31 概述

1.1 適用范圍

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

管道和壓力容器進行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，還可以對各種零件

作準確測量。

1.2 基本原理

超聲波測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被測物體并在

物體中傳播，到達材料分界面時被反射回探頭，通過準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。

1.3 基本配置及儀器各部分名稱

1.3.1 基本配置: 主 機 1臺

5PΦ10探 頭 1支

5PΦ10/90° 探頭 1支

耦合劑 1瓶

1. 3.2選購件：7PΦ6 探頭 1支

SZ2.5P 探頭 1支

1.3.3儀器各部分名稱(見下圖)

液晶屏顯示:

機身

液晶屏

鍵盤

校準試塊

探頭

接收插座發(fā)射插座

4

BATT---低電壓標志 凸----耦合標志

m/s---聲速單位 mm----厚度單位

鍵盤功能說明：

ON----開機鍵

ZERO--校準鍵

2 性能指標

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

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

7PΦ6 探頭： Φ15mm×2.0mm

測量誤差：±(1%H+0.1)mm，H為被測物實際厚度

聲速：5900m/s

使用溫度范圍：0℃～40℃

電源：二節(jié)5號干電池

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

●自動校對零點，可對系統(tǒng)誤差進行修正；

●非線性自動補償：在全范圍內(nèi)利用計算機軟件對探頭非線性誤差進行修正，以提高測

量準確度；

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

●低電壓提示；

●自動關(guān)機：定時自動關(guān)機會幫您斷電；

●全鍵膜密閉式操作—防油污，提高使用壽命。

4 測量步驟

4.1 測量準備

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

所示。此時可開始測量。

全屏幕顯示

聲速

4.2 校準

在每次更換探頭、更換電池及環(huán)境溫度變化較大時應進行校準。此步驟對保證測量準確

度十分關(guān)鍵。如有必要，可重復多次。按ZERO鍵，進入校準狀態(tài)，屏幕顯示：

在隨機試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機試塊耦合，屏幕顯示的橫線將逐條消失，直到屏

幕顯示4.0mm 即校準完畢。

說明：按ZERO 鍵進入校準狀態(tài)后，若要放棄校準，再按ZERO 鍵可回到測量狀態(tài)，屏幕顯

示聲速5900m/s 。

4. 3 測量厚度

將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，屏幕將顯示被測材料厚度，如

圖：

拿開探頭后，厚度值保持，耦合標志消失。如圖：

說明：當探頭與被測材料耦合時，顯示耦合標志。如果耦合標志閃爍或不出現(xiàn)說明耦合不好。

當材料實際聲速與5900m/s 不同時，按下式計算實際厚度值：

H0 = H×V0/5900

式中： H—5900m/s 聲速下測得厚度值；

V0 —材料實際聲速值；

H0 —材料實際厚度值。

5 低電壓指示

如果屏幕顯示BATT 標志，說明電池電壓已低落，應及時更換電池后再繼續(xù)使用。

6 自動關(guān)機

如果二分鐘內(nèi)不進行任何操作，將自動關(guān)機。

7 測量技術(shù)

7.1 清潔表面

測量前應**被測物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物，鏟除油漆等復蓋物。

7.2 提高粗糙度要求

過份粗糙的表面會引起測量誤差，甚至儀器無讀數(shù)。測量前應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，選用粗晶探頭SZ2.5P。

7.3 粗機加工表面

粗機加工表面（如車床或刨床）所造成的有規(guī)則的細槽也會引起測量誤差，彌補方法

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

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

7.4 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。簡單地說，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，

沿與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

小值，作為材料的準確厚度。

選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線交角方向的標準取決于材料的曲率，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

直兩種測量方法，取讀數(shù)中的小值作為測量厚度。

7.5 復合外形

當測量復合外形的材料（如管子彎頭處）時可采用7.4 介紹的方法，所不同的是要進行

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

材料在測量點處的厚度。

7.6 不平行表面

為了得到一個令人滿意的超聲響應，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根本無讀數(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，若對測量精度要求較高時,可用相同材料的

試塊在相同溫度條件下分別測量，計算出溫度對該材料的測量誤差，提供參數(shù)去校正它,對于

鋼鐵來說,高溫將引起較大的誤差，可用此法來補償校正。

7.8 參考試塊

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

試塊。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，不要測量低于下限厚度的材料。如果

一個厚度范圍是可以估計的，那么試塊的厚度應選上限值。

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，聲速將會有少量變化，

為了解決這個問題，試塊應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。

在實際測量中被測材料的聲速可能是未知的，這時可以通過下面的公式計算出被測物

體的厚度：H0 = （h0/ h1）×H1

H0：被測物體實際厚度 H1：被測物體用TT110 超聲測厚儀測得的厚度

h0： 試塊實際厚度 h1：試塊用TT110 超聲測厚儀測得的厚度

7. 9 測量中的幾種方法

a) 單測量法：在一點的測量。

b) 雙測量法：在一點處用探頭進行兩次測量，兩次測量中探頭串音隔層板要互相垂

直。

c) 多點測量法：在某一測量范圍內(nèi)進行多次測量，取小值為材料厚度值。

8 測量誤差的預防方法

8.1 超薄材料

使用任何超聲波測厚儀，當被測材料的厚度降到探頭使用下限以下時，將導致測量誤差，

必要時，小極限厚度可用試塊比較法測得。

當測量超薄材料時，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)果是測得值

大于實際厚度，為防止這類誤差，測臨界探頭使用下限的材料時應重復測量核對。

8. 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)，

很小的銹點有時是很難發(fā)現(xiàn)的。當發(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。

8. 3 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準試塊上進行校準，而不得在其它任何試塊

上使用此鍵，否則將引起測量錯誤。

8. 5 層迭材料、復合材料

要測量未經(jīng)耦合的層迭材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經(jīng)耦合的空間。又因超聲波

不能在復合材料中以勻速傳播，所以用超聲反射原理測量厚度的儀器均不適于測量層迭材料

和復合材料。

8.6 反常的厚度讀數(shù)

操作者應具備辨別反常讀數(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)。解決辦法可參考第7、8 章。必要時可用超聲波探傷儀做更仔細的檢查。

8.7 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能量傳遞的。如果選擇種類或使用方

法不當將有可能造成誤差或耦合標志閃爍，無法測值。耦合劑應適量使用，涂沫均勻。

選擇合適種類的耦合劑是重要的，當使用在光滑材料表面時，低粘度的耦合劑（如隨機

配置的耦合劑、輕機油等）是很合適的。當使用在粗糙材料表面，或垂直表面及頂面時，可

使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏、黃油、潤滑脂等）。各種配方的耦合劑各地均有售。

8. 8 探頭護套

測曲面時，建議采用曲面探頭護套，可較準確測量管道類曲面材料的厚度，探頭護套屬選

購件，可向時代公司銷售部門購買。

9 注意事項

9.1 試塊的清潔

由于使用隨機試塊對儀器進行校準時，需涂耦合劑，所以請注意防銹。使用后將隨機試塊擦

干凈。氣溫較高時不要沾上汗液。長期不使用應在隨機試塊表面涂上少許油脂防銹，當再次

使用時，將油脂擦凈后，即可進行正常工作。

9.2 機殼的清潔

酒精、稀釋液等對機殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時，用少量清水輕輕擦拭即可。

9.3 探頭的保護

探頭表面為丙烯樹脂，對粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應輕按。測粗糙表面時,

盡量減少探頭在工作表面的劃動。

被測物表面不應超過60℃，否則探頭不能使用。

油、灰塵的附著會使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應**纜線上的污垢。

拔探頭時，應握住插頭活動外套沿軸向用力，千萬不可旋轉(zhuǎn)探頭，否則極易損壞電纜線。

9.4 電池的更換

出現(xiàn)低電壓指示標志后，應及時更換電池，按下述方式更換：

a. 打開電池倉蓋(用拇指壓下倉蓋，再退出)

b. 取出電池，放入新電池，注意極性

儀器長時間不使用時應將電池取出，以免電池漏液，腐蝕電池盒與極片。

9.5 嚴格避免碰撞、潮溫等。

10 維修

10. 1 測量值誤差過大時，請參考第7、8 章。

10.2 如出現(xiàn)以下問題請與時代集團維修部門聯(lián)系:

A 儀器器件損壞，不能測量。

B 液晶顯示不正常。

C 正常使用時，誤差過大。

D 鍵盤操作失靈。

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

成，請用戶不要自行拆卸修理。