量技術(shù)

7.1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)行測量，并求得溫度補(bǔ)償系數(shù)，用此系數(shù)修正被測工件的實(shí)測值。對(duì)于鋼鐵來說，高溫將引起較大的誤差，可用此法來補(bǔ)償校正。使用ZW5P探頭可測量表面溫度高達(dá)300℃的鋼材厚度。測量高溫鋼材時(shí)的注意事項(xiàng)：

（1）將隨機(jī)帶的高溫耦合劑均勻涂于ZW5P探頭的表面，耦合劑用量應(yīng)適中;

（2）手持探頭進(jìn)行點(diǎn)接觸測量。探頭與被測物接觸時(shí)間不超過5秒。在每次測量后應(yīng)將探頭用水冷卻或自然冷卻。再次測量前，應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于高溫測量采用點(diǎn)接觸測量的方法，探頭與被測物接觸時(shí)間較短，因此有時(shí)會(huì)造成測量失敗，在測量高溫材料時(shí)要反復(fù)多次測量。

（3）鋼材一般溫度每增加100℃，材料聲速下降1%左右，故測量值應(yīng)加以修正。

例：將H0定義為材料實(shí)際厚度值，H1定義為用TT120測量的顯示值，

則：100℃時(shí)，H0≈H1×0.99

200℃時(shí),H0≈H1×0.98

300℃時(shí),H0≈H1×0.97

7.2清潔表面

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

7.3降低粗糙度

過份粗糙的表面會(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。

7.4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)引起測量誤差，彌補(bǔ)方法同7.2，另外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過探頭底面中心的薄層）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)中的最小值作為測量厚度，可取得較好效果。

7.5測量圓柱型表面

測量圓柱型材料，如管子、油桶等，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量方法，取讀數(shù)中的最小值作為測量厚度。

7.6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7.5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)作為該材料在測量點(diǎn)處的厚度。

7.7不平行表面

為了得到一個(gè)令人滿意的超聲響應(yīng)，被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸，否則將引起測量誤差或根本無讀數(shù)顯示。

7.8參考試塊

為了能得到令人滿意的測量精度，最好選擇具有與被測材料相同的材質(zhì)和相近的厚度的試塊。取均勻被測材料用千分尺測量后就能作為一個(gè)試塊。

對(duì)于薄材料，在它的厚度接近于探頭測量下限時(shí)，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。

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。

在實(shí)際測量中被測材料的聲速可能是未知的，這時(shí)可以通過下面的公式計(jì)算出被測物體的厚度：

H0=（h0/h1）×H1

H0：被測物體實(shí)際厚度

H1：被測物體用TT120超聲測厚儀測得的厚度

h0：試塊實(shí)際厚度

h1：試塊用TT120超聲測厚儀測得的厚度

7.9測量中的幾種方法

a)單測量法：在一點(diǎn)的測量。

b)雙測量法：在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測量，兩次測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)測量法：在某一測量范圍內(nèi)進(jìn)行多次測量，取最小值為材料厚度值。

7.10探頭的選擇

7.11探頭串音隔層板磨損對(duì)測量會(huì)造成影響，出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)應(yīng)更換探頭。

1.測量不同的厚度時(shí)，其測量值總顯示某一值。

2.插上探頭不進(jìn)行測量就有回波指示或有測量值出現(xiàn)。

8測量誤差的預(yù)防方法

8.1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)，最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)果是測得值大于實(shí)際厚度，為防止這類誤差，測臨界探頭使用下限的材料時(shí)應(yīng)重復(fù)測量核對(duì)。

8.2銹斑、腐蝕凹坑等

被測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試。

8.3探頭的磨損

探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會(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。

8.4“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)儀器，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。

8.5層迭材料、復(fù)合材料

要測量未經(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量厚度的儀器均不適于測量層迭材料和復(fù)合材料。

8.6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)。解決辦法可參考第7、8章。必要時(shí)可用超聲波探傷儀做更仔細(xì)的檢查。

8.7耦合劑的使用和選擇

耦合劑是用來作為探頭與被測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、潤滑脂等）。當(dāng)測量高溫材料時(shí)，要使用高溫耦合劑。各種配方的耦合劑各地均有售。

8.8探頭護(hù)套

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

9注意事項(xiàng)

9.1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。

9.2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。

9.3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。測粗糙表面時(shí),盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng)。

常溫測量時(shí)，被測物表面不應(yīng)超過60℃，高溫測量時(shí)，被測物表面不應(yīng)超過300℃，否則探頭不能使用。

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。

拔探頭時(shí)，應(yīng)握住插頭活動(dòng)外套沿軸向用力，千萬不可旋轉(zhuǎn)探頭，否則極易損壞電纜線。9.4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.打開電池倉蓋(用拇指壓下倉蓋，再退出)

b.取出電池，放入新電池，注意極性

儀器長時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)將電池取出，以免電池漏液，腐蝕電池盒與極片。

9.5嚴(yán)格避免碰撞、潮溫等。

10維修

10.1測量值誤差過大時(shí)，請(qǐng)參考第7、8章。

10.2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。

10.3由于TT120超聲波測厚儀為高科技產(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。