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(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，還可以對各種零件

作精確測量。

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(dá)被測物體并在

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

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(jī) 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(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

鍵盤功能說明：

ON－－－－開機(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(jìn)行修正；

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

量準(zhǔn)確度；

●耦合狀態(tài)提示：提供耦合標(biāo)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(jī)：定時自動關(guān)機(jī)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(zhǔn)備

將探頭插頭插入主機(jī)探頭插座中，按ＯＮ鍵開機(jī)，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(zhǔn)

在每次更換探頭、更換電池及環(huán)境溫度變化較大時應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)。此步驟對保證測量準(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(biāo)志消失。如圖：

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

當(dāng)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(biāo)志，說明電池電壓已低落，應(yīng)及時更換電池后再繼續(xù)使用。

6 自動關(guān)機(jī)

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

7 測量技術(shù)

7.1 清潔表面

測量前應(yīng)清除被測物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物，鏟除油漆等復(fù)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(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，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)槽也會引起測量誤差，彌補(bǔ)方法

同7.2，另外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過探頭底面中心的薄層）與被測材料細(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(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(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7.4 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(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(bǔ)償校正。

7.8 參考試塊

為了能得到令人滿意的測量精度，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(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，聲速將會有少量變化，

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(jìn)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(jìn)行多次測量，取*小值為材料厚度值。

8 測量誤差的預(yù)防方法

8.1 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，*小極限厚度可用試塊比較法測得。

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(yīng)重復(fù)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(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。

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(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，否則將引起測量錯誤。

8. 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(fù)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(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(xì)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(dāng)將有可能造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍，無法測值。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，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，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(hù)套

測曲面時，建議采用曲面探頭護(hù)套，可較精確測量管道類曲面材料的厚度，探頭護(hù)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(jī)試塊對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時，需涂耦合劑，所以請注意防銹。使用后將隨機(jī)試塊擦

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

使用時，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、稀釋液等對機(jī)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(hù)

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(yīng)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(yīng)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(yīng)清除纜線上的污垢。

拔探頭時，應(yīng)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(biāo)志后，應(yīng)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(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(tuán)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(yīng)由受過專業(yè)培訓(xùn)的維修人員完

成，請用戶不要自行拆卸修理。