超声波测厚仪|超声波测厚仪原理|超声波测厚仪使用方法|管道超声波测厚仪

超声波测厚仪是采用Zxin的高性能、低功耗微处理器技术，基于超声波测量原理，可以测量金属及其它多种材料的厚度，并可以对材料的声速进行测量。可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度，也可以对各种板材和各种加工零件作精确测量。

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。

超声波测厚仪主要由主机和探头两部分组成变频器。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，变频器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。

从探头发射的超声波脉冲通过耦合剂进入被测物体。超声波脉冲在物体的前表面被反射回一部分，其余的部分在物体中传播达后表面被反射回来。这样在探头上接收到一个来自后表面的回波B。用零点脉冲表示前表面反射回来的脉冲，便可以计算其与回波B的时间间隔，然后以数字形式显示出来。

1、超声波测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量，可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。

2、超声波测厚仪广泛应用于石油、化工、电站、冶金、造船、航空、航天、机器制造业及压力容器、化工设备锅炉、储油罐等各个领域。

3、可测量的材料：钢，铸钢，铝，黄铜，锌，石英玻璃，聚乙烯，灰铸铁，球墨铸铁，陶瓷，塑料及其他任何超声波的良导体的厚度。

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

测厚的方法很多，除了常规的机械方法(卡尺、千分尺等)外，还有其他一些方法，如超声波测量、射线测厚、磁性测厚、电流法测厚等。这些方法中，对于目前检验应用Z广的是超声波测厚。因为超声波测厚仪体积小，质量轻，速度快，精度高，携带使用方便。检验人员有时可立刻判断所测设备可否继续使用。超声波测厚仪的使用方法，其要点为：

超声波测厚仪的精度应达到±(T%+0.1)mm，T为壁厚。超声测厚通常采用直接接触式单晶直探头，也可采用带延迟的单晶直探头和双晶直探头。在测量时，应首先了解所测物体的使用状态、样式等特点，从而具体选择探头。高温壁厚测定需用高温探头。由于材料温度不同时声速也不同，在高温时声速变小，故测厚值偏大。据报道，在高温探头可测的上限温度约500℃，测厚值可偏大20%。对于曲率半径较小或内表面有大量点蚀的管道，应采用小直径探头测定或用超声波探伤仪进行辅助测定。

用超声波测厚仪测厚前，要先校准仪器的下限和线性。仪器的测量下限要用一块厚度为下限的试块来校准。如已知材料声速，可预先调好声速值，然后在仪器附带的试块上，调节“校准键”按钮，仪器即调试完毕。我们在实际使用中发现，使用不同品牌的测厚仪，其产品附带的试块的厚度大多各不相同，现场检验时应注意标准试块的厚度不要记错了，以免调错了基准值。

超声波测厚仪附带的试块，一般厚度较小，当需要的厚度与之偏离较大时，还应用台阶试块(一般测厚仪出厂时，都附带)，分别在厚度接近待测厚度的Zda值和待测厚度Z小值(或待测厚度Zda值的二分之一)进行校正。

为了改善探头与工件间声能的传递，而加在探头和检测面之间的液体薄层称为耦合剂。

当探头和工件之间有一层空气时，超声波的反射率几乎为1**%，即使很薄的一层空气也能阻止超声波传入工件。因此，排除探头和工件之间的空气非常重要。耦合剂可以填充探头与工件间的空气间隙

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计的超声波测厚仪可对各种板材和各种加工零件做精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛用于石油、化工、冶金造船、航空、航天等各个领域。目前，在压力机车间里，超声波测厚仪还可以测量厚度应变。

使用超声波测厚仪进行精确的厚度应变测量需要在测量过程中掌握更高等级的细节。在超声波测厚仪中换能器可测量发送并穿过金属板材的超声波与接收到被板材后表面反弹回来的回波之间的时间。而对于缺陷的探测，则是通过收到从金属板材内部突变点反弹回来的回波来发现的。在利用超声波测厚仪测量过程中，需要注意以下几方面事项：

换能器既要发送输出的传送波又接收输入的反射波，那么，对于很薄的金属板材，可能由于超声波来回行走的时间太短而使超声波测厚仪里的电子装置来不及从发射状态切换到接收状态。为了能够实现切换，人们可以在换能器和金属板材之间插入一条延迟线(经常用塑料制成)，以便给发送波和反射波提供一些额外的延迟时间。换能器、延迟线、超声波频率以及超声波测厚仪的其他参数决定测厚仪能否测量出所需的厚度应变。

例如：一块0.508mm厚的板材发生了50%的厚度应变，其厚度就会薄至0.254mm。超声波测厚仪就必须有能力至少测量到这个厚度减小的Zdi程度。

塑料延迟线要求每日保养。首先将延迟线从换能器上移出，以便清洗换能器和延迟线界面的表面。然后检查延迟线与金属板材接触的表面。表面必须平齐，而且无刻痕和擦伤。应当准备好备用延迟线，以便出现受损时能够替代。在重新插入延迟线之前，用过量

超声波测厚仪的维护工作非常重要，需要定期进行，一方面是提高器使用性能，保证超声波测厚仪的测量效果，另一方面是有助于延长超声波测厚仪的使用寿命。那么，超声波测厚仪正确维护方法有哪些，下面我为大家详细说明：

超声波测厚仪是通过超声波脉冲的反射原理为基础，对被测物体的厚度进行测量，即当测厚仪探头发射的超声波脉冲通过被测物体而达到材料分界面的时候，脉冲被反射会探头，之后通过对超声波在材料中的传播时间的测定，得出材料的实际厚度。这就是超声波测厚仪的工作原理。但是需要注意的是，其只能够测量出能使超声波以恒定速度在其内部传播的材料的厚度，对于无法达到这一要求的材料，超声波测厚仪测不能够精确测量出其厚度。

在利用超声波测厚仪进行厚度测量的时候，一定要根据实际情况科学选择超声波测厚仪，并对其进行校正，确保测量数据的极ng准度。

一般情况下，超声波测厚仪的精度需要达到±(T%+0.1)mm，T为被测物体壁的厚度。超声波测厚仪在进行厚度测量的过程中，通常采用直接接触式单晶直探头，这一探头能够精确测量出被测物体的厚度，或者是选择应用带延迟的单晶直探头及双晶直探头进行测量。探头的选择需要根据被测物体的实际情况科学确定。在确定完探头之后进行实地测量。

例如，对高温壁厚度进行测量，则需要选择高温探头，通常情况下，高温探头可测量的Zda温度为500度，测厚值偏大月20%左右。因为材料的温度不同，其声速也不相同，在高温的时候声速可能会变小，因此厚度测量值会偏大，在测量的过程中需要注意这一问题，Zda限度的降低误差。

为了得到精确的测量数据，在测量之前必须要对超声波测厚仪进行校正。具体来讲，需要先对测厚仪的下线和线性进行校正。一般来讲，测厚仪的测量下限需要用厚度为下限的试块进行校准。如果已经知道被测材料的声速，则可以事先将声速值调节好，之后在测厚仪附带的试块上，点击

本文通过对校准超声波测厚仪所用的标准厚度块、标准圆管技术要求的研究，讨论了对标准厚度块、标准圆管的检验方法，并对超声波测厚仪校准方法提出了一些建议。

超声波测厚仪可用在生产设备中各种管道、压力容器的壁厚以及大面积的板材厚度的测量。对于金属、塑料、陶瓷、玻璃、尼龙及其他任何超声波的良导体，只要有上、下平行的两个表面，就可用超声波测厚仪测量其厚度。其原理是：探头发射的超声波脉冲到达被测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。本文主要针对超声波测厚仪在校准时常遇到的问题及解决方法做一些简单的介绍。

为了保证超声波测厚仪的测量精度及可靠性，以确保检测数据的准确，可靠，保证检测的质量，制订本规程。

本规程适用于本公司使用中和修理后的数显式超声波测厚仪的检定。

本规程引用JJG403-86超声波测厚仪校准规程。

测试/保养内容及技术要求

1、清洁，不应有影响准确度的外观缺陷。

2、显示器的数字应清晰，无闪烁、短缺及隐亮现象，仪器未测量时，不得有虚假读数显示。

3、开关、换档旋钮及调整螺丝(或旋钮)不得有卡滞的现象。

4、外接导线及插头、插座应安装牢固、连接可靠。

5、仪器示值变动性符合JJG403-86技术要求的第2条。

6、示值误差符合JJG403-86表一的规定。

7、速度微调范围及示值跳变符合JJGG403-86技术要求第5条。

8、示值稳定度符合JJG403-86技术要求第7条。

1、室温应为20±10℃

2、仪器预热时间分辨率为0.1mm的仪器为15min分辨率为0.01mm的仪器为30min

示值变动性探头接插到仪器本体上，将耦合剂涂敷在5.5mm标准厚度块的被测端面，用探头测量标准厚度块，并调整声速微调旋钮，将示值调到5.5mm，待显示稳定后

超声波测厚仪是承压类特种设备检验检测常用的测厚工具，但壁厚测定时常遇到示值失真现象。本文分析了影响测厚仪示值失真的各种因素，以期减小误差获得相对准确的壁厚数据。

锅炉、压力容器及压力管道等承压类特种设备在高温、高压或腐蚀介质的工况下长时间运行，会出现冲刷、磨损、腐蚀等情况，这将导致设备壁厚逐渐减薄，需要定期对设备进行壁厚测量。超声波测厚仪由于操作简单，携带方便，测量准确度较高，被广泛应用于承压类特种设备的检验检测中。

超声波测厚仪测量的数据是判断设备壁厚是否减薄的重要依据，但在实际检验检测工作中，时常遇到测厚仪示值波动较大或出现异常值的情况，即“失真”现象，与真实情况相比产生较大误差，若对示值失真处理不当将会造成材料的浪费甚至导致事故的发生。因此，如何正确分析测厚仪示值失真的因素对设备安全、稳定、GX运行显得尤为重要。

在进行锅炉、压力容器、压力管道检验检测时，当设备中的缺陷一旦达到一定面积或尺寸时，入射脉冲波就会在缺陷部位发生反射，此时仪器接收到的反射信号反映的厚度(深度)就是缺陷所在部位的厚度(深度)。通常情况下，超声波的传播路径发生了变化则可能产生折射或产生波型变换，有时会产生“增值”或其它变化，导致了失真现象的产生。因此，在排除因仪器本身、探头和操作方法等因素的影响外，导致示值异常的因素通常是表面接触情况和测量对象自身属性。

耦合剂可以排除探头和被测设备金属表面之间的空气，保证超声波探头与被测工件表面有效接触，利于超声波由表面进入工件，达到检测目的。选择耦合剂的种类或使用方法要得当，否则将可能造成误差或无法测定。应根据被测工件的表面状况、声阻抗和被测设备的特殊要求等情况选择合适的耦合剂种类。

当在光滑材料表面进行测定时，应尽量选用低黏度的耦合剂如机油；当在粗糙表面、垂直表面测定时，应使用黏度高的耦合剂如

超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。按此原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精确测量，也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

超声波是一种频率高，方向性好，穿透能力强的声波，其易于获得较集中的声能，而且在均匀介质中传播速度相同。超声波在传播过程中如果遇到另一种介质时将产生反射现象，从被测材料表面发出超声波到接收底面(或缺陷)反射波的时间间隔与材料厚度成正比，由传播时间和声速便可确定材料的厚度。基于此原理，超声波测厚仪可用于进行测厚。

超声波测厚仪主要由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，超声波透过有机玻璃延迟块和耦合剂到达工件表面。其中一部分超声波被工件前表面反射回接收晶片形成界面反射波，剩余部分则穿过工件在底面发生反射，反射波的一部分又穿过工件表面和延迟块到达接收晶片形成底面反射波。因为界面反射波的波幅很小，不易检测到，因此测厚仪一般都设置了调零旋钮来减小其产生的影响。

在实际壁厚测定时，超声波测厚仪上均带有标准厚度的试块，检测前先进行调零操作，保证标准试块厚度与测厚仪上显示的厚度相一致，这样便间接地消除了界面反射波带来的误差。脉冲波经介质底面反射后被接收电路接收，工件的厚度与脉冲的宽度(通过工件时间)成正比，根据声波在工件中的传播速度乘以通过工件时间的一半而得到工件的厚度，通过单片机计数处理后，经液晶显示器显示厚度数值。