31 概述

1.1 適用范圍

TT110超聲波測(cè)厚儀可用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中對(duì)鋼材厚度的測(cè)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(cè)，監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度，還可以對(duì)各種零件

作準(zhǔn)確測(cè)量。

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(guò)準(zhǔn)確測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)

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

5PΦ10/90° 探頭 1支

耦合劑 1瓶

1. 3.2選購(gòu)件：7PΦ6 探頭 1支

SZ2.5P 探頭 1支

1.3.3儀器各部分名稱(見(jiàn)下圖)

液晶屏顯示:

機(jī)身

液晶屏

鍵盤(pán)

校準(zhǔn)試塊

探頭

接收插座發(fā)射插座

4

BATT---低電壓標(biāo)志 凸----耦合標(biāo)志

m/s---聲速單位 mm----厚度單位

鍵盤(pán)功能說(shuō)明：

ON----開(kāi)機(jī)鍵

ZERO--校準(zhǔn)鍵

2 性能指標(biāo)

顯示方式:四位數(shù)字液晶顯示

顯示小單位：0.1mm

工作頻率及測(cè)量范圍：5PΦ10探頭、5PΦ10/90°探頭： 5MHz 1.2mm～225.0 mm

7PΦ6 探頭： 7MHz 0.8mm～60.0 mm

SZ2.5P探頭： 2.5 MHz 3.0 mm～300.0 mm

管材測(cè)量下限：5PΦ10探頭、5PΦ10/90°探頭：Φ20mm×3.0mm

7PΦ6 探頭： Φ15mm×2.0mm

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

聲速：5900m/s

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：126 mm×68 mm×23 mm

5

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；

●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(cè)

量準(zhǔn)確度；

●耦合狀態(tài)提示：提供耦合標(biāo)志，通過(guò)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(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(kāi)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(kāi)始測(cè)量。

全屏幕顯示

聲速

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(cè)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(shuō)明：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(cè)量狀態(tài)，屏幕顯

示聲速5900m/s 。

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：

拿開(kāi)探頭后，厚度值保持，耦合標(biāo)志消失。如圖：

說(shuō)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(shuō)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(cè)得厚度值；

V0 —材料實(shí)際聲速值；

H0 —材料實(shí)際厚度值。

5 低電壓指示

如果屏幕顯示BATT 標(biāo)志，說(shuō)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(cè)量技術(shù)

7.1 清潔表面

測(cè)量前應(yīng)**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。

7.2 提高粗糙度要求

過(guò)份粗糙的表面會(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，選用粗晶探頭SZ2.5P。

7.3 粗機(jī)加工表面

粗機(jī)加工表面（如車(chē)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7.2，另外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過(guò)探頭底面中心的薄層）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)中的小值作為測(cè)量厚度，可取得較好效果。

7.4 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(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

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)中的小值作為測(cè)量厚度。

7.5 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7.4 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。

7.6 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(wú)讀數(shù)顯示。

7. 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),可用相同材料的

試塊在相同溫度條件下分別測(cè)量，計(jì)算出溫度對(duì)該材料的測(cè)量誤差，提供參數(shù)去校正它,對(duì)于

鋼鐵來(lái)說(shuō),高溫將引起較大的誤差，可用此法來(lái)補(bǔ)償校正。

7.8 參考試塊

為了能得到令人滿意的測(cè)量精度，好選則具有與被測(cè)材料相同的材質(zhì)和相近的厚度的

試塊。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)，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。

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。

在實(shí)際測(cè)量中被測(cè)材料的聲速可能是未知的，這時(shí)可以通過(guò)下面的公式計(jì)算出被測(cè)物

體的厚度：H0 = （h0/ h1）×H1

H0：被測(cè)物體實(shí)際厚度 H1：被測(cè)物體用TT110 超聲測(cè)厚儀測(cè)得的厚度

h0： 試塊實(shí)際厚度 h1：試塊用TT110 超聲測(cè)厚儀測(cè)得的厚度

7. 9 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。

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，取小值為材料厚度值。

8 測(cè)量誤差的預(yù)防方法

8.1 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)，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)臨界探頭使用下限的材料時(shí)應(yīng)重復(fù)測(cè)量核對(duì)。

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