超声波测厚仪使用细节全解析
一、使用前准备
1. 仪器检查
- 外观与功能:确认仪器无物理损坏,屏幕显示正常,按键响应灵敏,电池电量充足(建议电量>20%)。若为分体式仪器,需检查主机与探头的连接是否稳固,接口无氧化或腐蚀。
- 探头状态:检查探头接触面是否磨损或粘附杂质,必要时用酒精棉片清洁,避免划痕影响耦合效果。
- 校准验证:开机后检查上一次校准记录,若环境温湿度变化>10%或更换探头,需重新校准(参见校准流程)。
2. 被测对象预处理
- 表面清洁:清除待测区域油污、锈蚀、涂层等,粗糙度需<10μm(可使用砂纸打磨至光亮)。
- 曲率匹配:若工件为曲面,优先选择与标称曲率一致的探头(如Φ10mm探头适配管道),或通过平面试块校准后手动补偿曲率误差。
二、测量操作步骤
1. 耦合剂选择与涂抹
- 类型匹配:常用耦合剂包括机油(通用型)、甘油(敏感材料)、水(非腐蚀性场合)。铸铁、钢材优先选用机油;铝、铜等软金属可用甘油防止腐蚀。
- 用量控制:滴少量耦合剂于探头接触面,以覆盖区域呈透明薄膜状为宜,过量会导致声波衰减或溢出污染工件。
2. 探头放置与测量
- 垂直入射:将探头轴线与工件表面垂直,避免倾斜(角度误差>5°时需用角度补偿功能)。
- 压力均匀:施加约1-2N压力(手感似轻触键盘),压力过大可能导致读数偏小,过小则耦合不良。
- 多点测量:同一区域至少测3次取平均值,平面间隔>10mm,曲面沿圆周均布测点。
3. 数据读取与记录
- 稳定读数:待屏幕数值稳定后(通常3-5秒)记录,跳动范围应<±0.02mm。
- 环境标注:同步记录温度、湿度、工件材质及表面状态(如“Q235钢板,25℃,喷砂处理”)。
- 异常处理:若读数突变或持续波动,检查耦合剂是否干燥、探头是否松动,必要时重新校准。
三、环境与操作影响因素
1. 温度控制
- 仪器工作温度宜为0-40℃,低温(<-10℃)可能导致液晶屏响应延迟,高温(>50℃)需避免阳光直射并缩短单次测量时间。
- 被测工件与环境温差>10℃时,需静置至热平衡(约15分钟)再测量。
2. 电磁干扰规避
- 远离变频器、电机等强磁场设备>2m,关闭手机、无线设备等潜在干扰源。
- 使用屏蔽线连接探头,若信号噪声明显,可启用仪器滤波功能(如Davis闸控)。
3. 工件特性适应
- 薄件测量:厚度<1mm时启用高频探头(如10MHz),并缩短测量时间以防过热损伤。
- 多层结构:遇到防腐层+基材组合时,需先测试声速差异,必要时采用双晶探头分离界面。
四、数据管理与报告
1. 存储规范
- 仪器内存数据需定期导出(如U盘备份),文件命名含日期、工件编号、测量人等信息。
- 纸质记录需包含测点位置示意图、仪器型号、校准有效期等溯源信息。
2. 不确定度分析
- 典型误差来源:耦合剂厚度(±0.01mm)、声速设置误差(±1%)、探头磨损(>10μm时需更换)。
- 最终结果表述建议保留两位小数,如“厚度:5.23±0.05mm(k=2)”。
五、维护与故障处理
1. 日常保养
- 测量后用无尘布擦净探头残留耦合剂,存放于防潮箱(湿度<60%)。
- 每月检查电池触点氧化情况,长期不用需取出电池防漏液。
2. 简易故障排查
- 无显示:检查电源开关、保险丝(部分机型配备);
- 信号弱:更换耦合剂、打磨工件表面或调高增益;
- 校准失效:恢复出厂设置后重新校准,若仍异常联系厂商。
六、安全与规范
- 电气安全:避免雨天露天作业,探头电缆不得接触裸露电线。
- 化学防护:使用腐蚀性耦合剂(如盐酸)时佩戴丁腈手套,及时清洗皮肤接触部位。
- 标准遵循:参考GB/T 4957-2003《超声波测厚方法》或ASTM E799-14执行校准与测量。