型超声波测厚仪

一、概述：

    HCH--2000C型超声波测厚仪内部电路采用最新数字电子技术与微电脑技术，外部采用金属机壳制造而成，仪器体积小、功耗低、功能强、抗摔打、抗振动，是您在实际应用中首选的仪器。

二、技术指标

1、测量范围：1.0--199.9mm(45＃钢)

2、显示精度：0.1mm

3、测量误差：1%×厚度值+/-0.1mm

4、测量方式：手动存储测量

5、存储容量：253个测量点

6、探头频率：5MHz

7、声速范围：1000--9990M/S

8、电源范围：1.2--1.5V碱性电池或充电电池

9、外型尺寸：50＊24＊95mm3

10、藕合指示：被测件与探头藕合良好时，

              显示屏最左侧显示如右图:

11、使用环境：温度-100C ~ 600C相对湿度小于90%

12、自动断电：本仪器待机五分钟将自动关机

三、各部位名称、作用及使用方法

1、各个按键作用：（如图所示）

（1）开：开机 .（2）关：关机  .（3）执：执行键.在测量状态下为“校准”，在声速加减状态下为声速加或声速减设置，在该存储值状态下为读取存储值，在声速表状态下为读取声速 表。(4）设：设置键。按动设键仪器在下列功能循环：“声速加……声速减……读存储值……读声速表……测量”仪器在这五种状态下交换。（5）EN：多功能键。在测量状态下，为存储键，在声速加减状态下，为快速调整声速为“5900”，在声速表状态下为确认屏显声速为当前声速，在读取存储值状态下为存储地址回“1”。

2、根据电池仓盖指示方向打开电池仓，正极朝外放入一节电池。

四、仪器使用方法：

A、仪器测量状态

       按动仪器上盖 “ 开 ” 键，仪器几秒钟后应显示“0.0”进入测量状态（如图A），仪器标准试块上放入适量耦合剂，用探头测量试块得一测量值，探头离开不离开试块都可，按动“执”键，显示屏应显示“4.0”，松开执键测量标准试块应显示“4.0”，如测量不准可重复较正。本机已记忆上次开机校准时的值。但可能有误差，所以最好每次开机时都进行校准，以保证每次测量的准确性。校正完毕，可进行测量。

B、声速递增状态

     按 “ 设 ” 键仪器显示“ 1＊＊＊ ”表示声速增加，按一“执 ”键声速增加10，按住不动声速连续增加。如开机上电后声速为5900 M / S，这时候仪器应显示“ 1590 ”（ 如图B ）按一下  “ 执 ”键仪器显示“1591”，按一下“EN”键则把声速调速为5900M/S。即显示“1590”。

C、声速递减状态

   按“设”键仪器显示“＊＊＊”表示声速递减，按一下“执”键声速减少10，按住不动声速连续减少。如开机上电后声速应为5900M/S，这时候仪器应显示“590”（如图C）按一下“执”键仪器显示“589”。按一下“EN”键则把声速调整为5900M/S，显示“590”。仪器以10为单位进行声速增减，仪器显示声速只有三位，如“590”或“1590”实际声速为“5900”声速前面加“1”表示处在声速增加的状态，没有“1”表示处在声速减的状态。声速设置完毕，可直接进行测量。

D、读取测厚结果

         按“设”键进入存储结果读状态，仪器把当前存储地址调出显示，如当前地址为“1”应显示为“1”（如图D），在这种状态下，按一下“执”键，液晶屏显示所对应的测量结果，连续按动“执”键，液晶屏按地址递增的方式显示测量结果，按住“执”键不动，地址连续增加。按动“EN”键，无论地址在什么地方则自动调为“1”。

E、读声速表

   按“设”键进入声速表状态，仪器把常用声速调出显示，按执键声速循环显示的顺序为：6400m/s（铝声速，显示640）→5790m/s（不锈钢声速，显示579）→4640m/s（铸铁声速显示460），到认可声速松开“执”键，按一下仪器侧面“EN”键，把屏显声速设为仪器设定声速，屏幕显示（如图E），上电后声速为上次开机调整值。

五、管壁测量法：

  测量时探头隔声层应垂直于管道方向放置探头，略为转动探头，选取厚度值最小的为实际厚度值。

六、维护：

1、本仪器为精密电子仪器，不可将各种液体和腐蚀性气体漏入仪器内部。

2、仪器使用后，应擦去探头及仪器上的耦合剂和污垢，保持仪器清洁。

3、非专业维修人员，不要打开仪器以免带来不必要的损伤。

4、本仪器探头不可互换，不然不能保证精度和稳定性。

 注意：电源启动按动 “ 开 ” 键后显示屏应显示"0.0"，如显示其它数值，视为起动失败，这时应按动“关”键关闭电源，然后重新按“开”键，启动电源。

电池欠电压后，显示屏右侧红灯亮应更换电池。

仪器为自动背景光,在测量时光线暗到一定程度后自动打开。

   自动断电后，仪器不能立时启动，可按一下关闭键再启动。

一、超声波测厚方法  

 1、一般测量方法：（1）在一点处，用探头进行两次测厚，在两次测量中探头的分割面要互为90°，取较小值为被测工件厚度值。（2）30mm多点测量法：当测量值不稳定时，以一个测定点为中心，在直径约φ30mm的圆内进行多次测量，取最小值为被测工件厚度值。

   2、精确测量法：在规定的测量点周围增加测量数目，厚度变化用等厚线表示。

    3、连续测量法：用单点测量法沿指定路线连续测量，间隔不大于5mm。

    4、网格测量法：在指定区域划上网格，按点测厚记录。此方法在尿素高压设备、不锈钢衬里腐蚀监测中广泛使用。

二、超声波测厚示值失真原因分析：

超声波测厚在实际应用中，尤其是在役设备的检测中，如果出现示值失真，偏离实际厚度的现象，结果造成管线设备隐患存在，就是依据错误的数据更换了管件，造成大量材料浪费。根据我公司几年来超声波测厚的跟踪使用情况，将示值失真现象及原因分析如下：

   1、无示值显示或示值闪烁不稳原因分析：这种现象在现场设备和管道检测中时常出现，经过大量现象和数据分析，归纳原因如下：

（1）工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无法接收到回波信号。在役设备、管道大部分是表面锈蚀，耦合效果极差。

（2）工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低（耦合不好）。

  （3）检测面与底面不平行，声波遇到底面产生散射，探头无法接受到底波信号。

（4）铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时产生严重的散射衰减，被散射的超声波沿着复杂的路径传播，有可能使回波湮没，造成不显示。

  （5）探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表面粗糙度嶒加，导致灵敏度下降，从而造成不显示或闪烁。

（6）被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑，造成声波衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。

  2、示值过大或过小原因分析 :  在实际检测工作中，经常碰到测厚仪示值与设计值（或预期值）相比，明显偏大或偏小，原因分析如下：

  （1）被测物体（如管道）内有沉积物，当沉积物与工件声阻抗相差不大时，测厚仪显示值为壁厚加沉积物厚度。（2）当材料内部存在缺陷（如夹渣、夹层等）时，显示值约为公称厚度的70%（此时要用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测）。

 （3）温度的影响。一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，有试验数据表明，热态材料每增加100°C，声速下降1%。对于高温在役设备常常碰到这种情况。

 （4）层叠材料、复合（非均质）材料。要测量未经耦合的层叠材料是不可能的，因超声波无法穿透未经耦合的空间，而且不能在复合（非均质）材料中匀速传播。对于由多层材料包扎制成的设备（像尿素高压设备），测厚时要特别注意，测厚仪的示值仅表示与探头接触的那层材料厚度。

  （5）耦合剂的影响。耦合剂是用来排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。如果选择种类或使用方法不当，将造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。实际使用中由于耦合剂使用过多，造成探头离开工件时，仪器示值为耦合剂层厚度值。

  （6）声速选择错误。测量工件前，根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出声速。当用一种材料校正仪器后（常用试块为钢）又去测量另一种材料时，将产生错误的结果。

  （7）应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在，固体材料的应力状况对声速有一定的影响，当应力方向与传播方向一致时，若应力为压应力，则应力作用使工件弹性增加，声速加快；反之，若应力为拉应力，则声速减慢。当应力与波的传播方向不一致时，波动过程中质点振动轨迹受应力干扰，波的传播方向产生偏离。根据资料表明，一般应力增加，声速缓慢增加。

（8）金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防腐层，虽与基体材料结合紧密，无明显界面，但声速在两种物质中的传播速度是不同的，从而造成误差，且随覆盖物厚度不同，误差大小也不同。三、超声波测厚示值失真的预防措施及注意事项：由以上产生示值失真的原因分析，在现场检测中就应采取相应措施，进行事前积极预防，避免造成事故隐患或不必要的浪费。为此，根据几年来的跟踪检测经验，归纳总结如下几点，作为预防超声测厚示值失真的预防措施。

1、正确选用测厚探头

   （1）测曲面工件时，采用曲面探头护套或选用小管径专用探头（φ6mm),可较精确的测量管道等曲面材料。（2）对于晶粒粗大的铸件和奥氏体不锈钢等，应 选用频率较低的粗晶专用探头（2.5MHz).（3）测高温工件时，应选用高温专用探头（300－600℃)，切勿使用普通探头。

（4）探头表面有划伤时，可选用500#砂纸打磨，使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则考虑更换探头。

    2、对被检物表面进行处理。通过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合效果。

  3、正确识别材料，选择合适声速。在测量前一定要查清被测物是哪种材料，正确预置声速。对于高温工件，根据实际温度，按修正后的声速预置或按常温测量后，将厚度值予以修正。此步很关键，现场检测中经常因忽视这方面的影响而出错。

  4、正确使用耦合剂。首先根据使用情况选择合适的种类，当使用在光滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次，耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上. 

5、特殊情况的处理

  （1）检测时发现数值明显偏离预期值，应用超声波探伤仪进行辅助判断。当发现背面有腐蚀凹坑时，这个区域测量就得十分小心，可选择变换分割面角度作多次测量。

  （2）当测量复合外形的工件（如管子弯头处）时，可采用〔一、1、（1）〕介绍的方法，选较小的数据作为该工件在测量点处的厚度。

  （3）被测工件的另一表面必须与被测面平行，否则得不到满意的超声响应，将引起测量误差或根本无读数显示。

  （4）对于层叠材料、复合材料以及内部结构特异的，常见的应用超声反射原理测量厚度的仪器就不适用。

 附：装箱单(标准配置）

    1、HCH--2000C主机                         1台

    2、探头  (￠8探头)                        2支

    3、藕合剂                                 1瓶

    4、钢锉（手柄）                           1把

    5、使用说明书     　                      1份

    6、保修卡、合格证                         1份

    7、五号电池                               2节

    8、阶梯试块                               1块

    9、手提箱                                 1个