目 錄
1．儀器概況
UM-3精密超聲波測厚儀采用單晶延遲探頭，利用多次回波提高精度，使分辨率可達0.001mm，測量下限達0.3mm 。UM-3具有普通和精密兩種工作模式。普通模式采用界面波-回波法，測量范圍是 1.5mm～18mm ；精密模式采用回波-回波法，測量范圍是 0.3mm～10mm。
UM-3精密超聲波測厚儀的工作原理如下：
厚度 = （聲速 × 時間）/ n
注：n 為回波次數(shù) ，回波次數(shù)越多測量精度越高
1.1 模式切換
按MENU鍵，當(dāng)反黑顯示普通或精密時，按
鍵可進行普通和精密兩種模式的切換。
1.2 基本配置及各部分名稱
1.2.3 儀器各部分名稱（見下圖）
液晶屏顯示：
m/s —— 聲速單位 凸 —— 耦合標(biāo)志 mm —— 厚度單位
HIGH — 0.001mm分辨率 MID — 0.01mm分辨率 LOW — 0.1mm分辨率
BATT —— 低電壓標(biāo)志 測量時左下角數(shù)字是回波次數(shù)
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(zhǔn)鍵 
—— 背光鍵
—— 回車鍵 △、▽——上、下調(diào)節(jié)鍵
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)配置：
● 主機 —— 1臺 ● 單晶延遲探頭 —— 1個 ●探頭線 —— 1條
● 耦合劑 —— 1 瓶 ● 儀器密封箱—— 1個 ● 使用說明書—— 1本
● 電池 —— 2節(jié)
1.2.2 選購件：
●通信軟件及電纜 ●階梯試塊
2．超聲波測厚儀技術(shù)參數(shù)
★ 顯示方式：128×64大屏幕點陣液晶屏顯示
★ 普通模式測量范圍：1.5 mm～18 mm
★ 精密模式測量范圍：0.3 mm～10 mm
★ 顯示分辨率：毫米 ：0.001，0.01，0.1
英寸 ：0.0001，0.001，0.01
★ 測量刷新頻率：常規(guī)測量時4Hz，zui小值掃查時25Hz
★ 聲速調(diào)節(jié)范圍：1000～9999 m/s
★ 使用環(huán)境：0℃～40℃
★ 電源：二節(jié)5號堿性電池
★ 外形尺寸：149×73×32 mm
★ 重量：200g（含電池）
3．主要功能
★ 具有普通和精密兩種工作模式
★ 厚度值存儲：可存儲500個厚度值,關(guān)機后數(shù)據(jù)不丟失,并且劃分為五個文件，便于對數(shù)據(jù)的管理
★ 厚度報警：可設(shè)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(zhǔn)：測量曲面壁厚或特殊應(yīng)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(zhǔn)值自動存儲，關(guān)機后數(shù)據(jù)不丟失
★ 刪除功能：對文件中的可疑數(shù)據(jù)進行刪除，也可刪除所有已存儲數(shù)據(jù)以便存儲新的數(shù)值
★ 具有背光顯示，為夜間工作帶來方便
★ 低電壓提示
★ 自動關(guān)機：如果5分鐘內(nèi)沒進行任何操作，儀器自動關(guān)機
★ 耦合狀態(tài)提示：通過觀察耦合標(biāo)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．超聲波測厚儀測量步驟
4.1 儀器準(zhǔn)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(xiàn)顯示，其中顯示的聲速為上次關(guān)機前使用的聲速，顯示內(nèi)容見下圖：
4.2 超聲波測厚儀聲速的設(shè)定
當(dāng)已知材料聲速，可以利用儀器提供的聲速手動調(diào)節(jié)功能，并依據(jù)附表中的參考聲速值，調(diào)整儀器的內(nèi)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(dāng)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(dāng)前聲速存儲單元的內(nèi)容。之后，每按一次VEL鍵，聲速數(shù)值就變化一次，可循環(huán)顯示五個聲速值，見下圖：
如果當(dāng)前聲速存儲器內(nèi)沒有所需聲速值，可用△或▽鍵調(diào)整到所需值即可，同時將此值存入聲速存儲器內(nèi)以便下次使用。見下圖：
在調(diào)整聲速數(shù)值時，屏幕上的▲可在數(shù)值的個位、十位或百位的下方，當(dāng)▲在個位、十位、百位的下方時，每按一次△或▽鍵，數(shù)值將依次加或減1、10、100，可以通過回車鍵實現(xiàn)▲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(zhǔn)。
注：準(zhǔn)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(biāo)卡尺測量測試塊厚度。
具體步驟如下：
①在現(xiàn)有的儀器狀態(tài)下，測量已準(zhǔn)備好的同質(zhì)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(diào)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(dāng)前的聲速存儲單元。
注意：利用儀器自帶的4mm鋼試塊校準(zhǔn)時，聲速要調(diào)整到5900m/s。在測量非鋼材料前，把聲速調(diào)整到該材料的聲速值。
4.4 超聲波測厚儀儀器校準(zhǔn)
4.4.1 快捷校準(zhǔn)
選擇與被測材料聲速及曲率相同的標(biāo)準(zhǔn)試塊,如果UM-3的厚度測量值與該試塊的厚度不符，利用△或▽鍵調(diào)整儀器顯示的厚度值，使其與試塊的實際厚度相等，然后按下CAL鍵結(jié)束校準(zhǔn)。
注：UM-3測厚儀不須校準(zhǔn)直接測厚，注意聲速的調(diào)節(jié)。
4.4.2 兩點校準(zhǔn)
測量曲面壁厚或特殊應(yīng)用時，為了提高測量的精度,可進行兩點校準(zhǔn),詳見第7章第5節(jié)。
4.4.3 快捷校準(zhǔn)與兩點校準(zhǔn)的區(qū)別
快捷校準(zhǔn)與兩點校準(zhǔn)的區(qū)別有以下幾點:
①快捷校準(zhǔn)用隨機試塊,聲速為5900m/s。兩點校準(zhǔn)可用任意材料和厚度的試塊。
②快捷校準(zhǔn)只需一塊試塊。兩點校準(zhǔn)需要兩塊厚度不同的試塊。
4.5 測量厚度
儀器校準(zhǔn)后，設(shè)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(dāng)探頭與被測材料耦合時，屏幕上將顯示“凸”耦合標(biāo)志；“凸”標(biāo)志右側(cè)的數(shù)字是回波次數(shù)，回波次數(shù)值越大測量精度越高。當(dāng)耦合標(biāo)志閃爍或不出現(xiàn)則說明沒耦合好。拿開探頭后，厚度值保持不變，耦合標(biāo)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(dāng)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 厚度值的查閱
按MENU鍵，使屏幕反顯查閱，然后，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(dāng)前顯示的存儲數(shù)據(jù)的序號；Total : 表示當(dāng)前文件中存儲數(shù)據(jù)的總數(shù)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(shù)據(jù)狀態(tài)，按下回車鍵即可刪除當(dāng)前顯示的存儲值。
具體步驟如下：
①進入查閱存儲數(shù)據(jù)狀態(tài)，方法前面已介紹。見下圖：
②按回車鍵刪除當(dāng)前值，顯示下一個存儲值。見下圖：
6.2 刪除當(dāng)前文件
要刪除當(dāng)前文件的所有內(nèi)容，具體操作如下：
①按MENU鍵將光標(biāo)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(shè)置。見下圖:
②按回車鍵進入該界面，再通過△或▽鍵選定“刪除當(dāng)前文件”。見下圖：
③選定后，按回車鍵屏幕出現(xiàn)如下顯示：
此時，按回車鍵將刪除當(dāng)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(shù)據(jù)，步驟同上。只需選定“刪除所有文件”即可。
6.4 刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
要刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，步驟同上。只需選定“刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)”即可。
7．系統(tǒng)和功能設(shè)置
7.1 系統(tǒng)設(shè)置
按MENU鍵將光標(biāo)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(biāo)在“系統(tǒng)設(shè)置”項上，（如果不是在此項上可用△或▽鍵上下移動將光標(biāo)移在“系統(tǒng)設(shè)置”項上），按回車鍵進入系統(tǒng)設(shè)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(shè)置中共有5個選項，依次為：單位（公制、英制）；分辨率（高、中、低）；zui小值捕獲；兩點校準(zhǔn)；語言，用戶可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置。設(shè)置完成后，按MENU鍵或進行測量可返回主頁面。
7.2 功能設(shè)置
按MENU鍵將光標(biāo)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(shè)置。見下圖：
再按回車鍵進入功能設(shè)置菜單，通過△或▽鍵上下移動光標(biāo)選擇相應(yīng)的功能項。
功能設(shè)置中共有4個選項，依次為：刪除當(dāng)前文件；刪除所有文件；刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；調(diào)節(jié)亮度；4個選項，用戶可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置。設(shè)置完后，按MENU鍵或進行測量可返回主頁面。
7.3 測量單位及分辨率的設(shè)定
UM-3提供兩種測量單位：公制和英制；兩種顯示分辨率：0.1mm和0.01mm。用戶可以根據(jù)實際的需要進行設(shè)定。
具體的設(shè)定步驟如下：
① 進入系統(tǒng)設(shè)置菜單，通過△或▽鍵將光標(biāo)移至“單位”處，按回車鍵可循環(huán)調(diào)節(jié)METRIC（公制）、IMPERIAL（英制）選項，見下圖：
②進入系統(tǒng)設(shè)置菜單，通過△或▽鍵將光標(biāo)移至“分辨率”處，按回車鍵可循環(huán)調(diào)節(jié)HIGH（0.01mm）、LOW（0.1mm）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(shè)置zui小值捕獲的步驟如下：
① 進入系統(tǒng)設(shè)置菜單，將zui小值捕獲設(shè)置為ON。見下圖：
②設(shè)置完畢，按MENU返回主界面（OFF是關(guān)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(dāng)前測量值；當(dāng)探頭抬起時，屏幕顯示的是測量中的zui小值，并且zui小值標(biāo)志MIN閃爍6次。如果在MIN閃爍期間繼續(xù)測量，當(dāng)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 超聲波測厚儀兩點校準(zhǔn)
選擇兩個與被測材料、聲速及曲率相同的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)可以提高測量精度，進行兩點校準(zhǔn)之前應(yīng)先將兩點校準(zhǔn)功能打開，關(guān)閉zui小值捕獲。具體步驟如下:
①進入系統(tǒng)設(shè)置菜單，將兩點校準(zhǔn)設(shè)置為ON。見下圖：
②設(shè)置完畢后，按MENU鍵返回主界面。如果兩點校準(zhǔn)被設(shè)為ON，那么在測量的狀態(tài)下可隨時進行兩點校準(zhǔn)。
③進行校準(zhǔn)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(zhǔn)薄塊，見下圖：
通過△或▽鍵將測量值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值，按CAL鍵，屏幕提示校準(zhǔn)厚塊，見下圖:
測量厚的標(biāo)準(zhǔn)試塊，同樣通過△或▽鍵將測量值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值，再按CAL鍵，完成校準(zhǔn)操作，即可進行測量。
7.6 亮度調(diào)節(jié)
具體的操作步驟如下:
①進入功能設(shè)置菜單,通過△或▽鍵將光標(biāo)移至“調(diào)節(jié)亮度”處，見下圖:
②按回車鍵進入調(diào)節(jié)亮度界面,見下圖:
此時,可以通過△或▽鍵調(diào)節(jié)亮度，調(diào)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(shè)定
本儀器可分別設(shè)定上限值及下限值,以便快速測量。
具體設(shè)置步驟如下:
①在功能界面下按上下鍵使光標(biāo)移至“出界報警”處，見下圖:
②按回車鍵進入界限界面，屏幕顯示原設(shè)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(shè)置新的下限或上限值。
③設(shè)置完畢后，按VEL鍵或按MENU鍵或進行測量都可退出限界設(shè)置界面。
當(dāng)測量范圍超出所設(shè)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。或者，關(guān)機后，背光功能自動關(guān)閉。
7.9 低電壓提示功能
如果屏幕上顯示BATT標(biāo)志，說明電池電壓低，應(yīng)及時地更換新電池再繼續(xù)使用。見下圖：
7.10 關(guān)機方式
UM-3設(shè)有自動關(guān)機和手動關(guān)機兩種方式，約五分鐘內(nèi)不進行任何操作，那么儀器將自動關(guān)機；按MENU鍵將光標(biāo)移至關(guān)機處，再按回車鍵即可手動關(guān)機。
8．測量應(yīng)用技術(shù)
8.1工件表面要求
8.1.1 清潔表面
測量前應(yīng)清除被測物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物等覆蓋物。
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(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。
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(nèi)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。
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(yīng)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(guān)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(yīng)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(yīng)捏住活動外套沿軸線用力，不可旋轉(zhuǎn)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(yīng)在隨機試塊表面涂上少許油脂防銹，當(dāng)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(biāo)志出現(xiàn)并穩(wěn)定時，才是良好測量。
②若探頭磨損，測量會出現(xiàn)示值不穩(wěn)，應(yīng)更換探頭。
9.3 超聲波測厚儀維修
如出現(xiàn)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-3系列超聲波測厚儀為高科技產(chǎn)品，所以維修工作應(yīng)由受過專業(yè)培訓(xùn)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(zhì)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(zhǔn)參照4.3 聲速的測量
：陶
超聲波測厚儀 超聲波測厚儀 超聲波測厚儀
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