8.1 表面狀況對測量結果的影響

8.1.1 表面覆蓋物

測量前應清除被測物體表面所有的灰塵、污垢及鏽蝕物，鏟除油漆等覆蓋物。

8.1.2 粗糙表面

過于粗糙的表面會引起測量誤差，甚至儀器無讀數。測量前應盡量使被測材料表面光滑，可使用磨、抛、锉等方法使其光滑。還可使用高粘度耦合劑。

8.1.3 粗加工表面

粗加工表面（如車床或刨床）所造成的有規則的細槽也會引起測量誤差，處理方法同上。另外調整超聲探頭串音隔層闆（穿過探頭底面中心的金屬薄層）與被測材料細槽之間的夾角，使隔層闆與細槽相互垂直或平行，取讀數中的最小值作為測量厚度，可取得較好效果。

8.1.4 圓柱型表面

測量圓柱型材料，如管子、油桶等，正确選擇探頭串音隔層闆與被測材料軸線之間的夾角至關重要。簡單地說，将探頭與被測材料耦合，探頭串音隔層闆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，屏幕上的讀數将有規則地變化，選擇讀數中的最小值，作為材料的測量厚度。

根據材料的曲率正确選擇探頭串音隔層闆與被測材料軸線夾角方向。直徑較大的管材，選擇探頭串音隔層闆與管子軸線垂直；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，取讀數中的最小值作為測量厚度。

8.1.5 複合外形

當測量複合外形的材料（如管子彎頭處）時可采用上文介紹的方法，所不同的是要進行二次測量，分别讀取探頭串音隔層闆與軸線垂直和平行的兩個數值，其較小的一個數作為該材料在測量點處的厚度測量值。

8.1.6 不平行表面

為了得到穩定、可靠的厚度測量值，被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸，否則将引起較大測量誤差或根本無讀數顯示。

8.2 溫度對測量結果的影響

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，可采用試塊對比法，即用相同材料的試塊在相同溫度條件進行測量，并求得溫度補償系數，用此系數修正被測工件的實測值。對于鋼鐵來說，高溫将引起較大的誤差，可用此法來補償校正。使用1605探頭可測量表面溫度高達300℃的鋼材厚度。測量高溫鋼材時的注意事項：

将随機帶的高溫耦合劑均勻塗于1605探頭的表面，耦合劑用量應适中;

手持探頭進行點接觸測量。探頭與被測物接觸時間不超過5秒。在每次測量後應将探頭用水冷卻或自然冷卻。由于高溫測量采用點接觸測量的方法，探頭與被測物接觸時間較短，因此有時會造成測量失敗，在測量高溫材料時要反複多次測量。

鋼材一般溫度每增加100℃，材料聲速下降1%左右，故測量值應加以修正。

例：将H0定義為材料實際厚度值，H1定義為用OU1600測量的顯示值，

則： 100℃時， H0 H1×0.99

200℃時, H0 H1×0.98

300℃時, H0 H1×0.97

在高溫測量時也可采用兩點校準的方法消除在高溫測量時産生的測量誤差。

8.3 材料衰減對測量結果的影響

對于一些如纖維、多孔、粗晶等材料，它們會造成超聲波的大量散射和能量衰減，以緻可能使儀器出現反常的讀數甚至無讀數（通常反常的讀數小于實際厚度）。在這種情況下，該材料不适于用此測厚儀進行厚度測量。

8.4 參考試塊的使用

滄州歐譜OU1600超聲波測厚儀對不同材料在不同條件下進行精确測量，校準試塊的材料越接近于被測材料，測量就越精确。理想的參考試塊将是一組被測材料的不同厚度的試塊，試塊能提供儀器補償校正因素（如材料的微觀結構、熱處理條件、粒子方向、表面粗糙等）。為了滿足最大精度測量的要求，一套參考試塊将是很重要的。

在大部分情況下，隻要使用一個參考試塊就能得到令人滿意的測量精度，這個試塊應具有與被測材料相同的材質和相近的厚度。取均勻被測材料用千分尺測量後就能作為一個試塊。

對于薄材料，在它的厚度接近于探頭測量下限時，可用試塊來确定準确的低限。不要測量低于下限厚度的材料。如果一個厚度範圍是可以估計的，那麼試塊的厚度應選上限值。

當被測材料較厚時，特别是内部結構較為複雜的合金等，應在一組試塊中選擇一個接近被測材料的，以便于掌握校準。

大部分鍛件和鑄件的内部結構具有方向性，在不同的方向上，聲速将會有少量變化，為了解決這個問題，試塊應具有與被測材料相同方向的内部結構，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。

在一定情況下，查已知材料的聲速表，可代替參考試塊，但這隻是近似地代替一些參考試塊，在一些情況下，聲速表中的數值與實際測量有别，這是因為材料的物理及化學情況有異。這種方法常被用來測低碳鋼，但隻能作為粗略測量。

本測厚儀具有測量聲速的功能，故可先測量出聲速，再以此聲速對工件進行測量。

8.5 鑄件測量

鑄件測量有其特殊性。鑄件材料的晶粒比較粗大，組織不夠緻密，再加上往往處于毛面狀态就進行測量，因此使測量遇到較大的困難。

首先是晶粒的粗大和組織不緻密性造成聲能的極大衰減，衰減是由材料對聲能的散射和吸收造成的。衰減的程度與晶粒尺寸和超聲頻率是有密切關系的，相同頻率下衰減随晶粒直徑的增大而增大，但有一最高點，超過這一點，晶粒直徑再增大，衰減基本趨于一個固定值。對于不同頻率的探頭，衰減随頻率的增大而增大。

其次，當晶粒粗大和鑄造中存在粗大異相組織時，将對超聲信号産生異常反射，産生草狀回波或樹狀回波，使測厚結果出現錯誤讀數，造成誤判。

另外，随着晶粒的粗大，金屬結晶方向上的各向異性表現得更為顯著，從而使不同方向上的聲速造成差異，最大差異甚至可達5.5%。而且工件内不同位置上組織的緻密性也不一緻，這也将造成聲速的差異。這些因素都将引起測量結果的不準确。因此對鑄件測量要特别小心。

對鑄件測量時應注意：

● 在測量表面粗糙的鑄件時，必須采用粘度較大的機油、黃油等作耦合劑。

● 建議用與待測物相同的材料，測量方向與待測物也相同的試塊來校準材料的聲速。

● 必要時可進行兩點校準。

8.6 減小測量誤差的方法

8.6.1 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，将導緻測量誤差，必要時，最小極限厚度可用試塊比較法測得。

當測量超薄材料時，有時會發生一種稱為“雙重折射”的錯誤結果，它的現象為：顯示讀數是實際厚度的二倍；另一種錯誤結果被稱為“脈沖包絡、循環跳躍”，它的現象是測量值大于實際厚度，為防止這類誤差，測臨界薄材料時應反複測量核對。

8.6.2 鏽斑、腐蝕凹坑等

被測材料另一表面的鏽斑凹坑（很小的鏽點有時是很難發現的）等将引起讀數無規則地變化，在極端情況下甚至無讀數。當發現凹坑或感到懷疑時，對這個區域的測量就得十分小心，可選擇探頭串音隔層闆不同角度的定位來作多次測試。

8.6.3 材料識别錯誤

當用一種材料校正了儀器後，又去測量另一種材料時，将發生錯誤的結果，應注意選擇正确的聲速。

8.6.4 探頭的磨損

探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會使其粗糙度增高，導緻探頭靈敏度下降，如果探頭磨損嚴重導緻測量結果誤差較大，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。如測值仍不穩定，則需更換探頭。

8.6.5 多層材料、複合材料

要測量結合面不緊密的多層材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經耦合的結合面。因為超聲波不能在複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适于測量多層材料和複合材料。

8.6.6 金屬表面氧化層的影響

有些金屬可能在其表面産生較緻密的氧化層，例如鋁等，這層氧化層與基體間結合緊密，無明顯界面，但超聲波在這兩種物質中的傳播速度是不同的，故會造成測量誤差，且氧化層厚度不同誤差的大小也不同。請用戶在使用時注意這種情況。可以在同一批被測材料中選擇一塊制成樣塊，用千分尺或卡尺測量測量其厚度，并用該樣塊對儀器進行校準。

8.6.7 反常的厚度讀數

操作者應具備辨别反常讀數的能力，通常鏽斑、腐蝕凹坑、被測材料内部缺陷都将引起反常讀數。解決辦法可參考本手冊的有關章節。

8.6.8 耦合劑的選擇和使用

耦合劑是用來作為探頭與被測材料之間的超聲信号傳播載體。如果耦合劑的種類或使用方法不當将有可能造成較大誤差，或者耦合标志閃爍，測值無法穩定。耦合劑應适量使用，塗沫均勻。

選擇合适類型的耦合劑非常重要。當使用在光滑材料表面時，可以使用低粘度的耦合劑（如随機配置的耦合劑、輕機油等）；當使用在粗糙材料表面，或垂直表面及頂面時，需要使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏、黃油、潤滑脂等）。

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