KY150A/KY160B 智能型超聲波測厚儀

KY150A/KY160B 智能型超聲波測厚儀

概述：
本儀器采用最新的高性能、低功耗微處理器技術(shù)，基于超聲波測量原理，可以測量金屬及其它多種材料的厚度，并可以對(duì)材料的聲速進(jìn)行測量?？梢詫?duì)生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測它們?cè)谑褂眠^程中受腐蝕后的減薄程度，也可以對(duì)各種板材和各種加工零件作精確測量。本儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、造船、航kong、航天等各個(gè)領(lǐng)域。

KY150A/KY160B 智能型超聲波測厚儀

技術(shù)參數(shù)：
顯示方法：高對(duì)比度的段碼液晶顯示，高亮度EL背光；測量范圍：0.75～300mm（鋼中），公制與英制可自由轉(zhuǎn)換；聲速范圍：1000～9999 m/s；分辨率：KY150A/KY160B 0.1/0.01mm可選；示值精度：KY150A/KY160B ±(0.5%H+0.04)mm（H為被測物實(shí)際厚度）；測量周期：單點(diǎn)測量時(shí)4次/秒、掃描模式10次/秒；存儲(chǔ)容量：可存儲(chǔ)20組（每組最多100個(gè)測量值）厚度測量數(shù)據(jù)；工作模式：具有單點(diǎn)測厚和掃描測厚兩種測厚工作模式；單位制：公制或者英制（可選）；工作電壓：3V（2節(jié)AA尺寸堿性電池）；持續(xù)工作時(shí)間：大于100小時(shí)（不開背光時(shí)）；可選(僅KY160B)通訊接口：RS232或（USB可選）可與微型打印機(jī)或PC連接；外形尺寸：151×75×33 mm；整機(jī)重量：248g。

KY150A/KY160B 智能型超聲波測厚儀

主要功能：
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(dǎo)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(diǎn)校準(zhǔn)、兩點(diǎn)校準(zhǔn)功能, 可對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行自動(dòng)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(tài)提示功能；有EL背光顯示，方便在光線昏暗環(huán)境中使用；有剩余電量指示功能，可實(shí)時(shí)顯示電池剩余電量；具有自動(dòng)休眠、自動(dòng)關(guān)機(jī)等節(jié)電功能；(僅B型)帶有RS232接口，可以方便、快捷地與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可以連接到微型打印機(jī)（廠家指定型號(hào)）打印測量報(bào)告；(僅B型)可選擇配備微機(jī)軟件，具有傳輸測量結(jié)果、測值存儲(chǔ)管理、測值統(tǒng)計(jì)分析、打印測值報(bào)告等豐富功能；小巧、便攜、可靠性高，適用于惡劣的操作環(huán)境，抗振動(dòng)、沖擊和電磁干擾。

KY150A/KY160B 智能型超聲波測厚儀

工作原理：
本超聲波測厚儀對(duì)厚度的測量，是由探頭產(chǎn)生超聲波脈沖透過耦合劑到達(dá)被測體，一部分超聲信號(hào)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(jì)算超聲波的往返時(shí)間，并按式子計(jì)算厚度值，再將計(jì)算結(jié)果顯示出來。H=vt/2。
式中：H－測量厚度；v－材料聲速；t－超聲波在試件中往返一次的傳播時(shí)間。
工作條件：
環(huán)境溫度：操作溫度－20～＋50℃。存儲(chǔ)溫度：-30℃～＋70℃。相對(duì)濕度≤90％。周圍環(huán)境無強(qiáng)烈振動(dòng)、無強(qiáng)烈磁場、無腐蝕性介質(zhì)及嚴(yán)重粉塵。
測量應(yīng)用技術(shù)：
測量方法：單點(diǎn)測量法：在被測體上任一點(diǎn)，利用探頭測量，顯示值即為厚度值。兩點(diǎn)測量法：在被測體的同一點(diǎn)用探頭進(jìn)行二次測量，在二此測量中，探頭的分割面成90度，較小值為厚度值。多點(diǎn)測量法：在直徑約為30 mm的圓內(nèi)進(jìn)行多次測量，取其最小值為厚度值。連續(xù)測量法：用單點(diǎn)測量法，沿指定線路連續(xù)測量，其間隔不小于5 mm ，取其中最小值為被測體厚度值。管壁測量法：測量時(shí)，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(shí)，測量應(yīng)在垂直軸線的方向測量；管徑小時(shí)，應(yīng)在二方向測量，取其中最小值為厚度值。
維護(hù)及注意事項(xiàng)：
電源檢查：電池容量接近用完或用完時(shí)，應(yīng)該及時(shí)更換電池，以免影響測量精度。儀器長時(shí)間不使用時(shí)應(yīng)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(shí)的正負(fù)極性！極性顛倒可能導(dǎo)致儀器損壞！
一般注意事項(xiàng)：應(yīng)避免儀器及探頭受到強(qiáng)烈震動(dòng)；避免儀器置于過于潮濕的環(huán)境中；插拔探頭時(shí)，應(yīng)捏住活動(dòng)外套沿軸線用力，不可旋轉(zhuǎn)探頭，以免損壞探頭電纜芯線；油、灰塵的附著會(huì)使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應(yīng)清除纜線上的污垢。
測量中注意事項(xiàng)：測量時(shí)，只有出現(xiàn)耦合圖標(biāo)并穩(wěn)定時(shí)，才是良好的測量。若被測體表面有大量耦合劑時(shí)，當(dāng)探頭離開被測體表面時(shí)，耦合劑會(huì)引起誤測。因此測量結(jié)束時(shí)，應(yīng)迅速將探頭移開被測體表面。探頭表面為丙xi樹脂，對(duì)粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應(yīng)輕按；測粗糙表面時(shí),盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng)。常溫測量時(shí)，被測物表面不應(yīng)超過60℃，否則探頭不能再用。若探頭磨損，測量會(huì)出現(xiàn)示值不穩(wěn)，此時(shí)應(yīng)更換探頭。
標(biāo)準(zhǔn)試塊的清潔：由于使用標(biāo)準(zhǔn)試塊對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需涂耦合劑，所以請(qǐng)注意試塊的防銹。使用后將標(biāo)準(zhǔn)試塊擦干凈。氣溫較高時(shí)不要沾上汗液。長期不使用應(yīng)在隨機(jī)試塊表面涂上少許油脂防銹，當(dāng)再次使用時(shí)，將油脂擦凈后，即可進(jìn)行正常工作。
機(jī)殼的清潔：酒精、稀釋液等對(duì)機(jī)殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時(shí)，用少量清水輕輕擦拭即可。
儀器維修：當(dāng)儀器出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象（如儀器損壞，不能測量；液晶顯示不正常；正常使用時(shí)，誤差過大；鍵盤操作失靈或混亂等）時(shí)，請(qǐng)用戶不要拆卸或調(diào)節(jié)任何固定裝配之零部件，請(qǐng)?zhí)钔妆Ｐ蘅ê?，交由我公司維修部門，執(zhí)行保修條例。
貯存與運(yùn)輸條件：
貯存時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)、強(qiáng)烈磁場、腐蝕性介質(zhì)、潮濕、塵埃，應(yīng)在常溫下貯存。運(yùn)輸時(shí)在保證原包裝的狀態(tài)下，可在三級(jí)公路條件下進(jìn)行。


超聲測厚中的常見問題與處理方法
1 表面狀況對(duì)測量結(jié)果的影響
1.1 表面覆蓋物
測量前應(yīng)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。
1.2 粗糙表面
過于粗糙的表面會(huì)引起測量誤差，甚至儀器無讀數(shù)。測量前應(yīng)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。
1.3 粗加工表面
粗加工表面（如車床或刨床）所造成的有規(guī)則的細(xì)槽也會(huì)引起測量誤差，處理方法同上。另外調(diào)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(xì)槽之間的夾角，使隔層板與細(xì)槽相互垂直或平行，取讀數(shù)中的最小值作為測量厚度，可取得較好效果。
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(guān)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(dòng)探頭，屏幕上的讀數(shù)將有規(guī)則地變化，選擇讀數(shù)中的最小值，作為材料的測量厚度。
根據(jù)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(shù)中的最小值作為測量厚度。
1.5 復(fù)合外形
當(dāng)測量復(fù)合外形的材料（如管子彎頭處）時(shí)可采用上文介紹的方法，所不同的是要進(jìn)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(gè)數(shù)值，其較小的一個(gè)數(shù)作為該材料在測量點(diǎn)處的厚度測量值。
1.6 不平行表面
為了得到穩(wěn)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(shù)顯示。
2 溫度對(duì)測量結(jié)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(duì)測量精度要求較高時(shí)，可采用試塊對(duì)比法，即用相同材料、近似厚度的試塊在相同溫度條件下進(jìn)行測量，并求得溫度補(bǔ)償系數(shù)，用此系數(shù)修正被測工件的測量值
3 材料衰減對(duì)測量結(jié)果的影響
對(duì)于一些如纖維、多孔、粗晶等材料，它們會(huì)造成超聲波的大量散射和能量衰減，以致可能使儀器出現(xiàn)反常的讀數(shù)甚至無讀數(shù)（通常反常的讀數(shù)小于實(shí)際厚度）。在這種情況下，該材料不適于用此測厚儀進(jìn)行厚度測量。
4 參考試塊的使用
對(duì)不同材料在不同條件下進(jìn)行精確測量，校準(zhǔn)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(bǔ)償校正因素（如材料的微觀結(jié)構(gòu)、熱處理?xiàng)l件、粒子方向、表面粗糙等）。為了滿足最大精度測量的要求，一套參考試塊將是很重要的。
在大部分情況下，只要使用一個(gè)參考試塊就能得到令人滿意的測量精度，這個(gè)試塊應(yīng)具有與被測材料相同的材質(zhì)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(gè)試塊。
對(duì)于薄材料，在它的厚度接近于探頭測量下限時(shí)，可用試塊來確定準(zhǔn)確的低限。不要測量低于下限厚度的材料。如果一個(gè)厚度范圍是可以估計(jì)的，那么試塊的厚度應(yīng)選上限值。
當(dāng)被測材料較厚時(shí)，特別是內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的合金等，應(yīng)在一組試塊中選擇一個(gè)接近被測材料的，以便于掌握校準(zhǔn)。
大部分鍛件和鑄件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有方向性，在不同的方向上，聲速將會(huì)有少量變化，為了解決這個(gè)問題，試塊應(yīng)具有與被測材料相同方向的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(shù)值與實(shí)際測量有別，這是因?yàn)椴牧系奈锢砑盎瘜W(xué)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。
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(duì)工件進(jìn)行測量。
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，組織不夠致密，再加上往往處于毛面狀態(tài)就進(jìn)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致密性造成聲能的極大衰減，衰減是由材料對(duì)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(guān)系的，相同頻率下衰減隨晶粒直徑的增大而增大，但有一最高點(diǎn)，超過這一點(diǎn)，晶粒直徑再增大，衰減基本趨于一個(gè)固定值。對(duì)于不同頻率的探頭，衰減隨頻率的增大而增大。
其次，當(dāng)晶粒粗大和鑄造中存在粗大異相組織時(shí)，將對(duì)超聲信號(hào)產(chǎn)生異常反射，產(chǎn)生草狀回波或樹狀回波，使測厚結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤讀數(shù)，造成誤判。
另外，隨著晶粒的粗大，金屬結(jié)晶方向上的各向異性表現(xiàn)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(dá)5.5%。而且工件內(nèi)不同位置上組織的致密性也不一致，這也將造成聲速的差異。這些因素都將引起測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。因此對(duì)鑄件測量要特別小心。
對(duì)鑄件測量時(shí)應(yīng)注意：
?在測量表面粗糙的鑄件時(shí)，必須采用粘度較大的機(jī)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(zhǔn)材料的聲速。
?必要時(shí)可進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。
6 減小測量誤差的方法
6.1 超薄材料
使用任何超聲波測厚儀，當(dāng)被測材料的厚度降到探頭使用下限以下時(shí)，將導(dǎo)致測量誤差，必要時(shí)，最小極限厚度可用試塊比較法測得。
當(dāng)測量超薄材料時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生一種稱為“雙重折射”的錯(cuò)誤結(jié)果，它的現(xiàn)象為：顯示讀數(shù)是實(shí)際厚度的二倍；另一種錯(cuò)誤結(jié)果被稱為“脈沖包絡(luò)、循環(huán)跳躍”，它的現(xiàn)象是測量值大于實(shí)際厚度，為防止這類誤差，測臨界薄材料時(shí)應(yīng)反復(fù)測量核對(duì)。
6.2銹斑、腐蝕凹坑等
被測材料另一表面的銹斑凹坑（很小的銹點(diǎn)有時(shí)是很難發(fā)現(xiàn)的）等將引起讀數(shù)無規(guī)則地變化，在極端情況下甚至無讀數(shù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凹坑或感到懷疑時(shí)，對(duì)這個(gè)區(qū)域的測量就得十分小心，可選擇探頭串音隔層板不同角度的定位來作多次測試。
6.3 材料識(shí)別錯(cuò)誤
當(dāng)用一種材料校正了儀器后，又去測量另一種材料時(shí)，將發(fā)生錯(cuò)誤的結(jié)果，應(yīng)注意選擇正確的聲速。
6.4 探頭的磨損
探頭表面為丙xi樹脂，長期使用會(huì)使其粗糙度增高，導(dǎo)致探頭靈敏度下降，如果探頭磨損嚴(yán)重導(dǎo)致測量結(jié)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(wěn)定，則需更換探頭。
6.5 多層材料、復(fù)合材料
要測量結(jié)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(jīng)耦合的結(jié)合面。因?yàn)槌暡ú荒茉趶?fù)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適于測量多層材料和復(fù)合材料。
6.6 金屬表面氧化層的影響
有些金屬可能在其表面產(chǎn)生較致密的氧化層，例如鋁等，這層氧化層與基體間結(jié)合緊密，無明顯界面，但超聲波在這兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的，故會(huì)造成測量誤差，且氧化層厚度不同誤差的大小也不同。請(qǐng)用戶在使用時(shí)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(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
6.7 反常的厚度讀數(shù)
操作者應(yīng)具備辨別反常讀數(shù)的能力，通常銹斑、腐蝕凹坑、被測材料內(nèi)部缺陷都將引起反常讀數(shù)。解決辦法可參考本手冊(cè)的有關(guān)章節(jié)。
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號(hào)傳播載體。如果耦合劑的種類或使用方法不當(dāng)將有可能造成較大誤差，或者耦合標(biāo)志閃爍，測值無法穩(wěn)定。耦合劑應(yīng)適量使用，涂沫均勻。
選擇合適類型的耦合劑非常重要。當(dāng)使用在光滑材料表面時(shí)，可以使用低粘度的耦合劑（如隨機(jī)配置的耦合劑、輕機(jī)油等）；當(dāng)使用在粗糙材料表面，或垂直表面及頂面時(shí)，需要使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏、黃油、潤滑脂等）。