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濟寧儒佳檢測儀器有限公司
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1概述：本儀器是基于超聲波測量技術的智能型超聲波測厚儀，采用的高性能、低功耗微處理器技術，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，并可以對材料的超聲波聲速進行測量
1 概述：
本儀器是基于超聲波測量技術的智能型超聲波測厚儀，采用的高性能、低功耗微處理器技術，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，并可以對材料的超聲波聲速進行測量。此外，該儀器可以對生產設備中各種管道和壓力容器進行監測，監測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量。本儀器可廣泛應用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領域。
2產品簡介
·適合測量金屬(如鋼、鑄鐵、鋁、銅等)、塑料、陶瓷、玻璃、玻璃纖維及其他任何超聲波的良導體的厚度。
·可配備多種不同頻率，不同晶片尺寸的雙晶探頭使用。
·具有探頭零點校準，兩點校準功能，可對系統誤差進行自動修正。
·已知厚度可以反測聲速，以提高測量精度。
·具有耦合狀態提示功能。
·有LED背光顯示，方便在光線昏暗環境中使用。
·有剩余電量指示功能，可實時顯示電池剩余電量。
·具有自動休眠、自動關機等節電功能。
·帶有RS232接口，可以方便、快捷地與PC機進行數據交換，可以連接到微型打印機（廠家型號）打印測量報告。
·可選擇配備微機軟件，具有傳輸測量結果、測值存儲管理、測值統計分析、打印測值報告等豐富功能。
·公制與英制一鍵轉換。
·主機一年內出現質量問題，免費換新，終生免費維修。
2.1 工作原理：
本超聲波測厚儀對厚度的測量，是由探頭產生超聲波脈沖透過耦合劑到達被測體，一部分超聲波信號被物體底面反射，探頭接收由被測體底面反射的回波，精確地計算超聲波的往返時間，并按下式計算厚度值，再將計算結果顯示出來。
H－測量厚度；V－超聲波在該材料中的速度；
t－超聲波在試件中往返一次的傳播時間。
2.2儀器配置及探頭選擇：
表1-1 儀器配置
序號 | 名稱 | 數量 | 備注 | |
標準配置 | 1 | 主機 | 1臺 | |
2 | 標準探頭（BT-08） | 1只 | ||
3 | 耦合劑 | 1瓶 | ||
4 | 儀器箱 | 1只 | ||
5 | 使用說明書 | 1份 | ||
6 | AA堿性電池 | 2只 | ||
可選配置 | 7 | 粗晶探頭（ZT-12） | ||
8 | 小徑管探頭（XT-06） | |||
9 | 高溫探頭（GT-350） | |||
10 | 微型打印機 | 1臺 | 計算機上應用 | |
11 | 打印線纜 | 1條 | ||
12 | 數據管理軟件 | 1套 | ||
13 | 通訊線纜 | 1條 |
表1-2 探頭選擇
名稱 | 型號 | 頻 率 (MHZ) | 探 頭 直 徑 | 測量范圍 | 最小管徑 | 特性描述 |
粗晶探頭 | ZT-12 | 2 | 12mm | 3.0mm～300.0mm（鋼）40mm以下（灰鑄鐵） | Φ20mm | 用于鑄鐵等粗晶材質的測量 |
標準探頭 | BT-08 | 5 | 8mm | 1.0mm～230.0mm（鋼） | Φ20mm×3.0mm | 通用 |
小徑管探頭 | XT-06 | 7.5 | 6mm | 0.75mm～80.0mm（鋼） | Φ15mm×2.0mm | 用于薄壁及小弧面管材的測量 |
高溫探頭 | GT-350 | 5 | 10mm | 3.0m m～200mm （鋼） | Φ30mm | 用于溫度小于350℃的材料的測量 |
2.3使用環境：
環境溫度：操作溫度－20℃～50℃；相對濕度≤90％；
周圍環境無強烈振動、無強磁場、無腐蝕性介質及嚴重粉塵。
3 結構與外觀：
1—外殼 2—鍵盤 3—液晶屏 4—發射插座 5—接收插座
6—校準厚度塊 7—銘牌 8—電池倉蓋 9—超聲探頭
儀器長時間不使用時應將電池取出，以免電池漏液，腐蝕儀器盒與電極片。
注意：電池安裝時的正負極性！極性顛倒可能導致儀器損壞！
3.1 鍵盤定義：
| 儀器開關鍵 |
| 參數修改鍵 |
| 背光開關鍵 |
| 確認鍵 |
| 儀器校準鍵 |
| 數值增加鍵 測量模式選擇鍵 |
| 單位制切換/退出鍵 |
| 數值減小鍵 提示音開關鍵 |
| 數據存儲/刪除鍵 |
3.2 主顯示界面：
儀器開機后會自動進入主顯示界面，如下圖所示：
耦合狀態：探頭與被測工件的耦合標志；
單位制式：mm、m/s（公制式），或者in、in/μs(英制式)；
電池電量：電池剩余電量顯示；
信息顯示：顯示厚度測量值，以及簡單的操作提示信息。
4測量與操作：
4.1 測量前準備：
新購儀器請參照儀器配置仔細核對儀器及附件，不全時請及時與廠家聯系。
4.1.1 探頭選擇：
根據被測對象的厚度及形狀，參考本手冊1.4的表1-2來選擇探頭。
4.1.2 被測工件的表面處理：
若被測體表面很粗糙或銹蝕嚴重，請用以下方法處理：
（1）在被測體表面使用耦合劑；
（2）利用除銹劑、鋼絲刷或砂紙處理被測體表面；
（3）在同一點附近進行多次測量。
4.2 儀器操作：
4.2.1 儀器開、關機：
（1）將探頭插頭插入儀器探頭插座中；
（2）按鍵，伴隨著開機蜂鳴聲，儀器屏幕顯示開機畫面后自動進入測量界面，并顯示當前儀器中設置的聲速值，此時儀器的各參數為上次關機前使用的參數；
|
|
（3）在開機狀態下，按鍵可以實現關機操作。
4.2.2 探頭零點校準：
在每次更換探頭、改變聲速、更換電池、環境溫度變化較大或者測量超出誤差范圍時應進行校準。此步驟對保證測量準確度十分關鍵。如有必要，可重復多次。步驟如下：
（1）按鍵，操作提示顯示當前探頭頻率；
（2）按鍵及鍵，設定為正在使用的探頭頻率，設置探頭類型時請參照表3-1；
表3-1 探頭頻率設置對應表
探頭型號 | 對應設置探頭頻率 |
ZT-12 | PT-02 |
BT-08 | PT-05 |
XT-06 | PT-07 |
GT-350 | PT-05 |
將耦合劑均勻涂于探頭上，將探頭與儀器上提供的標準試塊（厚度4.0mm）表面緊密耦合（(4.0±0.1)mm，當聲速為5920m/s時）；
（3）儀器顯示校準測量值（(4.0±0.1)mm，當聲速為5920m/s時），校準過程完畢。
注意：只限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。
4.2.3 聲速設置：
當已知材料的聲速時，可以利用儀器提供的聲速調節功能，并依據附表中的參考聲速值，調整儀器的內置聲速值。操作方法為：
（1）按鍵，進入儀器參數調整狀態，此時屏幕上的“mm"或者“in"開始閃爍；
（2）再次按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍；
（3）按鍵在儀器內置的聲速值之間切換，或者按鍵及鍵修改聲速值；
（4）按鍵結束儀器參數調整狀態。
4.2.4 厚度測量：
將耦合劑均勻涂于被測區域，將探頭與被測材料表面緊密耦合，屏幕將顯示被測區域的測量厚度。當探頭與被測材料良好耦合時，屏幕將顯示耦合狀態標志，移開探頭后，耦合標志消失，厚度值保持。如果耦合標志閃爍或無耦合標志則表示耦合狀況不好。
4.2.5 聲速測量：
在被測材料的聲速未知時，可利用儀器提供的聲速測量功能計算材料的聲速值。注意，利用這一功能時，請用戶使用與被測材料同質并已知厚度的不同厚度三塊試塊。具體操作過程如下：
（1）首*行一次探頭零點校準；
（2）測量已知厚度試塊的厚度值；
（3）按鍵，進入儀器參數調整狀態，此時屏幕上的“mm"或者“in"開始閃爍；
（4）按鍵及鍵調整該測量值到實際已知厚度值；
（5）按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍，儀器現在顯示的聲速即為計算后的聲速測量值；
（6）重復上述1-5項過程記錄下此數值，測量另外兩塊試塊的聲速值并記錄下數值，最后取三個聲速值的平均值即為該材料的聲速值；
（7）再次按鍵結束儀器參數調整狀態。
4.2.6 兩點校準：
兩點校準可以同時校準探頭零點和材料聲速，從而提高厚度測量精度。選擇與被測物的材料、聲速及曲率相同的兩個標準試塊，其中一個試塊的厚度等于或略高于使用中實際測量范圍的上限（試塊A），另一個試塊的厚度盡可能接近測量范圍的下限（試塊B）。操作步驟為：
（1）首*行一次探頭零點校準；
（2）測量試塊A的厚度值；
（3）按鍵，進入儀器參數調整狀態，此時屏幕上的“mm"或者“in"開始閃爍；
（4）按鍵及鍵調整該測量值到試塊A的實際已知厚度值；
（5）按鍵，屏幕上顯示“1OF2"的提示信息，提示繼續測量下一個厚度值；
（6）測量試塊B的厚度值；
（7）按鍵及鍵調整該測量值到試塊B的實際已知厚度值；
（8）按鍵，m/s或者in/μs開始閃爍，儀器現在顯示的聲速即為計算后的聲速測量值；
（9）再次按鍵結束儀器參數調整狀態。
4.2.7 設置測厚模式：
該儀器有兩種測厚模式：單點模式和掃描模式。單點模式：將儀器的探頭耦合到被測工件上，儀器就會測出該點處的厚度。掃描模式：將探頭耦合到工件上并沿工件表面移動，當探頭被拿起時，儀器就會閃爍顯示所掃查區域內的最小厚度值，5秒鐘后停止閃爍（屏幕閃爍顯示厚度值時，表示本次掃描測量尚未結束，可以繼續測量）。單點模式的測量頻率為每秒鐘4次，掃描模式的測量頻率為每秒鐘10次，后者快于前者。
測厚模式的改變可以通過下面的操作來實現：按鍵改變當前設置，屏幕顯示改變后的測厚模式，單點模式顯示為：SCAN OFF，掃描模式顯示為：SCAN ON。
4.2.8 設置測量精度：
對于分辨率為0.01mm的超聲波測厚儀型號，用戶可根據實際情況手動調整所需要的測量精度。在選擇高精度時，要求被測工件的表面比較光滑，以便測量得到精確的數據。當測量粗糙表面或者粗晶材料時建議使用低精度。
設置方法：關機狀態下，按住鍵的同時按下鍵，待儀器開機后再松開按鍵，儀器的顯示分辨率會在0.1mm和0.01mm之間進行切換。
4.2.9 單位制式轉換：
該儀器可以公制或者英制顯示厚度和聲速。在厚度測量過程中，按鍵可以在公制（厚度：mm，聲速：m/s）和英制(厚度：in，聲速：in/µs)之間進行切換。
4.2.10 存儲功能：
（1）存儲測量值：
儀器中將存儲單元分成20個文件（F00-F19）,每個文件可存儲最多100個厚度測量值。厚度測量后可直接按鍵將測量值存入當前文件中，如果要改變當前文件的名稱，需要按下述步驟進行：
a.在厚度測量狀態下，按鍵，屏幕顯示當前文件名稱（例如：F02）和當前文件中的記錄總數；
b.按鍵及鍵改變當前文件名稱；
c.按鍵結束操作。
存儲厚度值時，如果當前文件中的記錄總數已經達到100個，則儀器會自動取消本次存儲操作，并且屏幕會顯示“FULL"提示信息。
（2）清空文件：
如果要清空某個文件中的所有已存儲內容，則需要按照下述步驟進行：
a.在厚度測量狀態下，按鍵，屏幕顯示當前文件名稱和當前文件中的記錄總數。
b.按鍵及鍵選擇要清空的文件名稱。
c.按鍵清空選定的文件，屏幕同時顯示“-DEL"提示信息。
d.按鍵結束操作。
（3）查看/刪除存儲記錄：
儀器中存儲的厚度值可以調出查看，也可以刪除某個厚度記錄。操作方法如下：
a.在厚度測量狀態下，按鍵，屏幕顯示當前文件名稱和當前文件中的記錄總數。
b.按鍵及鍵選擇要查看的記錄所在的文件名稱。
c.按鍵進入選定的文件。屏幕顯示出該文件中的當前記錄編號（如：L012），以及該記錄的內容。
d.按鍵及鍵選擇要查看的記錄編號，該記錄的內容和記錄編號交替顯示在屏幕上。
e.按鍵刪除該記錄。屏幕同時顯示“-DEL"提示信息。
f.按或鍵結束操作。
4.2.11 厚度值打印：
可以通過打印線纜連接到微型打印機(廠家型號)打印厚度報告。將打印線纜的一端的圓形插頭插入主機的RS232通信插座中,將另一端插頭插入微型打印機的通訊口。然后：
（1）將儀器和微型打印機上電開機。
（2）在厚度測量狀態下，按鍵，屏幕顯示當前文件名稱和當前文件中的記錄總數。
（3）按鍵及鍵選擇要打印的文件名稱。
（4）按鍵打印選定的文件。
4.2.12 警示聲音設置：
設為【開】時，在每次按鍵、測量完成、測量值超出測量范圍、刪除數據等情況下蜂鳴器都會長鳴一聲。
警示聲音設置的改變可以通過下面的操作來實現：在厚度測量模式下，按鍵改變當前設置，屏幕顯示警示聲音當前設置，【開】顯示為：BEEP ON，【關】顯示為：BEEP OFF。
4.2.13 EL背光：
按鍵可以打開或者關閉背光。
儀器液晶屏帶有EL背光功能，以便在光線昏暗處可以讀取測量值。由于背光打開后，儀器功耗明顯增加，所以請在必要的時候才打開背光，以節約用電，延長電池使用時間。
4.2.14 電池電量指示：
儀器主機內裝有串聯連接的2節AA堿性電池。電池電量充足時，電量指示符號滿格顯示；電池用過一段時間后，電池符號會顯示為非滿格；電池接近用完時，電池符號會閃動顯示，此時應該立即更換電池。
4.2.15關機方式：
l儀器具有自動關機功能，以節省電池電能。
l如果在5分鐘內既沒有測量，也沒有任何按鍵操作，儀器會自動關機，在關機前液晶屏幕會閃爍顯示20秒，這時按除鍵外的任意鍵，或者進行一次測量操作，都可以使液晶屏幕停止閃動并停止關機操作。當電池電壓過低時，儀器會自動關機。
4.2.16 恢復出廠設置：
開機時，按住鍵的同時按下鍵，儀器的所有測量參數和系統設置將恢復到出廠狀態，儀器內部存儲的測量數據也將同時被清空。按鍵結束操作。
4.2.17 與PC機通訊：
將通訊電纜一端的圓形插頭插入主機通訊板上的RS232通信插座中,將另一端插頭插入計算機的串行口（COM）中。在PC機上運行DataPro數據管理軟件，按照DataPro 數據管理軟件操作手冊的指引，可以對儀器內存儲的數據下載到PC機中，并可以進行后續的數據處理、保存、打印等操作。
5 測量中的幾種方法：
l（1）單點測量法：在被測體上任一點，利用探頭測量，顯示值即為厚度值；
l（2）兩點測量法：在被測體的同一點用探頭進行二次測量，在二次測量中，探頭的分割面成90o，取其中的較小值為厚度值；
l（3）多點測量法：在直徑約為30 mm的圓內進行多次測量，取其最小值為厚度值；
l（4）連續測量法：用單點測量法，沿線路連續測量，其間隔不小于5 mm，取其中最小值為被測體厚度值；
l（5）管壁測量時，探頭分割面可分別沿管材的軸線或垂直管材的軸線測量。若管徑大時，測量應在垂直軸線的方向測量；管徑小時，應在兩個方向測量，取其中最小值為厚度值。
6 維護及注意事項：
6.1 電源檢查：
電池容量接近用完或用完時，應該及時更換電池，以免影響測量精度。儀器長時間不使用時應將電池取出，以免電池漏液，腐蝕儀器盒與電極片。
注意：電池安裝時的正負極性！極性顛倒可能導致儀器損壞！
6.2 一般注意事項：
l（1）應避免儀器及探頭受到強烈震動；
l（2）避免儀器置于過于潮濕的環境中；
l（3）插拔探頭時，應捏住活動外套沿軸線用力，不可旋轉插頭，以免損壞探頭電纜芯線；
l（4）油、灰塵的附著會使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應清除污垢。
6.3 測量中注意事項：
l（1）測量時，只有出現耦合標志并穩定時，才是良好的測量；
l（2）若被測體表面有大量耦合劑時，當探頭離開被測體表面時，耦合劑會引起誤測。因此測量結束時，應迅速將探頭移開被測體表面；
l（3）探頭表面為樹脂，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；
l（4）常溫測量時，被測物表面不應超過50℃，否則探頭不能再用；
l（5）若探頭磨損，測量會出現示值不穩，此時應更換探頭。
6.4 標準試塊的清潔：
由于使用標準試塊對儀器進行校準時，需涂耦合劑，所以請注意試塊的防銹。使用后將標準試塊擦干凈。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。
6.5 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。
6.6 儀器維修：
當儀器出現非正常現象（如儀器損壞，不能測量；液晶顯示不正常；正常使用時，誤差過大；鍵盤操作失靈或混亂等）時，請用戶不要拆卸或調節任何固定裝配零部件，請填妥保修卡后，交由我公司維修部門，進行維修。
7 貯存與運輸條件：
l貯存時應遠離振動、強磁場、腐蝕性介質、潮濕、塵埃，應在常溫下貯存。
l運輸時在保證原包裝的狀態下，可在三級公路條件下進行。
附錄A 超聲測厚中的常見問題與處理方法
A.1 表面狀況對測量結果的影響：
A.1.1 表面覆蓋物：
測量前應清除被測物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物，鏟除油漆等覆蓋物。
A.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、拋、銼等方法使其光滑。還可使用高粘度耦合劑。
A.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板（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，使隔層板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。
A.1.4 圓柱型表面：
測量圓柱型材料，如管子、油桶等，正確選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線之間的夾角至關重要。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，屏幕上的讀數將有規則地變化，選擇讀數中的最小值，作為材料的測量厚度。
根據材料的曲率正確選擇探頭串音隔層板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，取讀數中的最小值作為測量厚度。
A.1.5 復合外形：
當測量復合外形的材料（如管子彎頭處）時可采用上文介紹的方法，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。
A.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，否則將引起較大測量誤差或根本無讀數顯示。
A.2 溫度對測量結果的影響：
材料的厚度與超聲波在材料中的傳播速度均受溫度的影響。對測量精度要求較高時，可采用試塊對比法，即用相同材料、近似厚度的試塊在相同溫度條件下進行測量，并求得溫度補償系數，用此系數修正被測工件的測量值。
A.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，以致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，該材料不適于用此測厚儀進行厚度測量。
A.4 參考試塊的使用：
對不同材料在不同條件下進行精確測量，校準試塊的材料越接近于被測材料，測量就越精確。理想的參考試塊將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）。為了滿足精度測量的要求，一套參考試塊將是很重要的。
在大部分情況下，只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，可用試塊來確定準確的低限。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。
當被測材料較厚時，特別是內部結構較為復雜的合金等，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內部結構具有方向性，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，但這只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別，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，但只能作為粗略測量。
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