重慶里博儀器有限公司TT140超聲波測厚儀目錄1.概述………22.性能指標(biāo)…………………43.測量與操作………………54.測量技術(shù)…………………145.測量誤差的防止方法……176.重要事項(xiàng)…………………187.維修………198.附表………201概述合用范圍TT100,TT110,TT130，TT140工具系列超聲波測厚儀，采用超聲波測量原理，合用于能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播，并能從其背面得到反射的各種材料厚度的測量。此儀器可對各種板材和各種加工零件做精確測量，另一重要方面是可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄限度?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領(lǐng)域?；驹沓暡y量厚度的原理與光波測量原理相似。探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達(dá)背測物體并在物體中傳播，到達(dá)材料分界面時被反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來擬定被測材料的厚度。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L51探頭1支耦合劑1瓶儀器箱1只1.3.2選購件：L77探頭LZ2探頭LG5探頭標(biāo)準(zhǔn)試塊1.3.3儀器各部分名稱（見圖）液晶顯示屏：（TT130功能最全的操作界面）鍵盤功能說明：存儲---將當(dāng)前測量的值存儲到選定的文獻(xiàn)夾。查看---閱讀當(dāng)前文獻(xiàn)夾中已經(jīng)存儲的測量數(shù)據(jù)?！?--用于加數(shù)字或菜單選擇。↓---用于減數(shù)字或菜單選擇。菜單---用于進(jìn)入菜單或確認(rèn)?！?--用于開關(guān)機(jī)或退出菜單。性能指標(biāo)測量范圍：0.7mm～250.00mm顯示分辨率：0.01mm或0.1mm示值誤差：±0.05mm或0.1mm管材的測量下限（鋼）：φ20mm×3.0mm(L51探頭)φ15mm×2.0mm(L77探頭)示值誤差不超過±0.03mm聲速調(diào)節(jié)范圍：1000m/s～10000m/s已知厚度反測聲速：測量范圍1000m/s～10000m/s，試塊厚度≤20mm時，聲速測量精度為±1mm/H×100％；試塊厚度>20mm時,聲速測量精度為±5％。使用環(huán)境溫度：0℃～40℃電源：二節(jié)7號干電池功耗：工作電流<20mA(不開背光)外形尺寸：132mm×69mm×27mm重量：245g測量與操作測量準(zhǔn)備將探頭插入主機(jī)探頭插座。按一下電源開關(guān)按鈕，屏幕顯示過程如下：選擇測量類型1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘測量’3--按上下箭頭鍵選擇‘標(biāo)準(zhǔn)測量’4—按菜單鍵確認(rèn)或按電源鍵退出選擇聲速（TT110聲速不可調(diào)）1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘聲速’3--按上下箭頭鍵選擇‘聲速設(shè)立’或‘聲速測量’4—按菜單鍵確認(rèn)或按電源鍵退出聲速設(shè)立1—按上下箭頭鍵加減反白顯示的數(shù)字2—按菜單鍵確認(rèn)并自動進(jìn)入下一位數(shù)字設(shè)立3—所有設(shè)立完后按菜單鍵確認(rèn)或按電源鍵退出聲速測量1—按上下箭頭鍵加減反白顯示的厚度值位2—按菜單鍵確認(rèn)并自動進(jìn)入下一位厚度值設(shè)立3—最后一位數(shù)字設(shè)立好后暫時不按菜單鍵，將探頭在試塊上放好，按菜單鍵確認(rèn)后可以讀取測到的聲速值4—測量完后按電源鍵退出選擇探頭類型1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘探頭設(shè)立’3--按上下箭頭鍵選擇需要的探頭類型4—按菜單鍵確認(rèn)或按電源鍵退出選擇精度和制式1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘精度和制式’（左下角小箭頭向下表達(dá)下面尚有內(nèi)容）3--按上下箭頭鍵選擇需要的精度和制式4—按菜單鍵確認(rèn)或按電源鍵退出廠商信息1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘廠商信息’3—儀器顯示生產(chǎn)廠家聯(lián)系信息4—按電源鍵退出恢復(fù)原始設(shè)立1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘恢復(fù)原設(shè)立’3—儀器發(fā)出詢問“是否恢復(fù)”4—按菜單鍵確認(rèn)或按電源鍵退出查看儀器標(biāo)記1—按菜單鍵進(jìn)入菜單2—按上下箭頭鍵選擇‘儀器標(biāo)記’3—儀器顯示機(jī)器號4—按電源鍵退出用隨機(jī)試塊校準(zhǔn)儀器在儀器殼正面下方有一厚度4mm試塊，把聲速設(shè)為5920m/s，在試塊上涂上耦合劑，把探頭放在試塊正中并輕輕壓緊，按一下‘下箭頭’鍵，可以看到儀器顯示試塊厚度為4.000mm，假如試塊厚度測量值不為4.000mm請?jiān)龠M(jìn)行校準(zhǔn)，直到試塊測量厚度為4.000mm。儀器完畢校準(zhǔn)，就可以正常投入使用。測量厚度先設(shè)立好聲速，然后將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，假如耦合良好，屏幕顯示耦合符號后就會顯示被測物的厚度，拿開探頭后，測量值保持顯示，耦合標(biāo)志消失。如下圖：說明：假如耦合標(biāo)志不顯示或閃爍表達(dá)耦合不良好，假如測量厚度值跳動表達(dá)測試手在動或者耦合不良好??！測量聲速假如希望測量某種材料的聲速，可運(yùn)用已知厚度試塊測量聲速。先用游標(biāo)卡尺或千分尺測量試塊，準(zhǔn)確讀取厚度值。將探頭與已知厚度試塊耦合，選擇聲速測量界面，輸入試塊厚度值，保證探頭沒有晃動并耦合良好，然后按下‘菜單’鍵，這時儀器顯示所測得的被測物的聲速值。聲速測量必須選擇足夠厚度的測試塊，推薦最小壁厚為30mm。例如：測量厚度為25.00mm說明：可以多次輸入厚度值進(jìn)行測量（重測）厚度值存儲在進(jìn)行測量的時候，假如測量值沒有跳動，可以進(jìn)行存儲測量值，只要按下‘存儲’鍵，就可以把當(dāng)前測量的值存儲到當(dāng)前的文獻(xiàn)夾中。刪除可以把已經(jīng)存有數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)夾的存儲內(nèi)容清除掉，以便存儲其他新測測量數(shù)據(jù)，操作方法見3.6.2背光在測量界面，按一次‘上箭頭’鍵背光打開，再按一次‘上箭頭’鍵背光關(guān)閉。請盡也許不要打開背光，以便節(jié)約電池電能。電池電量指示在測量界面可以看到電池電量的使用情況。當(dāng)電池電量顯示尚有一個小黑格時請立即更換電池，以避免電池漏液體損壞儀器。關(guān)機(jī)有兩種關(guān)機(jī)方式，在測量界面按下電源鍵，儀器關(guān)機(jī)。假如開機(jī)狀態(tài)3分鐘內(nèi)沒有任何操作，儀器會自動關(guān)機(jī)。測量技術(shù)4.1清潔表面測量前應(yīng)清除被測物體表面所有的灰塵，污垢和銹蝕物，鏟除油漆等覆蓋物。4.2提高粗糙度規(guī)定過度粗糙的表面會引起測量誤差，甚至儀器無法測量，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。4.3粗機(jī)加工表面粗機(jī)加工表面（如車床或刨床）所導(dǎo)致的有規(guī)則的細(xì)槽也會引起測量誤差，填補(bǔ)方法同4.2，此外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過探頭底面中心的金屬薄層）與被測材料細(xì)槽之間的夾角，使隔層板與細(xì)槽互相垂直或平行，取讀數(shù)的最小值作為測量厚度，可取得較好的效果。4.4測量圓柱型表面測量圓柱型材料，如管子，油桶等，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。簡樸地說，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，作為材料的準(zhǔn)確厚度。選擇探頭串音隔層板與被測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方法測量，取讀數(shù)中的最小值作為測量厚度。4.5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5.4介紹的方法，所不同的是要進(jìn)行二次測量，分別讀取探頭串音隔板與軸線垂直與軸線平行的兩個數(shù)值，其較小的一個數(shù)作為該材料在測量點(diǎn)處的厚度。4.6不平行表面為了得到一個令人滿意的超聲響應(yīng)，被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸，否則將引起測量誤差或主線無讀數(shù)顯示。4.7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，若對測量精度規(guī)定較高時，可采用試塊對比法，即用相同材料的試塊在相同溫度條件進(jìn)行測量，并求得溫度補(bǔ)償系數(shù)，用此系數(shù)修正工件的實(shí)測值。4.8大衰減材料對于一些如纖維，多孔，粗粒子材料，它們會導(dǎo)致超聲波的大量散射和能量衰減，以致出現(xiàn)反常的讀數(shù)甚至無讀數(shù)（通常反常的讀數(shù)小于實(shí)際厚度），在這種情況下，則說明該材料不適于用此測厚儀測試。4.9參考試塊對不同材料在不同條件下進(jìn)行精確測量，校準(zhǔn)試塊的材料越接近被測材料，測量就越精確。抱負(fù)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(bǔ)償校正因素（如材料的微觀結(jié)構(gòu)，熱解決條件，粒子方向，表面粗糙等）。為了滿足最大精度測量的規(guī)定，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限時，可用試塊來擬定準(zhǔn)確的低限。不要測量低于下限厚度的材料。假如一個厚度范圍是可以估計(jì)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，其聲速將會有少量的變化，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，查已知材料的聲速的功能，故可先測量出聲速，再以此聲速對工件進(jìn)行測量。4.10測量中的幾種方法1—單測量法：在一點(diǎn)的測量2—雙測量法：在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測量，兩次測量中探頭串音隔板要互相垂直。選擇讀數(shù)中的最小值作為材料的準(zhǔn)確厚度。3—多點(diǎn)測量法：在某一測量范圍內(nèi)進(jìn)行多次測量，取最小值為材料厚度值。4.11探頭的選擇見相關(guān)的選型表??！4.12探頭串音隔板磨損對測量會導(dǎo)致影響，出現(xiàn)下列現(xiàn)象時應(yīng)更換探頭。1—測量不同的厚度時，其測量值總顯示某一值。2—插上探頭不進(jìn)行測量就有耦合標(biāo)志或測量值出現(xiàn)。4.13鑄件測量鑄件測量有其特殊性。鑄件材料的晶粒比較粗大，組織不夠緊密，加上往往處在毛面狀態(tài)就進(jìn)行測量，因此使測量碰到較大的困難。一方面是晶粒的粗大和組織不致密性導(dǎo)致聲能的極大衰減，衰減是由材料對聲能的散射和吸取導(dǎo)致的。衰減的限度與晶粒尺寸和超聲頻率是有密切關(guān)系的，相同頻率下衰減隨晶粒直徑的增長而增大，但有一最高點(diǎn)，超過這一點(diǎn)，晶粒直徑再增大，衰減基本趨于一固定值。對于不同頻率的衰減隨頻率的增大而增大。另一方面，由于晶粒粗大和鑄造中存在粗大異相組織時，將產(chǎn)生異常反射，即草狀回波或樹狀回波，使測厚出現(xiàn)錯誤讀數(shù)，導(dǎo)致誤判。此外，隨著晶粒的粗大，金屬結(jié)晶方向上的彈性各向異性表現(xiàn)得更為顯著，從而使不同方向上聲速導(dǎo)致差異，最大差異甚至可達(dá)5.5％。并且工件內(nèi)不同位置上組織的致密性也不一致，這也將導(dǎo)致聲速的差異。這些都將產(chǎn)生測量的不準(zhǔn)確。因此對鑄件測量要特別小心。對鑄件測量時應(yīng)注意：在測量表面不加工的鑄件時，必須采用粘度大的機(jī)油。黃油和水玻璃作耦合劑。最佳用于待測物相同的材料，測量方向與待測物也相同的標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)材料的聲速。5測量誤差的防止方法5.1超薄材料使用任何超聲波測厚儀，當(dāng)被測材料的厚度降到探頭使用下限以下時，將導(dǎo)致測量誤差，必要時，最小極限厚度可用試塊比較法測量。當(dāng)測量超薄材料時，有時會發(fā)生一種稱為“雙重折射”的錯誤結(jié)果，它的結(jié)果為顯示讀數(shù)是實(shí)際厚度的二倍，另一種錯誤結(jié)果被稱為“脈沖包絡(luò)，循環(huán)跳躍”它的結(jié)果是測量值大于實(shí)際厚度，為防止這類誤差，測臨界薄材時應(yīng)反復(fù)測量核對。5.2銹斑，腐蝕凹坑等被測材料另一表面的銹斑凹坑等將引起讀數(shù)無規(guī)則地變化，在極端情況下甚至無讀數(shù)，很小的銹點(diǎn)有時是很難發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凹坑或感到懷疑時，這個區(qū)域的測量就得十分小心，可選擇探頭串音隔層板不同角度的定位來作多次測試。5.3材料辨認(rèn)錯誤當(dāng)用一種材料校正了儀器后，又去測試此外一種材料時，將發(fā)生錯誤的結(jié)果，應(yīng)注意選擇對的的聲速。5.4探頭的磨損探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會使粗糙度增高，導(dǎo)致靈敏度下降，用戶在擬定為此因素導(dǎo)致誤差的情況下，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。如仍然不穩(wěn)定，則需更換探頭。5.5層迭材料，復(fù)合材料要測量未經(jīng)耦合的層迭材料是不也許的，因超聲波無法穿透未經(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，所以用超聲波反射原理測量厚度的儀器都不適應(yīng)于測量層迭材料和復(fù)合材料。5.6金屬表面氧化層的影響有些金屬可在其表面產(chǎn)生較密的氧化層，例如鋁等，這層氧化層與基體間結(jié)合緊密，無明顯界面，但超聲波在這兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的，故會導(dǎo)致誤差，且氧化層厚度不同誤差的大小也不同，請用戶在使用的時候加以注意，可以在同一批被測材料中選擇一塊用千分尺或卡尺測量制成樣塊，對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。5.7反常的厚度讀數(shù)操作者應(yīng)當(dāng)具有辨別反常讀數(shù)的能力，通常銹斑，腐蝕凹坑，被測材料內(nèi)部缺陷都將引起反常讀數(shù)。解決辦法參考5.2、5.35.8耦合劑的使用和選擇耦合劑是用來作為探頭與被測材料之間的高頻超聲波能量傳遞的。假如選擇種類或使用方法不妥將有也許導(dǎo)致誤差或耦合標(biāo)志閃爍，無法測量。耦合劑應(yīng)適量使用，涂抹均勻。選擇合適種類的耦合劑是重要的，當(dāng)使用的光滑材料表面時，低粘度耦合劑（如隨機(jī)配置的耦合劑，輕機(jī)油等）是很合適的。當(dāng)使用在粗糙材料表面，或者垂直表面及頂面時，可使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏，黃油，潤滑脂等）。各種配方的耦合劑我公司在各地有售。6注意事項(xiàng)6.1試塊的清潔由于使用隨機(jī)試塊對儀器進(jìn)行檢測時，需涂耦合劑，所以請注意防銹。使用后將隨機(jī)試塊擦凈。氣溫較高