目 錄
1.儀器概況...
1.1 測量原理...
1.2 基本配置及各部分名稱...
2.技術參數...
3.主要功能...
4.測量步驟...
4.1 儀器準備...
4.2 聲速的設定...
4.3 聲速的測量...
4.4 儀器校準...
4.5 測量厚度...
5.厚度值的存儲與查閱...
5.1 存儲厚度值...
5.2 查閱厚度值...
6.刪除操作...
6.1 刪除單個厚度值...
6.2 刪除當前文件...
6.3 刪除所有文件...
6.4 刪除校準數據...
7.系統(tǒng)和功能設置...
7.1 系統(tǒng)設置...
7.2 功能設置...
7.3 測量單位的設定...
7.4 zui小值捕獲...
7.5 兩點校準...
7.6 亮度調節(jié)...
7.7 上下限設定...
7.8 背光功能...
7.9 低電壓提示功能...
7.10 關機方式...
8.測量應用技術...
8.1 工件表面要求...
8.2 測量方法...
8.3 管壁測量...
8.4 鑄件測量...
9.維護及注意事項...
9.1 電源檢查...
9.2 注意事項...
9.3 維修...
附表1：各種材料的聲速...
附表2：各儀器型號及部分技術參數...
附表3：探頭與測量范圍...
1.儀器概況
我廠研制并生產的UM-1超聲波測厚儀采用超聲波測量原理，是一種超小型測量儀器。它能快速、無損傷、地進行測量（顯示分辨率0.1mm）。本儀器可廣泛應用于制造業(yè)、金屬加工業(yè)、化工業(yè)、商檢業(yè)等檢測領域，適用于能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播，并能從其背面得到反射的各種材料厚度的測量。除可對各種板材和各種加工零件作測量外，還可以對生產設備中各種管道和壓力容器進行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，是材料保護*的儀器。
1.1 測量原理
UM-1超聲波測厚儀對厚度的測量是由探頭將超聲波脈沖透過耦合劑發(fā)射到被測物體，超聲波脈沖到達被測物體并在物體中傳播，到達材料分界面時被反射回探頭，通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。
1.2 基本配置及各部分名稱
1.2.1 儀器各部分名稱（見下圖）
液晶屏顯示：
m/s —— 聲速單位 BATT —— 低電壓標志
mm —— 厚度單位 凸 —— 耦合標志
鍵盤功能說明：
ON —— 開機鍵 VEL —— 聲速鍵
MENU —— 菜單鍵 MEM —— 存儲鍵
CAL —— 校準鍵 —— 背光鍵
—— 回車鍵 △、▽——上、下調節(jié)鍵
1.2.2 標準配置：
● 主機 —— 1臺 ● 耦合劑 —— 1 瓶 ● 探頭 —— 1個
● 儀器密封箱—— 1個 ● 電池 —— 2節(jié) ● 使用說明書—— 1本
1.2.3 選購件：
● 高溫探頭 ● 鑄鐵探頭 ● 小徑管探頭
● 微型探頭 ● 探頭線 ● 階梯試塊
● 通信軟件及電纜
2.技術參數
★ 顯示方式：128×64大屏幕點陣液晶屏顯示
★ 標準模式測量范圍：0.8mm～300 mm 詳見附表3：探頭與測量范圍
★ 管材的測量下限（鋼）:Φ20mm×3.0mm（PT-08 探頭），
Φ15mm×2.0mm（PT-06 探頭），
示值誤差不超過±0.1mm。
★ 示值誤差: 測量范圍下限至10mm ：±0.05mm
10mm至測量范圍上限 ：± （ 0.5% H + 0.01 ） mm
注：H為被測物實際厚度
★ 重復性：±0.1mm
★ 顯示分辨率： 0.1 mm
★ 測量頻率：4Hz
★ 聲速調節(jié)范圍：1000～9999 m/s
★ 使用環(huán)境：-10℃～40℃
★ 電源：二節(jié)5號堿性電池
★ 外形尺寸：149×73×32 mm
★重量：160g（不含電池）
3.主要功能
★ 利用儀器上的4mm標準試塊進行校準，可對系統(tǒng)誤差進行修正
★ 厚度值存儲：可存儲500個厚度值,關機后數據不丟失,并且劃分為五個文件，便于對數據的管理
★ 厚度報警：可設置厚度界限，對限界外的測量值自動報警
★ zui小值捕獲（也稱掃查模式）：捕獲測量過程中的zui小值
★ 兩點校準：測量曲面壁厚或特殊應用時，可提高測量的精度
★ 支持毫米和英寸兩種厚度單位
★ 可存儲5種不同材料的聲速
★ 校準值自動存儲，關機后數據不丟失
★ 刪除功能：對文件中的可疑數據進行刪除，也可刪除所有已存儲數據以便存儲新的數值
★ 具有背光顯示功能，為夜間工作帶來方便
★ 低電壓提示
★ 自動關機：如果5分鐘內沒進行任何操作，儀器自動關機
★ 耦合狀態(tài)提示：通過觀察耦合標志的穩(wěn)定性可知耦合是否正常
★ 支持中文、英文兩種語言界面
4.測量步驟
4.1 儀器準備
將探頭插頭插入主機探頭插座中，按一下ON鍵，聽到兩次蜂鳴聲屏幕出現顯示，其中顯示的聲速為上次關機前使用的聲速，顯示內容見下圖：
4.2 聲速的設定
當已知材料聲速，可以利用儀器提供的聲速手動調節(jié)功能，并依據附表中的參考聲速值，調整儀器的內置聲速值。聲速存儲器可存儲五個聲速值。具體操作步驟如下：
如果當前顯示屏顯示的是非聲速值，那么按VEL鍵進入聲速狀態(tài)，屏幕將顯示當前聲速存儲單元的內容。之后，每按一次VEL鍵，聲速數值就變化一次，可循環(huán)顯示五個聲速值，見下圖：
如果當前聲速存儲器內沒有所需聲速值，可用△或▽鍵調整到所需值即可，同時將此值存入聲速存儲器內以便下次使用。見下圖：
在調整聲速數值時，屏幕上的▲可在數值的個位、十位或百位的下方，當▲在個位、十位、百位的下方時，每按一次△或▽鍵，數值將依次加或減1、10、100，可以通過回車鍵實現▲在個位、十位或百位下方的切換。
4.3 聲速的測量
在被測材料的聲速未知時，在測量厚度前必須進行聲速校準。
注：準備與被測物體成分相同的測試塊，其表面必須適于測量，用游標卡尺測量測試塊厚度。
具體步驟如下：
①在現有的儀器狀態(tài)下，測量已準備好的同質并已知厚度的試塊。屏幕顯示測量的厚度值。
②按VEL聲速鍵，利用△或▽鍵調整聲速值，直到測量值與已知厚度相等，這時的聲速值就是該材料的聲速。
③該聲速自動被存入當前的聲速存儲單元。
4.4 儀器校準
4.4.1 快捷校準
在每次更換探頭后應進行校準。此步驟對保證測量準確度十分關鍵。如有必要，可在每次測量前都*行快捷校準。
在隨機試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機試塊耦合，直至耦合標志出現且不閃爍，按下CAL鍵，即校準完畢。如果聲速是5900m/s，屏幕上顯示4.0mm。見下圖：
注：如果聲速值不等于5900m/s，用隨機試塊校準時，屏幕顯示值不等于4.0mm，這是正常情況。
4.4.2 兩點校準
測量曲面壁厚或特殊應用時，為了提高測量的精度,可進行兩點校準,詳見第7章第5節(jié)。
4.4.3 快捷校準與兩點校準的區(qū)別
快捷校準與兩點校準的區(qū)別有以下幾點:
①快捷校準用隨機試。兩點校準可用任意材料和厚度的試塊。
②快捷校準只需一塊試塊。兩點校準需要兩塊厚度不同的試塊。
4.5 測量厚度
儀器校準后，設置好聲速值，然后將耦合劑涂于被測處，將探頭與被測材料耦合即可測量，屏幕將顯示被測材料的厚度值。見下圖：
說明：當探頭與被測材料耦合時，屏幕上將顯示“凸”標志；當耦合標志閃爍或不出現則說明沒耦合好。拿開探頭后，厚度值保持不變，耦合標志消失。見下圖：
5.厚度值的存儲與查閱
5.1 存儲厚度值
厚度值的存儲分5個文件，每個文件可存儲100個測量值。
首先，選擇存儲文件號。按MENU鍵，使屏幕反顯查閱，見下圖:
按回車鍵，5個文件號可循環(huán)顯示，當選擇所需的文件號后，再按MENU鍵使屏幕顯示存儲字樣，即存儲文件號選擇完畢。見下圖:
其次,測量厚度值。zui后，存儲厚度值。測量厚度值后，屏幕將顯示該厚度值。此時，按下MEM鍵即可存儲該厚度值。存儲完成后屏幕左下方顯示一次“Memory”，即證明已存儲該厚度值。
5.2 查閱厚度值
按MENU鍵，使屏幕反顯查閱，按回車鍵，5個文件號可循環(huán)顯示，選擇需查閱的文件號，見下圖：
zui后，按MEM鍵進入該文件。見下圖：
說明: No. : 表示當前顯示的存儲數據的序號；Total : 表示當前文件中存儲數據的總數量。
此時，可通過△或▽鍵進行翻閱查看，查閱完畢后，按MENU鍵或進行測量即可返回主界面。
6.刪除操作
6.1 刪除單個厚度值
在查閱存儲數據狀態(tài)，按下回車鍵即可刪除當前顯示的存儲值。
①進入查閱存儲數據狀態(tài)。見下圖：
②按回車鍵刪除當前值，顯示下一個存儲值。見下圖：
6.2 刪除當前文件
要刪除當前文件的所有內容，具體操作如下：
①按MENU鍵將光標移至“功能”處，見下圖:
再按回車鍵進入功能菜單并通過▽鍵選定功能設置。見下圖:
②按回車鍵進入該界面，再通過△或▽鍵選定“刪除當前文件”。見下圖：
③選定后，按回車鍵屏幕出現如下顯示：
此時，按回車鍵將刪除當前文件，按MENU鍵返回上個界面。
④刪除完成后，按VEL鍵或按MENU鍵均可返回主界面。
6.3 刪除所有文件
要刪除所有文件中的數據，步驟同上。只需選定“刪除所有文件”即可。
6.4 刪除校準數據
要刪除校準數據，步驟同上。只需選定“刪除校準數據”即可。
7.系統(tǒng)和功能設置
7.1 系統(tǒng)設置
按MENU鍵將光標移至“功能”處，見下圖:
然后按回車鍵進入功能菜單，此時屏幕顯示見下圖:
此時，光標在“系統(tǒng)設置”項上，（如果不是在此項上可用△或▽鍵上下移動將光標移在“系統(tǒng)設置”項上），按回車鍵進入系統(tǒng)設置菜單，用△或▽鍵上下移動選擇需修改項,然后按回車鍵可進行修改。
系統(tǒng)設置中共有4個選項，依次為：單位（公制、英制）；zui小值捕獲；兩點校準；語言。用戶可以根據實際需要進行設置。設置完成后，按MENU鍵或進行測量可返回主頁面。
7.2 功能設置
按MENU鍵將光標移至“功能”處, 然后，按回車鍵進入功能菜單，再通過△或▽鍵選擇功能設置。見下圖：
再按回車鍵進入功能設置菜單，通過△或▽鍵上下移動光標選擇相應的功能項。
功能設置中共有4個選項，依次為：刪除當前文件、刪除所有文件、刪除校準數據、調節(jié)亮度4個選項，用戶可以根據實際需要進行設置。設置完后，按MENU鍵或進行測量可返回主頁面。
7.3 測量單位的設定
UM-1提供兩種測量單位：公制和英制。用戶可以根據實際的需要進行設定。
具體的設定步驟如下：
進入系統(tǒng)設置菜單，通過△或▽鍵將光標移至“單位”處，按回車鍵可循環(huán)調節(jié)METRIC（公制）、IMPERIAL（英制）選項，見下圖：
7.4 zui小值捕獲
所謂zui小值捕獲是指在測量過程中捕捉測量值中的zui小值。設置zui小值捕獲的步驟如下：
①進入系統(tǒng)設置菜單，將zui小值捕獲設置為ON。見下圖：
②設置完畢，按MENU返回主界面（OFF是關閉zui小值捕獲；ON是開啟zui小值捕獲）。見下圖：
說明：啟用zui小值捕獲后，探頭與工件耦合時，屏幕顯示的是當前測量值；當探頭抬起時，屏幕顯示的是測量中的zui小值，并且zui小值標志MIN閃爍6次。如果在MIN閃爍期間繼續(xù)測量，當前測量值將繼續(xù)參加zui小值捕捉，如果MIN停止閃爍后再進行測量，將重新捕捉zui小值。
7.5 兩點校準
選擇兩個與被測材料、聲速及曲率相同的標準試塊,其中一個試塊的厚度接近測量范圍的上限，另一個試塊的厚度接近測量范圍的下限，進行兩點校準可以提高測量精度，進行兩點校準之前應先將兩點校準功能打開，關閉zui小值捕獲。具體步驟如下:
①進入系統(tǒng)設置菜單，將兩點校準設置為ON。見下圖：
②設置完畢后，按MENU鍵返回主界面。如果兩點校準被設為ON，那么在測量的狀態(tài)下可隨時進行兩點校準。
③進行校準操作。具體步驟如下：
首先，測量薄塊的厚度，在厚度顯示狀態(tài)下按CAL鍵，屏幕提示校準薄塊，見下圖：
通過△或▽鍵將測量值調整到標準值，按CAL鍵，屏幕提示校準厚塊，見下圖:
測量厚的標準試塊，同樣通過△或▽鍵將測量值調整到標準值，再按CAL鍵，完成校準操作，即可進行測量。
7.6 亮度調節(jié)
具體的操作步驟如下:
①進入功能設置菜單,通過△或▽鍵將光標移至“調節(jié)亮度”處，見下圖:
②按回車鍵進入調節(jié)亮度界面,見下圖:
此時,可以通過△或▽鍵調節(jié)亮度，調節(jié)完畢后，按回車鍵返回上個界面，再按MENU鍵返回主界面。
7.7 上下限設定
本儀器可分別設定上限值及下限值,以便快速測量。
具體設置步驟如下:
①按MENU鍵使光標移至“界限”處，見下圖:
②按回車鍵進入界限界面，屏幕顯示原設置的下限或上限，見下圖：
此時，按回車鍵上限和下限可循環(huán)顯示；通過△或▽鍵設置新的下限或上限
③設置完畢后，按VEL鍵或按MENU鍵或進行測量都可退出限界設置界面。
當測量范圍超出所設定的上下*，儀器自動報警，蜂鳴器鳴響。
7.8 背光功能
儀器提供背光功能，以便在光線暗處閱讀測量值。但請注意節(jié)電。
按 鍵背光亮，再按一下，背光滅?；蛘?，關機后，背光功能自動關閉。
7.9 低電壓提示功能
如果屏幕上顯示BATT標志，說明電池電壓低，應及時地更換新電池再繼續(xù)使用。見下圖：
7.10 關機方式
UM-1設有自動關機和手動關機兩種方式，約五分鐘內不進行任何操作，那么儀器將自動關機；按MENU鍵將光標移至關機處，再按回車鍵即可手動關機。
8.測量應用技術
8.1 工件表面要求
8.1.1 清潔表面
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。
8.1.2提高粗糙度要求
過分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。
8.1.3 粗機加工表面
粗機加工表面（如車床或刨床）所造成的有規(guī)則的細槽也會引起測量誤差，彌補方法同8.1.2，另外調整探頭隔聲層（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zui小值作為測量厚度，可取得較好效果。
8.2 測量方法
8.2.1 單點測量法
在被測體上任一點，利用探頭進行測量，顯示值即為厚度值。
8.2.2 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90度，較小值為厚度值。
8.2.3 多點測量法
在直徑約為30mm的圓內進行多次測量，取其zui小值為厚度值。
8.2.4 連續(xù)測量法
用單點測量法，沿線路連續(xù)測量，其間隔不小于5mm，取其中zui小值為厚度值。
8.3 管壁測量
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，此時屏幕上的讀數將有規(guī)則地變化，選擇讀數中的zui小值，作為材料的準確厚度。
若管徑大時，測量應在垂直軸線的方向測量，管徑小時，則選擇沿著軸線方向和垂直軸線方向兩種測量方法，取讀數中的zui小值作為測量的厚度值。
8.4 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，在加上往往處于毛面狀態(tài)就進行測量，因此使測量遇到較大的困難。故對鑄件測量時應注意以下幾點：
①使用低頻探頭，如本公司的ZT-12型探頭。
②在測量表面不加工的鑄件時，必須采用粘度較大的機油、黃油和水玻璃作耦合劑。
③用與待測物相同的材料，測量方向與待測物也相同的標準試塊校準材料的聲速。
④必要時可進行兩點校準。
9.維護及注意事項
9.1 電源檢查
電源電壓低時，儀器顯示低電壓提示符號，此時應及時按要求更換電池，以免影響測量精度。背光不能長時間打開，以免過快消耗電池電量。
按下述方式更換電池即可：
①關機
②打開電池倉蓋
③取出電池，放入新電池，注意極性
儀器長時間不使用時應將電池取出，以免電池漏液，腐蝕電池盒與極片。
9.2 注意事項
9.2.1 一般注意事項
①避免儀器及探頭受到強烈震動
②避免將儀器置于過于潮濕的環(huán)境中
③拔插探頭時，應捏住活動外套沿軸線用力，不可旋轉探頭，以免損壞探頭電纜芯線。
④由于使用隨機試塊對儀器進行檢測時，需涂耦合劑，所以請注意防銹。使用后將隨機試塊擦干凈。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。
⑤酒精、稀釋液等對機殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時，用少量清水輕拭即可。
9.2.2 測量時的注意事項
①測量時，只有耦合標志出現并穩(wěn)定時，才是良好測量
②若探頭磨損，測量會出現示值不穩(wěn)，應更換探頭。
9.2.3探頭隔聲層磨損后若出現下列情況，應更換探頭。
①測量不同的厚度時，其測量值總顯示某一值。
②插上探頭不進行測量就有耦合標志或有測量值出現。
9.3 維修
如出現以下問題請與我廠維修部：
①儀器器件損壞，不能測量。
②顯示屏顯示不正常。
③正常使用時，誤差過大。
④鍵盤操作失靈或混亂
由于UM-1超聲波測厚儀為高科技產品，所以維修工作應由受過專業(yè)培訓的維修人員完成，請用戶不要自行拆卸修理。
附表1:各種材料的聲速
介質材料名稱 | 聲速（m/s） |
鋁 | 6320 |
鉻 | 6200 |
銅 | 4700 |
金 | 3240 |
鐵 | 5930 |
鉛 | 2400 |
鎂 | 5750 |
銀 | 3600 |
鋼 | 5900 |
鈦 | 5990 |
鋅 | 4170 |
鎢 | 5174 |
錫 | 3320 |
黃銅 | 4280-4700 |
鑄鐵 | 4400-5820 |
玻璃 | 5260-6120 |
尼龍 | 2680 |
不銹鋼 | 5740 |
水（20℃） | 1480 |
甘油 | 1920 |
水玻璃 | 2350 |
注：上表聲速僅供參考，實際聲速校準參照4.3 聲速的測量
附表2:各儀器型號及部分技術參數
| 儀器型號 | UM-3 | UM-2 | UM-1 |
技術參數 |
顯示分辨率 單位:mm | 厚度＜10.00mm : 0.001 / 0.01 / 0.1 厚度≥10.00mm: 0.01 / 0.1
| 厚度＜100.0mm : 0.01 / 0.1 厚度≥100.0mm: 0.1 |
0.1 |
測量誤差 H:被測物的實際厚度 |
±0.005mm （3mm以下） ±0.05mm （20mm以下）
|
±（0.5%H+0.01） |
±（1%H+0.1） |
附表3:探頭與測量范圍
探頭描述 | 頻 率 （MHZ） | 接觸面積 的直徑 | 測 量 范 圍 （在鋼中） | 允許接觸 溫度 |
鑄鐵探頭ZT12 | 2 | 16.2mm | （4.0～300.0）mm | （-10～60）℃ |
標準探頭PT12 | 5 | 12mm | （1.0～200.0）mm | （-10～60）℃ |
標準探頭PT08 | 5 | 10mm | （0.8～100.0）mm | （-10～60）℃ |
小晶管探頭PT06 | 7.5 | 7.6mm | （0.8～30.0）mm | （-10～60）℃ |
微型探頭PT04 | 10 | 5mm | （0.8～20.0）mm | （-10～60）℃ |
高溫探頭 | 5 | 14mm | （4.0～80.0）mm | 300℃以下 |
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