1 概述：

本儀器是基于超聲波測量技術(shù)的智能型超聲波測厚儀，采用的高性能、低功耗微處理器技術(shù)，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，并可以對材料的超聲波聲速進行測量。此外，該儀器可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量。本儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領(lǐng)域。

2產(chǎn)品簡介

·適合測量金屬(如鋼、鑄鐵、鋁、銅等)、塑料、陶瓷、玻璃、玻璃纖維及其他任何超聲波的良導(dǎo)體的厚度。

·可配備多種不同頻率，不同晶片尺寸的雙晶探頭使用。

·具有探頭零點校準(zhǔn)，兩點校準(zhǔn)功能，可對系統(tǒng)誤差進行自動修正。

·已知厚度可以反測聲速，以提高測量精度。

·具有耦合狀態(tài)提示功能。

·有LED背光顯示，方便在光線昏暗環(huán)境中使用。

·有剩余電量指示功能，可實時顯示電池剩余電量。

·具有自動休眠、自動關(guān)機等節(jié)電功能。

·帶有RS232接口，可以方便、快捷地與PC機進行數(shù)據(jù)交換，可以連接到微型打印機（廠家型號）打印測量報告。

·可選擇配備微機軟件，具有傳輸測量結(jié)果、測值存儲管理、測值統(tǒng)計分析、打印測值報告等豐富功能。

·公制與英制一鍵轉(zhuǎn)換。

·主機一年內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題，免費換新，終生免費維修。

2.1 工作原理：

本超聲波測厚儀對厚度的測量，是由探頭產(chǎn)生超聲波脈沖透過耦合劑到達被測體，一部分超聲波信號被物體底面反射，探頭接收由被測體底面反射的回波，精確地計算超聲波的往返時間，并按下式計算厚度值，再將計算結(jié)果顯示出來。

H－測量厚度；V－超聲波在該材料中的速度；

t－超聲波在試件中往返一次的傳播時間。

2.2儀器配置及探頭選擇：

表1-1 儀器配置

表1-2 探頭選擇

2.3使用環(huán)境：

環(huán)境溫度：操作溫度－20℃～50℃；相對濕度≤90％；

周圍環(huán)境無強烈振動、無強磁場、無腐蝕性介質(zhì)及嚴(yán)重粉塵。

3 結(jié)構(gòu)與外觀：

1—外殼 2—鍵盤 3—液晶屏 4—發(fā)射插座 5—接收插座

6—校準(zhǔn)厚度塊 7—銘牌 8—電池倉蓋 9—超聲探頭

儀器長時間不使用時應(yīng)將電池取出，以免電池漏液，腐蝕儀器盒與電極片。

注意：電池安裝時的正負極性！極性顛倒可能導(dǎo)致儀器損壞！

3.1 鍵盤定義：

3.2 主顯示界面：

儀器開機后會自動進入主顯示界面，如下圖所示：

耦合狀態(tài)：探頭與被測工件的耦合標(biāo)志；

單位制式：mm、m/s（公制式），或者in、in/μs(英制式)；

電池電量：電池剩余電量顯示；

信息顯示：顯示厚度測量值，以及簡單的操作提示信息。

4測量與操作：

4.1 測量前準(zhǔn)備：

新購儀器請參照儀器配置仔細核對儀器及附件，不全時請及時與廠家聯(lián)系。

4.1.1 探頭選擇：

根據(jù)被測對象的厚度及形狀，參考本手冊1.4的表1-2來選擇探頭。

4.1.2 被測工件的表面處理：

若被測體表面很粗糙或銹蝕嚴(yán)重，請用以下方法處理：

（1）在被測體表面使用耦合劑；

（2）利用除銹劑、鋼絲刷或砂紙?zhí)幚肀粶y體表面；

（3）在同一點附近進行多次測量。

4.2 儀器操作：

4.2.1 儀器開、關(guān)機：

（1）將探頭插頭插入儀器探頭插座中；

（2）按鍵，伴隨著開機蜂鳴聲，儀器屏幕顯示開機畫面后自動進入測量界面，并顯示當(dāng)前儀器中設(shè)置的聲速值，此時儀器的各參數(shù)為上次關(guān)機前使用的參數(shù)；

（3）在開機狀態(tài)下，按鍵可以實現(xiàn)關(guān)機操作。

4.2.2 探頭零點校準(zhǔn)：

在每次更換探頭、改變聲速、更換電池、環(huán)境溫度變化較大或者測量超出誤差范圍時應(yīng)進行校準(zhǔn)。此步驟對保證測量準(zhǔn)確度十分關(guān)鍵。如有必要，可重復(fù)多次。步驟如下：

（1）按鍵，操作提示顯示當(dāng)前探頭頻率；

（2）按鍵及鍵，設(shè)定為正在使用的探頭頻率，設(shè)置探頭類型時請參照表3-1；

表3-1 探頭頻率設(shè)置對應(yīng)表

將耦合劑均勻涂于探頭上，將探頭與儀器上提供的標(biāo)準(zhǔn)試塊（厚度4.0mm）表面緊密耦合（(4.0±0.1)mm，當(dāng)聲速為5920m/s時）；

（3）儀器顯示校準(zhǔn)測量值（(4.0±0.1)mm，當(dāng)聲速為5920m/s時），校準(zhǔn)過程完畢。

注意：只限于將探頭耦合在儀器面板上的標(biāo)準(zhǔn)試塊上進行校準(zhǔn)，而不得在其它任何試塊上使用此鍵，否則將引起測量錯誤。

4.2.3 聲速設(shè)置：

當(dāng)已知材料的聲速時，可以利用儀器提供的聲速調(diào)節(jié)功能，并依據(jù)附表中的參考聲速值，調(diào)整儀器的內(nèi)置聲速值。操作方法為：

（1）按鍵，進入儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，此時屏幕上的“mm"或者“in"開始閃爍；

（2）再次按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍；

（3）按鍵在儀器內(nèi)置的聲速值之間切換，或者按鍵及鍵修改聲速值；

（4）按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)。

4.2.4 厚度測量：

將耦合劑均勻涂于被測區(qū)域，將探頭與被測材料表面緊密耦合，屏幕將顯示被測區(qū)域的測量厚度。當(dāng)探頭與被測材料良好耦合時，屏幕將顯示耦合狀態(tài)標(biāo)志，移開探頭后，耦合標(biāo)志消失，厚度值保持。如果耦合標(biāo)志閃爍或無耦合標(biāo)志則表示耦合狀況不好。

4.2.5 聲速測量：

在被測材料的聲速未知時，可利用儀器提供的聲速測量功能計算材料的聲速值。注意，利用這一功能時，請用戶使用與被測材料同質(zhì)并已知厚度的不同厚度三塊試塊。具體操作過程如下：

（1）首*行一次探頭零點校準(zhǔn)；

（2）測量已知厚度試塊的厚度值；

（3）按鍵，進入儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，此時屏幕上的“mm"或者“in"開始閃爍；

（4）按鍵及鍵調(diào)整該測量值到實際已知厚度值；

（5）按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍，儀器現(xiàn)在顯示的聲速即為計算后的聲速測量值；

（6）重復(fù)上述1-5項過程記錄下此數(shù)值，測量另外兩塊試塊的聲速值并記錄下數(shù)值，最后取三個聲速值的平均值即為該材料的聲速值；

（7）再次按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)。

4.2.6 兩點校準(zhǔn)：

兩點校準(zhǔn)可以同時校準(zhǔn)探頭零點和材料聲速，從而提高厚度測量精度。選擇與被測物的材料、聲速及曲率相同的兩個標(biāo)準(zhǔn)試塊，其中一個試塊的厚度等于或略高于使用中實際測量范圍的上限（試塊A），另一個試塊的厚度盡可能接近測量范圍的下限（試塊B）。操作步驟為：

（1）首*行一次探頭零點校準(zhǔn)；

（2）測量試塊A的厚度值；

（3）按鍵，進入儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)，此時屏幕上的“mm"或者“in"開始閃爍；

（4）按鍵及鍵調(diào)整該測量值到試塊A的實際已知厚度值；

（5）按鍵，屏幕上顯示“1OF2"的提示信息，提示繼續(xù)測量下一個厚度值；

（6）測量試塊B的厚度值；

（7）按鍵及鍵調(diào)整該測量值到試塊B的實際已知厚度值；

（8）按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍，儀器現(xiàn)在顯示的聲速即為計算后的聲速測量值；

（9）再次按鍵結(jié)束儀器參數(shù)調(diào)整狀態(tài)。

4.2.7 設(shè)置測厚模式：

該儀器有兩種測厚模式：單點模式和掃描模式。單點模式：將儀器的探頭耦合到被測工件上，儀器就會測出該點處的厚度。掃描模式：將探頭耦合到工件上并沿工件表面移動，當(dāng)探頭被拿起時，儀器就會閃爍顯示所掃查區(qū)域內(nèi)的最小厚度值，5秒鐘后停止閃爍（屏幕閃爍顯示厚度值時，表示本次掃描測量尚未結(jié)束，可以繼續(xù)測量）。單點模式的測量頻率為每秒鐘4次，掃描模式的測量頻率為每秒鐘10次，后者快于前者。

測厚模式的改變可以通過下面的操作來實現(xiàn)：按鍵改變當(dāng)前設(shè)置，屏幕顯示改變后的測厚模式，單點模式顯示為：SCAN OFF，掃描模式顯示為：SCAN ON。

4.2.8 設(shè)置測量精度：

對于分辨率為0.01mm的超聲波測厚儀型號，用戶可根據(jù)實際情況手動調(diào)整所需要的測量精度。在選擇高精度時，要求被測工件的表面比較光滑，以便測量得到精確的數(shù)據(jù)。當(dāng)測量粗糙表面或者粗晶材料時建議使用低精度。

設(shè)置方法：關(guān)機狀態(tài)下，按住鍵的同時按下鍵，待儀器開機后再松開按鍵，儀器的顯示分辨率會在0.1mm和0.01mm之間進行切換。

4.2.9 單位制式轉(zhuǎn)換：

該儀器可以公制或者英制顯示厚度和聲速。在厚度測量過程中，按鍵可以在公制（厚度：mm，聲速：m/s）和英制(厚度：in，聲速：in/µs)之間進行切換。

4.2.10 存儲功能：

（1）存儲測量值：

儀器中將存儲單元分成20個文件（F00-F19）,每個文件可存儲最多100個厚度測量值。厚度測量后可直接按鍵將測量值存入當(dāng)前文件中，如果要改變當(dāng)前文件的名稱，需要按下述步驟進行：

a.在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱（例如：F02）和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)；

b.按鍵及鍵改變當(dāng)前文件名稱；

c.按鍵結(jié)束操作。

存儲厚度值時，如果當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)已經(jīng)達到100個，則儀器會自動取消本次存儲操作，并且屏幕會顯示“FULL"提示信息。

（2）清空文件：

如果要清空某個文件中的所有已存儲內(nèi)容，則需要按照下述步驟進行：

a.在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

b.按鍵及鍵選擇要清空的文件名稱。

c.按鍵清空選定的文件，屏幕同時顯示“-DEL"提示信息。

d.按鍵結(jié)束操作。

（3）查看/刪除存儲記錄：

儀器中存儲的厚度值可以調(diào)出查看，也可以刪除某個厚度記錄。操作方法如下：

a.在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

b.按鍵及鍵選擇要查看的記錄所在的文件名稱。

c.按鍵進入選定的文件。屏幕顯示出該文件中的當(dāng)前記錄編號（如：L012），以及該記錄的內(nèi)容。

d.按鍵及鍵選擇要查看的記錄編號，該記錄的內(nèi)容和記錄編號交替顯示在屏幕上。

e.按鍵刪除該記錄。屏幕同時顯示“-DEL"提示信息。

f.按或鍵結(jié)束操作。

4.2.11 厚度值打?。?/span>

可以通過打印線纜連接到微型打印機(廠家型號)打印厚度報告。將打印線纜的一端的圓形插頭插入主機的RS232通信插座中,將另一端插頭插入微型打印機的通訊口。然后：

（1）將儀器和微型打印機上電開機。

（2）在厚度測量狀態(tài)下，按鍵，屏幕顯示當(dāng)前文件名稱和當(dāng)前文件中的記錄總數(shù)。

（3）按鍵及鍵選擇要打印的文件名稱。

（4）按鍵打印選定的文件。

4.2.12 警示聲音設(shè)置：

設(shè)為【開】時，在每次按鍵、測量完成、測量值超出測量范圍、刪除數(shù)據(jù)等情況下蜂鳴器都會長鳴一聲。

警示聲音設(shè)置的改變可以通過下面的操作來實現(xiàn)：在厚度測量模式下，按鍵改變當(dāng)前設(shè)置，屏幕顯示警示聲音當(dāng)前設(shè)置，【開】顯示為：BEEP ON，【關(guān)】顯示為：BEEP OFF。

4.2.13 EL背光：

按鍵可以打開或者關(guān)閉背光。

儀器液晶屏帶有EL背光功能，以便在光線昏暗處可以讀取測量值。由于背光打開后，儀器功耗明顯增加，所以請在必要的時候才打開背光，以節(jié)約用電，延長電池使用時間。

4.2.14 電池電量指示：

儀器主機內(nèi)裝有串聯(lián)連接的2節(jié)AA堿性電池。電池電量充足時，電量指示符號滿格顯示；電池用過一段時間后，電池符號會顯示為非滿格；電池接近用完時，電池符號會閃動顯示，此時應(yīng)該立即更換電池。

4.2.15關(guān)機方式：

l儀器具有自動關(guān)機功能，以節(jié)省電池電能。

l如果在5分鐘內(nèi)既沒有測量，也沒有任何按鍵操作，儀器會自動關(guān)機，在關(guān)機前液晶屏幕會閃爍顯示20秒，這時按除鍵外的任意鍵，或者進行一次測量操作，都可以使液晶屏幕停止閃動并停止關(guān)機操作。當(dāng)電池電壓過低時，儀器會自動關(guān)機。

4.2.16 恢復(fù)出廠設(shè)置：

開機時，按住鍵的同時按下鍵，儀器的所有測量參數(shù)和系統(tǒng)設(shè)置將恢復(fù)到出廠狀態(tài)，儀器內(nèi)部存儲的測量數(shù)據(jù)也將同時被清空。按鍵結(jié)束操作。

4.2.17 與PC機通訊：

將通訊電纜一端的圓形插頭插入主機通訊板上的RS232通信插座中,將另一端插頭插入計算機的串行口（COM）中。在PC機上運行DataPro數(shù)據(jù)管理軟件，按照DataPro 數(shù)據(jù)管理軟件操作手冊的指引，可以對儀器內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)下載到PC機中，并可以進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、保存、打印等操作。

5 測量中的幾種方法：

l（1）單點測量法：在被測體上任一點，利用探頭測量，顯示值即為厚度值；

l（2）兩點測量法：在被測體的同一點用探頭進行二次測量，在二次測量中，探頭的分割面成90o，取其中的較小值為厚度值；

l（3）多點測量法：在直徑約為30 mm的圓內(nèi)進行多次測量，取其最小值為厚度值；

l（4）連續(xù)測量法：用單點測量法，沿線路連續(xù)測量，其間隔不小于5 mm，取其中最小值為被測體厚度值；

l（5）管壁測量時，探頭分割面可分別沿管材的軸線或垂直管材的軸線測量。若管徑大時，測量應(yīng)在垂直軸線的方向測量；管徑小時，應(yīng)在兩個方向測量，取其中最小值為厚度值。

6 維護及注意事項：

6.1 電源檢查：

電池容量接近用完或用完時，應(yīng)該及時更換電池，以免影響測量精度。儀器長時間不使用時應(yīng)將電池取出，以免電池漏液，腐蝕儀器盒與電極片。

注意：電池安裝時的正負極性！極性顛倒可能導(dǎo)致儀器損壞！

6.2 一般注意事項：

l（1）應(yīng)避免儀器及探頭受到強烈震動；

l（2）避免儀器置于過于潮濕的環(huán)境中；

l（3）插拔探頭時，應(yīng)捏住活動外套沿軸線用力，不可旋轉(zhuǎn)插頭，以免損壞探頭電纜芯線；

l（4）油、灰塵的附著會使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應(yīng)清除污垢。

6.3 測量中注意事項：

l（1）測量時，只有出現(xiàn)耦合標(biāo)志并穩(wěn)定時，才是良好的測量；

l（2）若被測體表面有大量耦合劑時，當(dāng)探頭離開被測體表面時，耦合劑會引起誤測。因此測量結(jié)束時，應(yīng)迅速將探頭移開被測體表面；

l（3）探頭表面為樹脂，對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，盡量減少探頭在工作表面的劃動；

l（4）常溫測量時，被測物表面不應(yīng)超過50℃，否則探頭不能再用；

l（5）若探頭磨損，測量會出現(xiàn)示值不穩(wěn)，此時應(yīng)更換探頭。

6.4 標(biāo)準(zhǔn)試塊的清潔：

由于使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對儀器進行校準(zhǔn)時，需涂耦合劑，所以請注意試塊的防銹。使用后將標(biāo)準(zhǔn)試塊擦干凈。氣溫較高時不要沾上汗液。長期不使用應(yīng)在隨機試塊表面涂上少許油脂防銹，當(dāng)再次使用時，將油脂擦凈后，即可進行正常工作。

6.5 機殼的清潔：

酒精、稀釋液等對機殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時，用少量清水輕輕擦拭即可。

6.6 儀器維修：

當(dāng)儀器出現(xiàn)非正常現(xiàn)象（如儀器損壞，不能測量；液晶顯示不正常；正常使用時，誤差過大；鍵盤操作失靈或混亂等）時，請用戶不要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配零部件，請?zhí)钔妆Ｐ蘅ê?，交由我公司維修部門，進行維修。

7 貯存與運輸條件：

l貯存時應(yīng)遠離振動、強磁場、腐蝕性介質(zhì)、潮濕、塵埃，應(yīng)在常溫下貯存。

l運輸時在保證原包裝的狀態(tài)下，可在三級公路條件下進行。

附錄A 超聲測厚中的常見問題與處理方法

A.1 表面狀況對測量結(jié)果的影響：

A.1.1 表面覆蓋物：

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

A.1.2 粗糙表面：

過于粗糙的表面會引起測量誤差，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。

A.1.3 粗加工表面：

粗加工表面（如車床或刨床）所造成的有規(guī)則的細槽也會引起測量誤差，處理方法同上。另外調(diào)整超聲探頭串音隔層板（穿過探頭底面中心的金屬薄層）與被測材料細槽之間的夾角，使隔層板與細槽相互垂直或平行，取讀數(shù)中的最小值作為測量厚度，可取得較好效果。

A.1.4 圓柱型表面：

測量圓柱型材料，如管子、油桶等，正確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，作為材料的測量厚度。

根據(jù)材料的曲率正確選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線夾角方向。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。

A.1.5 復(fù)合外形：

當(dāng)測量復(fù)合外形的材料（如管子彎頭處）時可采用上文介紹的方法，所不同的是要進行二次測量，分別讀取探頭串音隔層板與軸線垂直和平行的兩個數(shù)值，其較小的一個數(shù)作為該材料在測量點處的厚度。

A.1.6 不平行表面：

為了得到穩(wěn)定、可靠的厚度測量值，被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸，否則將引起較大測量誤差或根本無讀數(shù)顯示。

A.2 溫度對測量結(jié)果的影響：

材料的厚度與超聲波在材料中的傳播速度均受溫度的影響。對測量精度要求較高時，可采用試塊對比法，即用相同材料、近似厚度的試塊在相同溫度條件下進行測量，并求得溫度補償系數(shù)，用此系數(shù)修正被測工件的測量值。

A.3 材料衰減對測量結(jié)果的影響：

對于一些如纖維、多孔、粗晶等材料，它們會造成超聲波的大量散射和能量衰減，以致可能使儀器出現(xiàn)反常的讀數(shù)甚至無讀數(shù)（通常反常的讀數(shù)小于實際厚度）。在這種情況下，該材料不適于用此測厚儀進行厚度測量。

A.4 參考試塊的使用：

對不同材料在不同條件下進行精確測量，校準(zhǔn)試塊的材料越接近于被測材料，測量就越精確。理想的參考試塊將是一組被測材料的不同厚度的試塊，試塊能提供儀器補償校正因素（如材料的微觀結(jié)構(gòu)、熱處理條件、粒子方向、表面粗糙等）。為了滿足精度測量的要求，一套參考試塊將是很重要的。

在大部分情況下，只要使用一個參考試塊就能得到令人滿意的測量精度，這個試塊應(yīng)具有與被測材料相同的材質(zhì)和相近的厚度。取均勻被測材料用千分尺測量后就能作為一個試塊。

對于薄材料，在它的厚度接近于探頭測量下，可用試塊來確定準(zhǔn)確的低限。不要測量低于下限厚度的材料。如果一個厚度范圍是可以估計的，那么試塊的厚度應(yīng)選上限值。

當(dāng)被測材料較厚時，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接近被測材料的，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，聲速將會有少量變化，為了解決這個問題，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)值與實際測量有別，這是因為材料的物理及化學(xué)情況有異。這種方法常被用來測低碳鋼，但只能作為粗略測量。