超聲波測(cè)量厚度的原理與光波測(cè)量原理相似。探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達(dá)背測(cè)物體并在物體中傳播,，到達(dá)材料分界面時(shí)被反射回探頭,，通過(guò)測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)被測(cè)材料的厚度。

    此儀器主要用途：超聲波良導(dǎo)體材料的厚度,。主要功能是：測(cè)量管材厚度,，其次可對(duì)測(cè)量金屬,、塑料、陶瓷,、玻璃及其他板材和加工零件做測(cè)量,，另一重要方面是可以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備中管道和壓力容器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)它們?cè)谑褂眠^(guò)程中受腐蝕后的減薄程度,?？蓱?yīng)用于石油、化工,、冶金,、造船等各個(gè)領(lǐng)域。

清潔表面

測(cè)量前應(yīng)清洗被測(cè)物體表面灰塵,，污垢和銹蝕物,，鏟除油漆等覆蓋物。

增加粗糙度要求

過(guò)分粗糙的表面會(huì)引起測(cè)量誤差,，甚至儀器無(wú)法測(cè)量,，測(cè)量前應(yīng)盡量使被測(cè)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,。  

粗機(jī)加工表面

粗機(jī)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(cè)量誤差,，彌補(bǔ)方法同上“增加粗糙度要求”中提到的方法，另外調(diào)整探頭串音隔層板（穿過(guò)探頭底面中心的金屬薄層）與被測(cè)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)的小值作為測(cè)量厚度,，可取得較好的效果,。

測(cè)量圓柱型表面

測(cè)量圓柱型材料，如管子,，油桶等,，選擇探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線之間的夾角重要。簡(jiǎn)單地說(shuō),，將探頭與被測(cè)材料耦合,，探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線平行或垂直，沿被測(cè)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)中的小值，作為材料的準(zhǔn)確厚度,。

選擇探頭串音隔層板與被測(cè)材料軸線交角方向的標(biāo)準(zhǔn)取決于材料的曲率,，直徑較大的管材,，選擇探頭串音隔板與管子軸線垂直，直徑較小的管材,，則選擇與管子軸線平行和垂直兩種方法測(cè)量,，取讀數(shù)中的小值作為測(cè)量厚度。

復(fù)合外形

當(dāng)測(cè)量復(fù)合外形的材料（如管子彎頭處）時(shí)可采用下面“探頭的磨損中”介紹的方法,，所不同的是要進(jìn)行二次測(cè)量,，分別讀取探頭串音隔板與軸線垂直與軸線平行的兩個(gè)數(shù)值，其較小的一個(gè)數(shù)作為該材料在測(cè)量點(diǎn)處的厚度,。

不平行表面

為了得到一個(gè)超聲響應(yīng),，被測(cè)材料的另一表面與被測(cè)面平行或同軸，否則將引起測(cè)量誤差或根本無(wú)讀數(shù)顯示,。

材料的溫度影響

材料的厚度與超聲波傳播速度均受溫度的影響,，若對(duì)測(cè)量精度要求較高時(shí)，可采用試塊對(duì)比法,，即用相同材料的試塊在相同溫度條件進(jìn)行測(cè)量,，并求得溫度補(bǔ)償系數(shù)，用此系數(shù)修正工件的實(shí)測(cè)值,。

大衰減材料

 對(duì)于一些如纖維,，多孔，粗粒子材料,，它們會(huì)造成超聲波的大量散射和能量衰減,，以致出現(xiàn)反常的讀數(shù)甚至無(wú)讀數(shù)（通常反常的讀數(shù)小于實(shí)際厚度），在這種情況下,，則說(shuō)明該材料不適于用此測(cè)厚儀測(cè)試,。

參考試塊

對(duì)不同材料在不同條件下進(jìn)行測(cè)量，校準(zhǔn)試塊的材料越接近被測(cè)材料,，測(cè)量就越準(zhǔn),。參考試塊將是一組被測(cè)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）,。為了精度測(cè)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)參考試塊就能得到測(cè)量精度,，這個(gè)試塊應(yīng)具有與被測(cè)材料相同的材質(zhì)和相近的厚度。取均勻被測(cè)材料用千分尺測(cè)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(cè)量下*,，可用試塊來(lái)確定準(zhǔn)確的低限。不要測(cè)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(cè)材料較厚時(shí),，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(cè)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，其聲速將會(huì)有少量的變化,，為了解決這個(gè)問(wèn)題,，試塊應(yīng)具有與被測(cè)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(cè)材料中的方向相同,。在一定情況下,，查已知材料的聲速的功能，故可先測(cè)量出聲速,，再以此聲速對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量,。

測(cè)量中的幾種方法

1—單測(cè)量法：在一點(diǎn)的測(cè)量

2—雙測(cè)量法：在一點(diǎn)處用探頭進(jìn)行兩次測(cè)量，兩次測(cè)量中探頭串音隔板要相互垂直,。選擇讀數(shù)中的小值作為材料的準(zhǔn)確厚度,。

3—多點(diǎn)測(cè)量法：在某一測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，取小值為材料厚度值,。

探頭串音隔板磨損對(duì)測(cè)量會(huì)造成影響,，出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)應(yīng)更換探頭。

1—測(cè)量不同的厚度時(shí),，其測(cè)量值總顯示某一值,。

2—插上探頭不進(jìn)行測(cè)量就有耦合標(biāo)志或測(cè)量值出現(xiàn)。

鑄件測(cè)量

鑄件測(cè)量有其特性,。鑄件材料的晶粒比較粗大，組織不夠緊密,，加上往往處于毛面狀態(tài)就進(jìn)行測(cè)量,，因此使測(cè)量遇到較大的困難。先是晶粒的大和組織不致密性造成聲能的大衰減,，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加而增加，但有一高點(diǎn),，超過(guò)這一點(diǎn),，晶粒直徑再增加，衰減基本趨于一固定值,。對(duì)于不同頻率的衰減隨頻率的增加而增加,。

其次，由于晶粒大和鑄造中存在大異相組織時(shí),，將產(chǎn)生異常反射,，即草狀回波或樹(shù)狀回波，使測(cè)厚出現(xiàn)錯(cuò)誤讀數(shù),，造成誤判,。

另外，隨著晶粒的大,，金屬結(jié)晶方向上的彈性異性表現(xiàn)得為顯著,，從而使不同方向上聲速造成差異，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。這些都將產(chǎn)生測(cè)量的不準(zhǔn)確,。因此對(duì)鑄件測(cè)量要小心,。

對(duì)鑄件測(cè)量時(shí)應(yīng)注意：

1.在測(cè)量表面不加工的鑄件時(shí)，采用粘度大的機(jī)油,。黃油和水玻璃作耦合劑,。

2.用于待測(cè)物相同的材料，測(cè)量方向與待測(cè)物也相同的標(biāo)準(zhǔn)試塊校準(zhǔn)材料的聲速,。 

測(cè)量誤差的預(yù)防方法：

薄材料

    使用超聲波測(cè)厚儀,，當(dāng)被測(cè)材料的厚度降到探頭使用下限以下時(shí)，將導(dǎo)致測(cè)量誤差,，小厚度可用試塊比較法測(cè)量,。

當(dāng)測(cè)量薄材料時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生一種稱為“雙重折射”的錯(cuò)誤結(jié)果,，它的結(jié)果為顯示讀數(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”它的結(jié)果是測(cè)量值大于實(shí)際厚度,，為防止這類誤差,，測(cè)臨界薄材時(shí)應(yīng)重復(fù)測(cè)量核對(duì)。

銹斑,，腐蝕凹坑等

    被測(cè)材料另一表面的銹斑凹坑等將引起讀數(shù)無(wú)規(guī)則地變化,，在情況下甚至無(wú)讀數(shù)，很小的銹點(diǎn)有時(shí)是很難發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凹坑或感到懷疑時(shí),，這個(gè)區(qū)域的測(cè)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(lái)作多次測(cè)試。

材料識(shí)別錯(cuò)誤

當(dāng)用一種材料校正了儀器后,，又去測(cè)試另外一種材料時(shí),，將發(fā)生錯(cuò)誤的結(jié)果，應(yīng)注意選擇正確的聲速,。

探頭的磨損

探頭表面為丙烯樹(shù)脂,，長(zhǎng)期使用會(huì)使粗糙度增加，導(dǎo)致靈敏度下降,，用戶在確定為此原因造成誤差的情況下,，可用砂紙或油石少量打磨探頭表面使其平滑并保障平行度。如仍然不穩(wěn)定,，則需更換探頭,。

層迭材料，復(fù)合材料

要測(cè)量未經(jīng)耦合的層迭材料是不可能的,，因超聲波無(wú)法穿透未經(jīng)耦合的空間,。又因超聲波不能在復(fù)合材料中以勻速傳播，所以用超聲波反射原理測(cè)量厚度的儀器都不適應(yīng)于測(cè)量層迭材料和復(fù)合材料,。

金屬表面氧化層的影響

有些金屬可在其表面產(chǎn)生較密的氧化層,，例如鋁等，這層氧化層與基體間結(jié)合緊密,，無(wú)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)用戶在使用的時(shí)候加以注意，可以在同一批被測(cè)材料中選擇一塊用千分尺或卡尺測(cè)量制成樣塊,，對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn),。

反常的厚度讀數(shù)

操作者應(yīng)該具備辨別反常讀數(shù)的能力，通常銹斑,，腐蝕凹坑,，被測(cè)材料內(nèi)部缺陷都將引起反常讀數(shù)。

耦合劑的使用和選擇

    耦合劑是用來(lái)作為探頭與被測(cè)材料之間的高頻超聲波能量傳遞的,。如果選擇種類或使用方法不當(dāng)將有可能造成誤差或耦合標(biāo)志閃爍,，無(wú)法測(cè)量。耦合劑應(yīng)適量使用,，涂抹均勻。

    選擇適合種類的耦合劑是重要的，當(dāng)使用的光滑材料表面時(shí),，低粘度耦合劑（如隨機(jī)配置的耦合劑,，輕機(jī)油等）是很適合的。當(dāng)使用在粗糙材料表面,，或者垂直表面及頂面時(shí),，可使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏，黃油,，潤(rùn)滑脂等）,。

試塊的清潔

    由于使用隨機(jī)試塊對(duì)儀器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需涂耦合劑,，所以請(qǐng)注意防銹,。使用后將隨機(jī)試塊擦凈。氣溫較高時(shí)不要沾上漢液,。長(zhǎng)期不使用應(yīng)該在隨機(jī)試塊表面涂上少量的油脂防銹,，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)殼有腐蝕作用（尤其是視窗），故清洗時(shí),，用少量清水輕輕擦拭即可,。

探頭的保護(hù)

探頭表面為丙烯樹(shù)脂，對(duì)粗糙表面的重劃很敏感,，因此在使用中應(yīng)輕按,。測(cè)粗糙表面時(shí)，盡量減少探頭在工作表面的劃動(dòng),。

常溫測(cè)量時(shí),，被測(cè)物表面不應(yīng)超過(guò)60℃，否則探頭不能用,。

油.灰塵的附著會(huì)使探頭線逐漸老化,，斷裂，使用后應(yīng)去掉線纜上的污垢,。