超声波测厚仪的技术介绍 测厚仪技术指标

由于超声波测厚仪处理方便，并有良好的指向性，超声技术测量金属，非金属材料的厚度，既快又准确，无污染，尤其是在只许可一个侧面可按触的场合，更能显示其优越性，广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况，因此对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的产品检验，对设备安全运行及现代化管理起着主要的作用。

超声波清洗机与超声波测厚仪仅是超声技术应用的一部分，还有很多领域都可以应用到超声技术。比如超声波雾化、超声波焊接、超声波钻孔、超声波研磨、超声波抛光、超声马达等等。超声波技术将在各行各业得到越来越广泛的应用。

超声测厚仪按工作原理分：有共振法、干涉法及脉冲反射法等几种，由于脉冲反射法并不涉及共振机理，与被测物表面的光洁度关系不密切，所以超声波脉冲法测厚仪是较受用户欢迎的一种仪表。

　　1 工作原理

　　超声波测厚仪主要有主机和探头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分，由发射电路产生的高压冲击波激励探头，产生超声发射脉冲波，脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收，通过单片机计数处理后，经液晶显示器显示厚度数值，它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。

　　我厂经营的HT系列超志波测厚仪，在采用国内外先进技术的基础上，运用单片机技术研制的一种低功耗低下限袖珍式的智能测量仪器，不仅有测量不同材质厚度的仪器，而且有单测钢，超薄型的，同时均可配套高温测厚探头。

　　2 测厚仪应用领域

　　由于超声波处理方便，并有良好的指向性，超声技术测量金属，非金属材料的厚度，既快又准确，无污染，尤其是在只许可一个侧面可按触的场合，更能显示其优越性，广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况，因此对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的产品检验，对设备安全运行及现代化管理起着主要的作用。

　　超声清洗与超声测厚仪仅是超声技术应用的一部分，还有很多领域都可以应用到超声技术。比如超声波雾化、超声波焊接、超声波钻孔、超声波研磨、超声波抛光、超声马达等等。超声波技术将在各行各业得到越来越广泛的应用。

　　涡流涂镀层测厚仪工作原理

　　1. 基本原理

　　涡流涂镀层测厚仪的基本工作原理是,当测头与被测式样接触时,测头装置所产生的高频电磁场, 使置于测头下的金属导体产生涡流,其振幅和相位是导体与测头之间非导电覆盖层厚度的函数. 即该涡流产生的交变电磁场会改变测头参数,而测头参数变量的大小,并将这一电信号转换处理,即可得到被测涂镀层的厚度.

　　2. 影响测量精度的原因

　　（1） 覆盖层厚度大于25μm时,其误差与覆盖层厚度近似成正比;

　　（2） 基体金属的电导率对测量有影响,它与基体金属材料成分及热处理方法有关;

　　（3） 任何一种测厚仪都要求基体金属有一个临界厚度,只有大于这个厚度,测量才不会受基体金属厚度的影响;

　　（4） 涡流测厚仪对式样测定存在边缘效应,即对靠近式样边缘或内转角处的测量是不可靠的.

　　（5） 试样的曲率对测量有影响,这种影响将随曲率半径的减小明显地增大;

　　（6） 基体金属和覆盖层的表面粗糙度影响测量的精度,粗糙度增大,影响增大;

　　（7） 涡流测厚仪对妨碍测头与覆盖层表面紧密接触的附着物质敏感.因此测量前应清除测头 和覆盖层表面的污物;测量时应使测头与测试表面保持恒压垂直接触.

超声波测厚仪以其精确的测量性能，优越的便携性和测量准确性的到了广大用户的认可和推荐，在实际操作超声波测厚仪时往往会出现来自仪器本身、工件表面内部结构和操作习惯的影响从而使得我们的测量结果出现误差。那么怎样才能尽可能避免这些因素引起的测量误差呢：

1、探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度增加，导致灵敏度下降，从而造成显示不正确。可选用500#砂纸打磨，使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则考虑更换探头。

2、工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。对于表面锈蚀，耦合效果极差的在役设备、管道等可通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。

3、检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。

4、工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低（耦合不好）。可选用小管径专用探头（6mm ）,能较精确的测量管道等曲面材料。

5、铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减，被散射的超声波沿着复杂的路径传播，有可能使回波湮没，造成不显示。可选用频率较低的粗晶专用探头（2.5MHz）。以上介绍的5种引起测量结果误差的因素是较为常见的几种，引起测厚仪测量误差的因素还有很多，我们在实际操作中按照说明书操作即可避免这种情况的发生。济宁市易畅仪器仪表有限公司生产高性能超声波测厚仪。

超声波测厚仪测量出现误差该如何预防

1.超薄材料

使用任何超声波测厚仪，当被测材料的厚度降到探头使用下限以下时，将导致测量误差，必要时，zui小极限厚度可用试块比较法测得。

当测量超薄材料时，有时会发生一种称为“双重折射”的错误结果，它的结果为显示读数是实际厚度的二倍，另一种错误结果被称为“脉冲包络、循环跳跃”，它的结果是测得值大于实际厚度，为防止这类误差，测临界薄材时应重复测量核对。

2.锈斑、腐蚀凹坑等

被测材料另一表面的锈斑凹坑等将引起读数无规则地变化，在ji端情况下甚至无读数，很小的锈点有时是很难发现的。当发现凹坑或感到怀疑时，这个区域的测量就得十分小心，可选择探头串音隔层板不同角度的定位来作多次测试。

3.材料识别错误

当用一种材料校正了仪器后，又去测试另一种材料时，将发生错误的结果，应注意选择正确的声速。

4.探头的磨损

探头表面为丙烯树脂,长期使用会使粗糙度增高,导致灵敏度下降，用户在可以确定为此原因造成误差的情况下，可用砂纸或油石少量打磨探头表面使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则需更换探头。

5.层迭材料、复合材料

要测量未经耦合的层迭材料是不可能的，因超声波无法穿透未经耦合的空间。又因超声波不能在复合材料中以匀速传播，所以用超声反射原理测量厚度的仪器均不适于测量层迭材料和复合材料。

6.金属表面氧化层的影响

有些金属可在其表面产生较致密的氧化层，例如铝等，这层氧化层与基体间结合紧密，无明显界面，

但超声波在这两种物质中的传播速度是不同的，故会造成误差，且氧化层厚度不同误差的大小也不同，请用户在使用时加以注意，可以在同一批被测材料中选择一块用千分尺或卡尺测量制成样块，对仪器进行校准。

7.反常的厚度读数

操作者应具备辨别反常读数的能力，通常锈斑、腐蚀凹坑、被测材料内部缺陷都将引起反常读数。解决办法可参考第5、6章。

8.耦合剂的使用和选择

耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。如果选择种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁，无法测值。耦合剂应适量使用，涂沫均匀。

选择合适种类的耦合剂是重要的，当使用在光滑材料表面时，低粘度的耦合剂（如随机配置的耦合剂、轻机油等）是很合适的。当使用在粗糙材料表面，或垂直表面及顶面时，可使用粘度较高的耦合剂（如甘油膏、黄油、润滑脂等）。