超聲波測厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來進(jìn)行厚度測量的當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過被測物體到達(dá)材料分界面時，脈沖被反射回探頭，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內(nèi)部傳播的各種材料均可采用此原理測量。按此原理設(shè)計(jì)的超聲波測厚儀可對各種板材和各種加工零件做精確測量，也可以對生產(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程度?？蓮V泛用于石油、化工、冶金造船、航空、航天等各個領(lǐng)域。目前，在壓力機(jī)車間里，超聲波測厚儀還可以測量厚度應(yīng)變。

超聲波測厚儀的使用注意事項(xiàng)

使用超聲波測厚儀進(jìn)行精確的厚度應(yīng)變測量需要在測量過程中掌握更高等級的細(xì)節(jié)。在超聲波測厚儀中換能器可測量發(fā)送并穿過金屬板材的超聲波與接收到被板材后表面反彈回來的回波之間的時間。而對于缺陷的探測，則是通過收到從金屬板材內(nèi)部突變點(diǎn)反彈回來的回波來發(fā)現(xiàn)的。在利用超聲波測厚儀測量過程中，需要注意以下幾方面事項(xiàng)：

一、延遲線的應(yīng)用

換能器既要發(fā)送輸出的傳送波又接收輸入的反射波，那么，對于很薄的金屬板材，可能由于超聲波來回行走的時間太短而使超聲波測厚儀里的電子裝置來不及從發(fā)射狀態(tài)切換到接收狀態(tài)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)切換，人們可以在換能器和金屬板材之間插入一條延遲線(經(jīng)常用塑料制成)，以便給發(fā)送波和反射波提供一些額外的延遲時間。換能器、延遲線、超聲波頻率以及超聲波測厚儀的其他參數(shù)決定測厚儀能否測量出所需的厚度應(yīng)變。

例如：一塊0.508mm厚的板材發(fā)生了50%的厚度應(yīng)變，其厚度就會薄至0.254mm。超聲波測厚儀就必須有能力至少測量到這個厚度減小的Zdi程度。

塑料延遲線要求每日保養(yǎng)。首先將延遲線從換能器上移出，以便清洗換能器和延遲線界面的表面。然后檢查延遲線與金屬板材接觸的表面。表面必須平齊，而且無刻痕和擦傷。應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備好備用延遲線，以便出現(xiàn)受損時能夠替代。在重新插入延遲線之前，用過量的耦合劑徹底覆蓋換能器與延遲線的界面。干燥的界面是不一致厚度測量結(jié)果的首要原因。

二、選擇合適的速度

速度選擇不合適是厚度測量的不正確讀數(shù)的關(guān)鍵因素。在測量工件前，可以根據(jù)材料種類預(yù)置其聲速或者根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)塊反測出聲速。當(dāng)用一種材料校正儀器后(常用試塊為鋼)又去測量另一種材料時，往往產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。因此，要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。

因此，為了得出超聲波測厚儀的正確速度，應(yīng)當(dāng)對于一已知厚度的板材調(diào)節(jié)速度刻度盤增大或減小速度，直至顯示出正確的厚度讀數(shù)。如果超聲波測厚儀顯示的板材厚度為4個小數(shù)位，那么用于校準(zhǔn)的實(shí)際板材厚度的測量也必須要精確到4個小數(shù)位。

工件的化學(xué)成分、顯微結(jié)構(gòu)、晶粒大小、沉淀物以及所有其他特性都將影響聲波的速度。通過表面鍍鋅或其他涂層的速度與通過工件基體的速度是不同的。因此，好的標(biāo)定要求使用與檢測變薄應(yīng)變完全相同的材料的樣品。變形之前的測試坯件、下一個坯件、零件廢料或者從同批次生產(chǎn)的板材中取出的樣品都是很好的標(biāo)定樣本。伴隨超聲波測厚儀的標(biāo)準(zhǔn)二或三步調(diào)整墊板對于厚度應(yīng)變測量而言并不適合用于好的標(biāo)定。

三、耦合劑的正確運(yùn)用

測量探頭和板材之間需有一層耦合劑存在，耦合劑主要是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件以達(dá)到檢測的目的。如果選擇種類或使用方法不當(dāng)，將造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍，并無法測量。應(yīng)根據(jù)使用情況選擇合適的種類當(dāng)使用在光滑材料表面時，可以使用低粘度的耦合劑：當(dāng)使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時，應(yīng)使用粘度高的耦合劑；高溫工件應(yīng)選用高溫耦合劑。其次，耦合劑應(yīng)適量使用，涂抹均勻，一般應(yīng)將耦合劑涂在被測材料的表面，但當(dāng)測量溫度較高時，耦合劑應(yīng)涂在探頭上。

四、小半徑工件測量

如果工件曲率半徑太小，測量半徑則要求額外注意。常用探頭表面為平面，與曲面接觸為點(diǎn)接觸或線接觸，因此聲強(qiáng)透射率低(耦合不好)。

此時首先可選用小管徑專用探頭(如果探頭的直徑太大，耦合劑便不能填滿空氣間隙)，能較精確地測量曲面材料；其次，通常需要粘稠度較大的保留住探頭與金屬板材之間間隙里的耦合劑，一些石油凝膠在這里很合適；第三，在彎曲方向上前后搖動探頭，以便獲得Zdi的穩(wěn)定厚度值然后移開探頭再重復(fù)測量；第四預(yù)測一下大約的厚度值應(yīng)該是多少。

在測量半徑過程中，當(dāng)換能器沒有探測到diyi個反射波，反倒是第二個反射波觸停了計(jì)時器，那么就會出現(xiàn)雙倍厚度值的情形。

五、注意探頭表面粗糙度

如果長期使用探頭會使其表面粗糙度增加，導(dǎo)致探頭的靈敏度下降，從而造成顯示不正確。因此，可經(jīng)常打磨表面，使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)定，則考慮更換探頭。

結(jié)束語

超聲波測厚儀已經(jīng)在許多壓力機(jī)車間里都得到了運(yùn)用與其他現(xiàn)有技術(shù)相比，其測量速度快，操作簡單，而且更為精確。一些手提式測厚儀可以非常方便地從一個地方搬運(yùn)到另一個地方。并且只需要簡單培訓(xùn)，超聲波測厚儀就能成為壓力機(jī)車間里進(jìn)行測量和分析的Z強(qiáng)有力的工具。