31 概述

1.1 適用范圍

TT110超聲波測(cè)厚儀可用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中對(duì)鋼材厚度的測(cè)量，可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種

管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度，還可以對(duì)各種零件

作準(zhǔn)確測(cè)量。

1.2 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)準(zhǔn)確測(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。

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(tái)

5PΦ10探 頭 1支

5PΦ10/90° 探頭 1支

耦合劑 1瓶

1. 3.2選購(gòu)件：7PΦ6 探頭 1支

SZ2.5P 探頭 1支

1.3.3儀器各部分名稱(見(jiàn)下圖)

液晶屏顯示:

機(jī)身

液晶屏

鍵盤

校準(zhǔn)試塊

探頭

接收插座發(fā)射插座

4

BATT---低電壓標(biāo)志 凸----耦合標(biāo)志

m/s---聲速單位 mm----厚度單位

鍵盤功能說(shuō)明：

ON----開(kāi)機(jī)鍵

ZERO--校準(zhǔn)鍵

2 性能指標(biāo)

顯示方式:四位數(shù)字液晶顯示

顯示小單位：0.1mm

工作頻率及測(cè)量范圍：5PΦ10探頭、5PΦ10/90°探頭： 5MHz 1.2mm～225.0 mm

7PΦ6 探頭： 7MHz 0.8mm～60.0 mm

SZ2.5P探頭： 2.5 MHz 3.0 mm～300.0 mm

管材測(cè)量下限：5PΦ10探頭、5PΦ10/90°探頭：Φ20mm×3.0mm

7PΦ6 探頭： Φ15mm×2.0mm

測(cè)量誤差：±(1%H+0.1)mm，H為被測(cè)物實(shí)際厚度

聲速：5900m/s

使用溫度范圍：0℃～40℃

電源：二節(jié)5號(hào)干電池

功耗：工作電流＜20mA(3V)

外形尺寸：126 mm×68 mm×23 mm

5

重量：170g

3 主要功能

●自動(dòng)校對(duì)零點(diǎn)，可對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正；

●非線性自動(dòng)補(bǔ)償：在全范圍內(nèi)利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)探頭非線性誤差進(jìn)行修正，以提高測(cè)

量準(zhǔn)確度；

●耦合狀態(tài)提示：提供耦合標(biāo)志，通過(guò)觀察其穩(wěn)定狀態(tài)可知耦合是否正常；

●低電壓提示；

●自動(dòng)關(guān)機(jī)：定時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)會(huì)幫您斷電；

●全鍵膜密閉式操作—防油污，提高使用壽命。

4 測(cè)量步驟

4.1 測(cè)量準(zhǔn)備

將探頭插頭插入主機(jī)探頭插座中，按ＯＮ鍵開(kāi)機(jī)，全屏幕顯示數(shù)秒后顯示聲速，如下圖

所示。此時(shí)可開(kāi)始測(cè)量。

全屏幕顯示

聲速

4.2 校準(zhǔn)

在每次更換探頭、更換電池及環(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ZERO鍵，進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)，屏幕顯示：

在隨機(jī)試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機(jī)試塊耦合，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。

說(shuō)明：按ZERO 鍵進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)后，若要放棄校準(zhǔn)，再按ZERO 鍵可回到測(cè)量狀態(tài)，屏幕顯

示聲速5900m/s 。

4. 3 測(cè)量厚度

將耦合劑涂于被測(cè)處，將探頭與被測(cè)材料耦合即可測(cè)量，屏幕將顯示被測(cè)材料厚度，如

圖：

拿開(kāi)探頭后，厚度值保持，耦合標(biāo)志消失。如圖：

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)，按下式計(jì)算實(shí)際厚度值：

H0 = H×V0/5900

式中： H—5900m/s 聲速下測(cè)得厚度值；

V0 —材料實(shí)際聲速值；

H0 —材料實(shí)際厚度值。

5 低電壓指示

如果屏幕顯示BATT 標(biāo)志，說(shuō)明電池電壓已低落，應(yīng)及時(shí)更換電池后再繼續(xù)使用。

6 自動(dòng)關(guān)機(jī)

如果二分鐘內(nèi)不進(jìn)行任何操作，將自動(dòng)關(guān)機(jī)。

7 測(cè)量技術(shù)

7.1 清潔表面

測(cè)量前應(yīng)**被測(cè)物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物，鏟除油漆等復(fù)蓋物。

7.2 提高粗糙度要求

過(guò)份粗糙的表面會(huì)引起測(cè)量誤差，甚至儀器無(wú)讀數(shù)。測(cè)量前應(yīng)盡量使被測(cè)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，選用粗晶探頭SZ2.5P。

7.3 粗機(jī)加工表面

粗機(jī)加工表面（如車床或刨床）所造成的有規(guī)則的細(xì)槽也會(huì)引起測(cè)量誤差，彌補(bǔ)方法

同7.2，另外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過(guò)探頭底面中心的薄層）與被測(cè)材料細(xì)槽之間的夾角,

使隔層板與細(xì)槽相互垂直或平行，取讀數(shù)中的小值作為測(cè)量厚度，可取得較好效果。

7.4 測(cè)量圓柱型表面

測(cè)量圓柱型材料，如管子、油桶等，選擇探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線之間的夾角

至關(guān)重要。簡(jiǎn)單地說(shuō)，將探頭與被測(cè)材料耦合，探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線平行或垂直，

沿與被測(cè)材料軸線方向垂直地緩慢搖動(dòng)探頭，屏幕上的讀數(shù)將有規(guī)則地變化，選擇讀數(shù)中的

小值，作為材料的準(zhǔn)確厚度。

選擇探頭串音隔層板與被測(cè)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，選擇探頭串音隔層板與管子軸線垂直，直徑較小的管材，則選擇與管子軸線平行和垂

直兩種測(cè)量方法，取讀數(shù)中的小值作為測(cè)量厚度。

7.5 復(fù)合外形

當(dāng)測(cè)量復(fù)合外形的材料（如管子彎頭處）時(shí)可采用7.4 介紹的方法，所不同的是要進(jìn)行

二次測(cè)量，分別讀取探頭串音隔層板與軸線垂直與平行的兩個(gè)數(shù)值，其較小的一個(gè)數(shù)作為該

材料在測(cè)量點(diǎn)處的厚度。

7.6 不平行表面

為了得到一個(gè)令人滿意的超聲響應(yīng)，被測(cè)材料的另一表面必須與被測(cè)面平行或同軸，

否則將引起測(cè)量誤差或根本無(wú)讀數(shù)顯示。

7. 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(duì)測(cè)量精度要求較高時(shí),可用相同材料的

試塊在相同溫度條件下分別測(cè)量，計(jì)算出溫度對(duì)該材料的測(cè)量誤差，提供參數(shù)去校正它,對(duì)于

鋼鐵來(lái)說(shuō),高溫將引起較大的誤差，可用此法來(lái)補(bǔ)償校正。

7.8 參考試塊

為了能得到令人滿意的測(cè)量精度，好選則具有與被測(cè)材料相同的材質(zhì)和相近的厚度的

試塊。取均勻被測(cè)材料用千分尺測(cè)量后就能作為一個(gè)試塊。

對(duì)于薄材料，在它的厚度接近于探頭測(cè)量下限時(shí)，不要測(cè)量低于下限厚度的材料。如果

一個(gè)厚度范圍是可以估計(jì)的，那么試塊的厚度應(yīng)選上限值。

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，聲速將會(huì)有少量變化，

為了解決這個(gè)問(wèn)題，試塊應(yīng)具有與被測(cè)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(cè)材料中的方向相同。

在實(shí)際測(cè)量中被測(cè)材料的聲速可能是未知的，這時(shí)可以通過(guò)下面的公式計(jì)算出被測(cè)物

體的厚度：H0 = （h0/ h1）×H1

H0：被測(cè)物體實(shí)際厚度 H1：被測(cè)物體用TT110 超聲測(cè)厚儀測(cè)得的厚度

h0： 試塊實(shí)際厚度 h1：試塊用TT110 超聲測(cè)厚儀測(cè)得的厚度

7. 9 測(cè)量中的幾種方法

a) 單測(cè)量法：在一點(diǎn)的測(cè)量。

b) 雙測(cè)量法：在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)量，兩次測(cè)量中探頭串音隔層板要互相垂

直。

c) 多點(diǎn)測(cè)量法：在某一測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，取小值為材料厚度值。

8 測(cè)量誤差的預(yù)防方法

8.1 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)。

8. 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。

8. 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。

8. 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。

8. 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。

8.6 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7、8 章。必要時(shí)可用超聲波探傷儀做更仔細(xì)的檢查。

8.7 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，涂沫均勻。

選擇合適種類的耦合劑是重要的，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、輕機(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。

8. 8 探頭護(hù)套

測(cè)曲面時(shí)，建議采用曲面探頭護(hù)套，可較準(zhǔn)確測(cè)量管道類曲面材料的厚度，探頭護(hù)套屬選

購(gòu)件，可向時(shí)代公司銷售部門購(gòu)買。

9 注意事項(xiàng)

9.1 試塊的清潔

由于使用隨機(jī)試塊對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需涂耦合劑，所以請(qǐng)注意防銹。使用后將隨機(jī)試塊擦

干凈。氣溫較高時(shí)不要沾上汗液。長(zhǎng)期不使用應(yīng)在隨機(jī)試塊表面涂上少許油脂防銹，當(dāng)再次

使用時(shí)，將油脂擦凈后，即可進(jìn)行正常工作。

9.2 機(jī)殼的清潔

酒精、稀釋液等對(duì)機(jī)殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時(shí)，用少量清水輕輕擦拭即可。

9.3 探頭的保護(hù)

探頭表面為丙烯樹(shù)脂，對(duì)粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應(yīng)輕按。測(cè)粗糙表面時(shí),

盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng)。

被測(cè)物表面不應(yīng)超過(guò)60℃，否則探頭不能使用。

油、灰塵的附著會(huì)使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應(yīng)**纜線上的污垢。

拔探頭時(shí)，應(yīng)握住插頭活動(dòng)外套沿軸向用力，千萬(wàn)不可旋轉(zhuǎn)探頭，否則極易損壞電纜線。

9.4 電池的更換

出現(xiàn)低電壓指示標(biāo)志后，應(yīng)及時(shí)更換電池，按下述方式更換：

a. 打開(kāi)電池倉(cāng)蓋(用拇指壓下倉(cāng)蓋，再退出)

b. 取出電池，放入新電池，注意極性

儀器長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)將電池取出，以免電池漏液，腐蝕電池盒與極片。

9.5 嚴(yán)格避免碰撞、潮溫等。

10 維修

10. 1 測(cè)量值誤差過(guò)大時(shí)，請(qǐng)參考第7、8 章。

10.2 如出現(xiàn)以下問(wèn)題請(qǐng)與時(shí)代集團(tuán)維修部門聯(lián)系:

A 儀器器件損壞，不能測(cè)量。

B 液晶顯示不正常。

C 正常使用時(shí)，誤差過(guò)大。

D 鍵盤操作失靈。

10.3 由于TT110 超聲波測(cè)厚儀為高科技產(chǎn)品，所以維修工作應(yīng)由受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的維修人員完

成，請(qǐng)用戶不要自行拆卸修理。