了解超聲波測(cè)厚儀的基本原理

日期：2024-08-03 08:04

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摘要：首先我們了解下TT160+超聲波測(cè)厚儀的基本原理：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)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。然后我們準(zhǔn)備測(cè)量： 1.測(cè)量準(zhǔn)備：將探頭插頭插入主機(jī)插座中開(kāi)機(jī)，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示聲速（5900m/s），此時(shí)可以開(kāi)始測(cè)量。 2. 校準(zhǔn)：在每次更換探頭、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，按校準(zhǔn)鍵進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，用耦合劑將探頭...

首先我們了解下TT160+超聲波測(cè)厚儀的基本原理：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)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。
然后我們準(zhǔn)備測(cè)量：
1.測(cè)量準(zhǔn)備：將探頭插頭插入主機(jī)插座中開(kāi)機(jī)，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示聲速（5900m/s），此時(shí)可以開(kāi)始測(cè)量。
2. 校準(zhǔn)：在每次更換探頭、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，按校準(zhǔn)鍵進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，用耦合劑將探頭與隨機(jī)試塊耦合（一般校準(zhǔn)快都在儀器身上），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，拿開(kāi)探頭后厚度值保持，耦合標(biāo)志消失。
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)，按以下公式計(jì)算實(shí)際厚度值：Ho=H×Vo/5900,公式中H—5900m/s聲速下測(cè)得厚度值；Vo—材料實(shí)際聲速值；Ho—材料實(shí)際厚度值。
3.開(kāi)始測(cè)量工件
二：超聲波測(cè)厚儀測(cè)量誤差的預(yù)防方法
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(chēng)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(chēng)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(lèi)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)。
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(wú)規(guī)則地變化，在極端情況下甚至無(wú)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(lái)作多次測(cè)試。
3. 探頭的磨損  探頭表面為丙烯樹(shù)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。
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)，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。
5. 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(wú)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。
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(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6、7條。必要時(shí)可用超聲波探傷儀做更仔細(xì)的檢查。
7. 耦合劑的使用和選擇  耦合劑是用來(lái)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(lèi)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(wú)法測(cè)值。耦合劑應(yīng)適量使用，涂抹均勻。  選擇合適種類(lèi)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、清機(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。

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