超音波測厚儀是根據超音波脈衝反射原理來進行厚度測量的，當探頭髮射的超音波脈衝通過被測物體到達材料分界面時，脈衝被反射回探頭通過精確測量超音波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超音波以一恆定速度在其內部傳播的各種材料均可採用此原理測量。
基本介紹
- 中文名：超音波測厚儀
- 外文名：Ultrasonic thickness meter
- 最大量程範圍：0.08mm-635mm
- 測試材料：金屬，玻璃，陶瓷，橡膠，水等
- 原理：超音波脈衝反射
- 詞性：名詞
定義,相關套用,使用技巧,一般測量,精確測量法,連續測量法,格線測量法,影響因素,穿越塗層,配置,技術指標,標準配置,可選配置,探頭,數據通信,校驗方法,校驗評定,聲速參考,指標因素,
定義
超音波測厚儀是採用最新的高性能、低功耗微處理器技術，基於超音波測量原理，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，並可以對材料的聲速進行測量。可以對生產設備中各種管道和壓力容器進行厚度測量，監測它們在使用過程中受腐蝕後的減薄程度，也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量。
超音波測厚儀主要有主機和探頭兩部分組成。主機電路包括發射電路、接收電路、計數顯示電路三部分，由發射電路產生的高壓衝擊波激勵探頭，產生超聲發射脈衝波，脈衝波經介質介面反射後被接收電路接收，通過單片機計數處理後，經液晶顯示器顯示厚度數值，它主要根據聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。
相關套用
由於超音波處理方便，並有良好的指向性，超聲技術測量金屬，非金屬材料的厚度，既快又準確，無污染，尤其是在只許可一個側面可按觸的場合，更能顯示其優越性，廣泛用於各種板材、管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、鏽蝕的情況，因此對冶金、造船、機械、化工、電力、原子能等各工業部門的產品檢驗，對設備安全運行及現代化管理起著主要的作用。
超聲清洗與超音波測厚儀僅是超聲技術套用的一部分，還有很多領域都可以套用到超聲技術。比如超音波霧化、超音波焊接、超音波鑽孔、超音波研磨、超音波液位計、超音波物位計、超音波拋光、超音波清洗機、超聲馬達等等。超音波技術將在各行各業得到越來越廣泛的套用。
聲波鑽孔、超音波研磨、超音波液位計、超音波物位計、超音波拋光、超音波清洗機、超聲馬達等等。超音波技術將在各行各業得到越來越廣泛的套用。
使用技巧
一般測量
1、在一點處用探頭進行兩次測厚，在兩次測量中探頭的分割面要互為90°，取較小值為被測工件厚度值。
2、30mm 多點測量法：當測量值不穩定時，以一個測定點為中心，在直徑約為30mm 的圓內進行多次測量，取最小值為被測工件厚度值。
精確測量法
在規定的測量點周圍增加測量數目，厚度變化用等厚線表示。
連續測量法
用單點測量法沿指定路線連續測量，間隔不大於5mm。
格線測量法
在指定區域劃上格線，按點測厚記錄。此方法在高壓設備、不鏽鋼襯裡腐蝕監測中廣泛使用。
影響因素
（3）檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產生散射，探頭無法接受到底波信號。
（6）被測物背面有大量腐蝕坑。由於被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導致讀數無規則變化，在極端情況下甚至無讀數。
（7）被測物體（如管道）內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，測厚儀顯示值為壁厚加沉積物厚度。
（9）溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態材料每增加100°C，聲速下降1%。對於高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫專用探頭（300－600°C），切勿使用普通探頭。
（10）層疊材料、複合（非均質）材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的，因超音波無法穿透未經耦合的空間，而且不能在複合（非均質）材料中勻速傳播。對於由多層材料包紮製成的設備（像尿素高壓設備），測厚時要特別注意，測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
（12）耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超音波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當，將造成誤差或耦合標誌閃爍，無法測量。因根據使用情況選擇合適的種類，當使用在光滑材料表面時，可以使用低粘度的耦合劑；當使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時，應使用粘度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。其次，耦合劑應適量使用，塗抹均勻，一般應將耦合劑塗在被測材料的表面，但當測量溫度較高時，耦合劑應塗在探頭上。
（13）聲速選擇錯誤。測量工件前，根據材料種類預置其聲速或根據標準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後（常用試塊為鋼）又去測量另一種材料時，將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。
（14）應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在，固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響，當應力方向與傳播方向一致時，若應力為壓
應力，則應力作用使工件彈性增加，聲速加快；反之，若應力為拉應力，則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一至時，波動過程中質點振動軌跡受應力干擾，波的傳播方向產生偏離。根據資料表明，一般應力增加，聲速緩慢增加。
（15）金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產生的緻密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無名顯界面，但聲速在兩種物質中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。
穿越塗層
穿越塗層測厚：無需清除被測物體表面的油漆，塑膠等附著物即可測量基體厚度；
兩種穿越塗層測厚模式：薄塗層模式，厚塗層模式；
探頭自動識別與匹配自主專利技術：可對不同廠家生產的各種型號探頭自動進行靈敏度與頻率等參數測試識別，自動調整主機測量設定，達到最佳測量效果
探頭零點自動校準；
多種實用測量模式：標準測量模式，最大值測量模式，最小值測量模式，差值測量模式，平均值測量模式，高溫測量模式（配高溫探頭）；
適用於管材厚度測量；
人性化數據保存模式：可分組保存並可選擇每組保存數據量，無需保存每個測量數據，簡化操作；
適合測量高溫材料，最高可到300度（需另選購專用高溫探頭）。
配置
技術指標
測量範圍：0.65～400mm（鋼）；薄塗層模式（小於1mm）；穿越範圍：1～30mm（鋼）
厚塗層模式（大於1mm）穿越範圍：1～30mm（鋼）
顯示精度：0.01mm、0.1mm
材料聲速：508～18699m/s
掃描速度：2次/秒～20次/秒
頻率頻寬：1～10MHz。
管材測量下限：（取決於探頭）
Φ15mm×1.0mm（7.5MHz，Φ6mm的探頭）
Φ10mm×1.2mm（7.5MHz，Φ6mm的探頭）
電源：雙節AA（5號）電池
工作時間：280小時（自動模式） 100小時（背光打開）
顯示方式：128×64點陣液晶屏
外形尺寸：136（L）×72（W）×20（H）mm
重量：176g（含電池）
工作溫度：-10℃～50℃
標準配置
可選配置
序號 | 名稱 | 單位數量 | 備註 |
1 | 粗晶探頭（2.5MHz） | ||
2 | 微徑探頭（7MHz） | ||
3 | 高溫探頭（5MHz） | ||
4 | 微型藍牙印表機 | 1台 | 藍牙印表機僅適用PD-T1 |
5 | 數據管理軟體 | 1套 | |
6 | 通訊線纜 | 1條 |
探頭
探頭型號 | 特性 | 測量範圍（鋼） | 直徑 | 頻率 | 接觸溫度 |
2M PT-12 | 高穿透 | 3.0—400mm（鑄鐵） | 12mm或22mm可選 | 2MHz | -10—+60 |
2.5M PT-12 | 高穿透 | 3.0—400mm（鑄鐵） | 12mm或22mm可選 | 2.5MHz | -10—+60 |
5M￠10 | 通用探頭 | 1.0—260mm | 10mm | 5MHz | -10—+60 |
5M￠6 | 小管徑 | 1.0—60mm | 6mm | 5MHz | -10—+60 |
7M ￠10 | 高精度 | 0.7—100mm（鋼） | 10mm | 7MHZ | -10—+60 |
7M ￠6 | 小管徑 | 0.7—60mm | 6mm | 7MHz | -10—+60 |
7.5M ￠10 | 高精度 | 0.65—100mm（鋼） | 10mm | 7.5MHZ | -10—+60 |
7.5M ￠6 | 小管徑 | 0.65—60mm | 6mm | 7.5MHz | -10—+60 |
ZW5P | 高溫 | 4.0—80mm | 12mm | 5MHz | -10—+300 |
數據通信
（1）、USB數據線
（2）、上位機軟體（光碟）
（3）、藍牙傳輸
校驗方法
1、外觀檢查 配件齊全，外表不得有硬的碰傷和變形，所有緊固件不得鬆動和脫落。
2、測試誤差 ∣儀器示值-標稱值 ∣≤允許誤差 ∣儀器示值-標稱值 ∣≤0.3‰標稱值。
校驗評定
1、最大誤差在允許值範圍內，評定該超音波測厚儀合格並出具校驗記錄表，否則應進行修理調試和重新校驗
2、超音波測厚儀校驗周期為壹年。
聲速參考
指標因素
1、超音波測厚儀所測工件表面粗糙度過大，造成探頭與接觸面耦合效果差，反射回波低，甚至無法接收到回波信號。對於表面鏽蝕，耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理，降低粗糙度，同時也可以將氧化物及油漆層去掉，露出金屬光澤，使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。
2、檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產生散射，探頭無法接受到底波信號。
6、超音波測厚儀所測物背面有大量腐蝕坑。由於被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導致讀數無規則變化，在極端情況下甚至無讀數。
7、溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態材料每增加100℃，聲速下降1%。對於高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫專用探頭，切勿使用普通探頭。
8、層疊材料、複合（非均質）材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的，因超音波無法穿透未經耦合的空間，而且不能在複合材料中勻速傳播。對於由多層材料包紮製成的設備，測厚時要特別注意，測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
10、被測物體內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，顯示值為壁厚加沉積物厚度。
11、聲速選擇錯誤。測量工件前，根據材料種類預置其聲速或根據標準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器後又去測量另一種材料時，將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。
12、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產生的緻密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無明顯界面，但聲速在兩種物質的傳播速度不一樣，會導致最終的測量誤差。
13、應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在，固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響。
