45MG單晶超聲波測厚儀OLYMPUS按鍵使用說明

影響性能和度的因素

以下因素會影響儀器的性能和厚度測量的性。

校準 上海玖橫儀器有限公司

任何超聲測量的性都取決于校準測厚儀的精度。45MG 出廠時已配有多種探頭和應(yīng)用的標準設(shè)置。在某些情況下，應(yīng)根據(jù)不同的測量情況，優(yōu)化這些設(shè)置。在任何情況下，一旦要更換被測材料或探頭，就須進行聲速和零位校準。建議使用厚度已知的試塊進行定期檢查，以確保測厚儀工作正常。

測試工件的表面粗糙度

在測試工件的正面和底面都平滑的條件下，能獲得*測量精度。如果接觸面很粗糙，則所能測到的*小厚度值會由于增厚的耦合層中出現(xiàn)聲反響而增大。此外，如果測試工件的正面和底面都很粗糙，則探頭可能會探測到多重具有微弱差別的聲  程，從而使回波失真，導(dǎo)致不準確的測量結(jié)果。

耦合技術(shù)

在模式 1 （接觸式探頭）的測量中，耦合層厚度屬于測量范圍的一部分，并由零位偏移的一部分補償。要獲得*精度，耦合技術(shù)一定要可靠穩(wěn)定。使用適當(dāng)?shù)驼承择詈蟿?，僅施用足夠獲得可靠讀數(shù)的耦合劑量，并施予探頭穩(wěn)定的壓力，就可獲得穩(wěn)定的測量讀數(shù)。實踐證明，適中到較強的力度可獲取穩(wěn)定一致的讀數(shù)。一般來說， 對于小直徑探頭，施予較輕的力度便可擠出多余的耦合劑，而大直徑探頭則需更大的力度達到相同的效果。在所有模式中，傾斜的探頭都會使回波失真，產(chǎn)生不正確的讀數(shù)，如下所述。

測試工件的曲率 上海玖橫儀器有限公司

要獲得可靠的測量結(jié)果，探頭須與測試工件對直。在曲面上進行測量時，須將探頭置于工件的中心線處，并盡可能使探頭穩(wěn)定地貼附在表面上。在某些情況下，可用一個裝有彈簧的 V 型試塊支架使探頭保持對直的狀態(tài)。通常而言，當(dāng)曲率半徑降低時，探頭的尺寸也應(yīng)減小，而探頭的對直狀態(tài)則變得更為重要。對于曲率半徑極小的工件，須使用水浸式測量方法。在某些情況下，觀察波形顯示有助于保持探頭的*對直狀態(tài)。通過觀察波形顯示，操作人員可發(fā)現(xiàn)持握探頭的*方式。在曲面上，必須僅使用足夠獲取讀數(shù)的耦合劑量。多余的耦合劑會在探頭和被測工件之間形成片狀層，造成聲反響，從而產(chǎn)生錯誤信號，觸發(fā)錯誤讀數(shù)。

錐度或偏心

若測試工件的接觸表面和底面相互呈錐度或偏心，回波會由于聲程在波束寬度中的變化而失真。測量精度因此而降低。情況嚴重時，將無法進行測量。

被測材料的聲學(xué)特性

在某些工程材料中，可能會有多個條件限制超聲厚度測量的精度和范圍。

l 聲散射： 上海玖橫儀器有限公司

在諸如鑄造不銹鋼、鑄鐵、玻璃纖維及復(fù)合材料等材料中，聲能會從鑄件的單個微晶或從玻璃纖維或復(fù)合材料的異種材料交接處發(fā)散，造成聲束散射。任何材料中的孔隙也會產(chǎn)生同樣的效果。需要調(diào)節(jié)儀器的靈敏度，以防探測到這些錯誤的散射回波。但這種補償也會削弱儀器識別來自材料底面的正確回波的能力，從而限制了測量范圍。

聲衰減或聲吸收： 上海玖橫儀器有限公司

在很多有機材料中，諸如低密度塑料和橡膠中，若使用常規(guī)超聲波厚度測量的頻率，聲能的衰減速度會非常快。這種衰減通常隨著溫度的升高而增加。因此對于這類材料，可測*厚度往往受到聲衰減的限制。

l 聲速變化：上海玖橫儀器有限公司

只有在材料聲速與儀器校準一致的前提下，超聲厚度測量才會準確。在某些材料中，聲速在不同的位置（一點到另一點）會發(fā)生很明顯的變化。這種情況會  出現(xiàn)在某些鑄鐵材料中，因為鑄鐵材料的晶粒結(jié)構(gòu)會因不同的冷卻速度發(fā)生變化，而這種發(fā)生變化的晶粒結(jié)構(gòu)使聲速產(chǎn)生各向異性現(xiàn)象。玻璃纖維由于樹脂

/ 纖維比率的變化會產(chǎn)生局部聲速變化。許多塑料和橡膠材料在受到溫度影響

時，會急劇發(fā)生聲速變化，因此聲速校準一定要在與測量實際材料時的溫度相同的溫度下進行。

相位顛倒或相位失真 上海玖橫儀器有限公司

回波信號的相位或極性取決于不同材料界面處的相對聲阻抗（密度 X 聲速）。45MG 儀器基于通常情況進行計算：被測工件的背面介質(zhì)通常是空氣或液體，而空氣和液體的聲阻抗低于金屬、陶瓷或塑料。但是，在某些特殊情況下，如：金屬表面上覆蓋有玻璃或塑料層，或鋼表面上有銅覆蓋層，阻抗關(guān)系會被顛倒，因此回波便會出現(xiàn)相位顛倒的情況。在這類情況下，需要改變相關(guān)的回波檢測極性設(shè)置，以便保持測量的性 （參閱第 161 頁的 10.8.1 小節(jié)）。一些更為復(fù)雜的情況會發(fā)生在各向異性或非勻質(zhì)材料中，如粗粒金屬鑄件或一些復(fù)合材料，由于材質(zhì)條件，會在聲束區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生多重聲程。在這種情況下，相位失真會生成一個無法清晰界定其極性的回波 （正極或負極）。因此，有必要使用參考標準試塊仔細進行實驗，以確定測量結(jié)果的正確性。

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