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超声波测厚仪UM-1的使用说明

2013-06-28 09:48:13 来源：宁波科诚仪器王成军

超声波测厚仪UM-1使用说明书
1超声波测厚仪UM-1的概况
超声波测厚仪UM-1采用超声波测量原理，是一种超小型测量仪器。它能快速、无损伤、精确地进行测量（显示分辨率0.1mm）。可广泛应用于制造业、金属加工业、化工业、商检业等检测领域，适用于能使超声波以一恒定速度在其内部传播，并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。除可对各种板材和各种加工零件作精确测量外，还可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度，是材料保护必备的专用仪器。
1.1超声波测厚仪UM-1的测量原理
超声波测厚仪UM-1对厚度的测量是由探头将超声波脉冲透过耦合剂发射到被测体，超声波脉冲到达被测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
1.2超声波测厚仪UM-1的基本配置及各部分名称
1.2.1 仪器各部分名称
液晶屏显示：
m/s--声速单位，BATT--低电压标志，mm--厚度单位，凸--耦合标志，随机试块
键盘功能说明：
ON--开机键，VEL--声速键，MENU--菜单键，MEM--存储键，CAL--校准键，背光键，回车键，△、▽--上、下调节键
1.2.2 标准配置：
主机1台，耦合剂1 瓶，探头1个，仪器密封箱1个，电池2块，使用说明书1本
1.2.3选购件：
高温探头，铸铁探头，小径管探头，微型探头，探头线，阶梯试块，通信软件及电缆
2超声波测厚仪UM-1的技术参数
显示方式：128×64大屏幕点阵液晶屏显示
标准模式测量范围：0.8mm～300 mm
管材的测量下限（钢）：Φ20mm×3.0mm(PT-08 探头)，Φ15mm×2.0mm(PT-06 探头)，示值误差不超过±0.1mm。
示值误差：测量范围下限至10mm ：±0.05mm
10mm至测量范围上限：± ( 0.5% H + 0.01 ) mm注：H为被测物实际厚度
重复性：0.1mm
显示分辨率：0.1 mm
测量频率：4Hz
声速调节范围：1000～9999 m/s
使用环境：-10℃～40℃
电源：二节5号碱性电池
外形尺寸：149×73×32 mm
重量：160g（不含电池）
3超声波测厚仪UM-1的主要功能
利用仪器上的4mm标准试块进行校准，可对系统误差进行修正
厚度值存储：可存储500个厚度值,关机后数据不丢失,并且划分为五个文件，便于对数据的管理
厚度报警：可设置厚度界限，对限界外的测量值自动报警
*小值捕获（也称扫查模式）：捕获测量过程中的*小值
两点校准：测量曲面壁厚或特殊应用时，可提高测量的精度
支持毫米和英寸两种厚度单位
可存储5种不同材料的声速
校准值自动存储，关机后数据不丢失
删除功能：对文件中的可疑数据进行删除，也可删除所有已存储数据以便存储新的数值
具有背光显示，为夜间工作带来方便
低电压提示
自动关机：如果5分钟内没进行任何操作，仪器自动关机
耦合状态提示：通过观察耦合标志的稳定性可知耦合是否正常
支持中文、英文两种语言界面
4超声波测厚仪UM-1的测量步骤
4.1仪器准备
将探头插头插入主机探头插座中，按一下ON键，听到两次蜂鸣声屏幕出现显示，其中显示的声速为上次关机前使用的声速
4.2声速的设定
当已知材料声速，可以利用仪器提供的声速手动调节功能，并依据附表中的参考声速值，调整仪器的内置声速值。声速存储器可存储五个声速值。具体操作步骤如下：
如果当前显示屏显示的是非声速值，那么按VEL键进入声速状态，屏幕将显示当前声速存储单元的内容。之后，每按一次VEL键，声速数值就变化一次，可循环显示五个声速值，按VEL进入声速状态，再按VEL改变声速值
如果当前声速存储器内没有所需声速值，可用△或▽键调整到所需值即可，同时将此值存入声速存储器内以便下次使用
在调整声速数值时，屏幕上的▲可在数值的个位、十位或百位的下方，当▲在个位、十位、百位的下方时，每按一次△或▽键，数值将依次加或减1、10、100，可以通过回车键实现▲在个位、十位或百位下方的切换。
4.3 声速的测量
在被测材料的声速未知时，在测量厚度前必须进行声速校准。
注：准备与被测物体成分相同的测试块，其表面必须适于测量，用游标卡尺测量测试块厚度。
具体步骤如下：
①在现有的仪器状态下，测量已准备好的同质并已知厚度的试块。屏幕显示测量的厚度值。
②按VEL声速键，利用△或▽键调整声速值，直到测量值与已知厚度相等，这时的声速值就是该材料的声速。
③该声速自动被存入当前的声速存储单元。
4.4仪器校准
4.4.1快捷校准
在每次更换探头后应进行校准。此步骤对保证测量准确度十分关键。如有必要，可在每次测量前都进行快捷校准。
在随机试块上涂耦合剂，将探头与随机试块耦合，直至耦合标志出现且不闪烁，按下CAL键，即校准完毕。如果声速是5900m/s，屏幕上显示4.0mm。
注：如果声速值不等于5900m/s，用随机试块校准时，屏幕显示值不等于4.0mm，这是正常情况。
4.4.2两点校准
测量曲面壁厚或特殊应用时，为了提高测量的精度,可进行两点校准,详见第7章第5节。
4.4.3快捷校准与两点校准的区别
快捷校准与两点校准的区别有以下几点：
①快捷校准用随机试块。两点校准可用任意材料和厚度的试块。
②快捷校准只需一块试块。两点校准需要两块厚度不同的试块。
4.5测量厚度
仪器校准后，设置好声速值，然后将耦合剂涂于被测处，将探头与被测材料耦合即可测量，屏幕将显示被测材料的厚度值。
说明：当探头与被测材料耦合时，屏幕上将显示“凸”标志；当耦合标志闪烁或不出现则说明没耦合好。拿开探头后，厚度值保持不变，耦合标志消失。
5超声波测厚仪UM-1厚度值的存储与查阅
5.1存储厚度值
厚度值的存储分5个文件，每个文件可存储100个测量值。
首先，选择存储文件号。按MENU键，使屏幕反显查阅，按回车键，5个文件号的可循环显示，当选择所需的文件号后，再按MENU键使屏幕显示存储字样。即存储文件号选择完毕。其次,测量厚度值,*后存储厚度值。测量厚度值后，屏幕将显示该厚度值。此时，按下MEM键即可存储该厚度值。存储完成后屏幕左下方显示一次“Memory”，即证明已存储该厚度值。
5.2查阅厚度值
按MENU键，使屏幕反显查阅，按回车键，5个文件号可循环显示，选择需查阅的文件号，*后，按MEM键进入该文件。说明: No.：表示当前显示的存储数据的序号；Total：表示当前文件中存储数据的总数量。
此时，可通过△或▽键进行翻阅查看，查阅完毕后，按MENU键或进行测量即可返回主界面。
6超声波测厚仪UM-1的删除操作
6.1删除单个厚度值
在查阅存储数据状态，按下回车键即可删除当前显示的存储值。
具体步骤如下：
①进入查阅存储数据状态。
②按回车键删除当前值，显示下一个存储值。
6.2删除当前文件
要删除当前文件的所有内容，具体操作如下：
①按MENU键将光标移至“功能”处，再按回车键进入功能菜单并通过▽键选定功能设置。
②按回车键进入该界面，再通过△或▽键选定“删除当前文件”。
③选定后，按回车键，此时，按回车键将删除当前文件，按MENU键返回上个界面。
④删除完成后，按VEL键或按MENU键均可返回主界面。
6.3删除所有文件
要删除所有文件中的数据，步骤同上。只需选定删除所有文件即可。
6.4删除校准数据
要删除校准数据，步骤同上。只需选定删除校准数据即可。
7超声波测厚仪UM-1的系统和功能设置
7.1系统设置
按MENU键将光标移至“功能”处，
删除当前文件
删除所有文件
删除校准数据
然后按回车键进入功能菜单，此时，光标在（系统设置）项上，（如果不是在此项上可用△或▽键上下移动将光标移在系统设置项上），按回车键进入系统设置菜单，用△或▽键上下移动选择需修改项,然后按回车键可进行修改。
系统设置中共有4个选项，依次为：单位(公制、英制)；*小值捕获；两点校准；语言；用户可以根据实际需要进行设置。设置完成后，按MENU键或进行测量可返回主页面。
7.2功能设置
按MENU 键将光标移至“功能”处, 然后，按回车键进入功能菜单，再通过△或▽键选择功能设置。再按回车键进入功能设置菜单，通过△或▽键上下移动光标选择相应的功能项。
功能设置中共有4个选项，依次为：删除当前文件、删除所有文件、删除校准数据、调节亮度4个选项，用户可以根据实际需要进行设置。设置完后，按MENU键或进行测量可返回主页面。
7.3测量单位的设定
UM-1提供两种测量单位：公制和英制；用户可以根据实际的需要进行设定。
具体的设定步骤如下：
进入系统设置菜单，通过△或▽键将光标移至“单位”处，按回车键可循环调节METRIC（公制）、IMPERIAL英制）选项
7.4*小值捕获
所谓*小值捕获是指在测量过程中捕捉测量值中的*小值。设置*小值捕获的步骤如下：
①进入系统设置菜单，将*小值捕获设置为ON。
②设置完毕，按MENU返回主界面（OFF是关闭*小值捕获；ON是开启*小值捕获）。
说明：启用*小值捕获后，探头与工件耦合时，屏幕显示的是当前测量值；当探头抬起时，屏幕显示的是测量中的*小值，并且*小值标志MIN闪烁6次。如果在MIN闪烁期间继续测量，当前测量值将继续参加*小值捕捉，如果MIN停止闪烁后再进行测量，将重新捕捉*小值。
7.5两点校准
选择两个与被测材料、声速及曲率相同的标准试块,其中一个试块的厚度接近测量范围的上限，另一个试块的厚度接近测量范围的下限，进行两点校准可以提高测量精度，进行两点校准之前应先将两点校准功能打开，关闭*小值捕获。
②设置完毕后，按MENU键返回主界面。如果两点校准被设为ON，那么在测量的状态下可随时进行两点校准。
③进行校准操作。具体步骤如下：
首先，测量薄块的厚度，在厚度显示状态下按CAL键，屏幕提示校准薄块
通过△或▽键将测量值调整到标准值，按CAL键，屏幕提示校准厚块
测量厚的标准试块，同样通过△或▽键将测量值调整到标准值，再按CAL键，完成校准操作，即可进行测量。
7.6亮度调节
具体的操作步骤如下:
①进入功能设置菜单,通过△或▽键将光标移至“调节亮度”处
②按回车键进入调节亮度界面
此时,可以通过△或▽键调节亮度，调节完毕后，按回车键返回上个界面，再按MENU键返回主界面。
7.7上下限设定
本仪器可分别设定上限值及下限值,以便快速测量。具体设置步骤如下:
①按MENU键使光标移至“界限”处
②按回车键进入界限界面，屏幕显示原设置的下限或上限，此时，按回车键上限和下限可循环显示；通过△或▽键设置新的下限或上限
③设置完毕后，按VEL键或按MENU键或进行测量都可退出限界设置界面。
当测量范围超出所设定的上下限时，仪器自动报警，蜂鸣器鸣响。
7.8背光功能
仪器提供背光功能，以便在光线暗处阅读测量值。但请注意节电。
按键背光亮，再按一下，背光灭。或者，关机后，背光功能自动关闭。
7.9低电压提示功能
如果屏幕上显示BATT标志，说明电池电压低，应及时地更换新电池再继续使用。
7.10关机方式
UM-1设有自动关机和手动关机两种方式，约五分钟内不进行任何操作，那么仪器将自动关机；按MENU键将光标移至关机处，再按回车键即可手动关机。
8超声波测厚仪UM-1的测量应用技术
8.1工件表面要求
8.1.1 清洁表面
测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物，铲除油漆等覆盖物。
8.1.2提高粗糙度要求
过份粗糙的表面会引起测量误差，甚至仪器无读数。测量前应尽量使被测材料表面光滑，可使用磨、抛、锉等方法使其光滑。还可使用高粘度耦合剂。
8.1.3 粗机加工表面
粗机加工表面（如车床或刨床）所造成的有规则的细槽也会引起测量误差，弥补方法同8.2.2，另外调整探头隔声层（穿过探头底面中心的金属薄层）与被测材料细槽之间的夹角，使隔层板与细槽-相互垂直或平行，取读数中的*小值作为测量厚度，可取得较好效果。
8.2测量方法
8.2.1单点测量法
在被测体上任一点，利用探头进行测量，显示值即为厚度值。
8.2.2两点测量法
在被测体的同一点用探头进行二次测量，在二次测量中，探头的分割面成90度，较小值为厚度值。
8.2.3多点测量法
在直径约为30mm的圆内进行多次测量，取其*小值为厚度值。
8.2.4连续测量法
用单点测量法，沿指定线路连续测量，其间隔不小于5mm，取其中*小值为厚度值。
8.3管壁测量
测量时，探头分割面可分别沿管材的轴线或垂直管材的轴线测量，此时屏幕上的读数将有规则地变化，选择读数中的*小值，作为材料的准确厚度。
若管径大时，测量应在垂直轴线的方向测量，管径小时，则选择沿着轴线方向和垂直轴线方向两种测量方法，取读数中的*小值作为测量的厚度值。
8.4铸件测量
铸件测量有其特殊性。铸件材料的晶粒比较粗大，组织不够致密，在加上往往处于毛面状态就进行测量，因此使测量遇到较大的困难。故对铸件测量时应注意以下几点：
①使用低频探头，如本公司的ZT-12型探头。
②在测量表面不加工的铸件时，必须采用粘度较大的机油、黄油和水玻璃作耦合剂。
③*好用与待测物相同的材料，测量方向与待测物也相同的标准试块校准材料的声速。
④必要时可进行两点校准。
9超声波测厚仪UM-1的维护及注意事项
9.1电源检查
电源电压低时，仪器显示低电压提示符号，此时应及时按要求更换电池，以免影响测量精度。背光不能长时间打开，以免过快消耗电池电量。
按下述方式更换电池即可：
①关机
②打开电池仓盖
③取出电池，放入新电池，注意极性
仪器长时间不使用时应将电池取出，以免电池漏液，腐蚀电池盒与极片。
9.2注意事项
9.2.1一般注意事项
①避免仪器及探头受到强烈震动
②避免将仪器置于过于潮湿的环境中
③拔插探头时，应捏住活动外套沿轴线用力，不可旋转探头，以免损坏探头电缆芯线。
④由于使用随机试块对仪器进行检测时，需涂耦合剂，所以请注意防锈。使用后将随机试块擦干净。
气温较高时不要沾上汗液。长期不使用应在随机试块表面涂上少许油脂防锈，当再次使用时，将油脂擦净
后即可进行正常工作。
⑤酒精、稀释液等对机壳尤其是视窗有腐蚀作用，故清洗时，用少量清水轻拭即可。
9.2.2测量时的注意事项
①测量时，只有耦合标志出现并稳定时，才是良好测量
②若探头磨损，测量会出现示值不稳，应更换探头。
9.2.3探头隔声层磨损后若出现下列情况，应更换探头。
①测量不同的厚度时，其测量值总显示某一值。
②插上探头不进行测量就有耦合标志或有测量值出现。
9.3维修
如出现以下问题请与我厂维修部联系：
①仪器器件损坏，不能测量。
②显示屏显示不正常。
③正常使用时，误差过大。
④键盘操作失灵或混乱
由于UM-1超声波测厚仪为高科技产品，所以维修工作应由受过*培训的维修人员完成，请用户不要自行拆卸修理。
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