一句話結論
超音波測厚儀量測的是「回波的時間」,沒有回波就沒有讀數。所有耦合操作的目的是同一件事:把聲波有效地送進工件、再把回波有效地收回來。
耦合劑的選擇
| 工況 | 推薦型別 | 說明 |
|---|---|---|
| 常溫、水平面、工件朝上 | 水基或油基耦合劑、甘油 | 流動性好、易清理 |
| 垂直面與頂面 | 高粘度耦合劑 | 防止流失,保持接觸穩定 |
| 高溫工件 | 高溫專用耦合劑 | 常溫耦合劑會失效甚至汽化 |
| 表面粗糙 | 高粘度耦合劑 | 填充微觀峰谷,改善聲學接觸 |
| 不允許汙染的表面 | 按工藝要求選擇;必要時採用乾耦合或低頻探頭 | 需先確認工藝允許的介質 |
探頭手法
- 清潔:量測前清除浮鏽、氧化皮、泥沙與鬆散塗層 —— 這些會散射聲波;
- 塗敷:在測點塗敷耦合劑,均勻鋪展,避免包入氣泡;
- 貼合:探頭端面與工件表面垂直,整體貼平,不要只壓一側;
- 壓力:保持穩定且一致的力度。壓力不足則耦合不良,過大可能壓薄耦合層影響讀數;
- 靜止:讀數期間保持探頭靜止,避免在工件表面滑動;
- 複核:同一點讀取 3 次,觀察分散度。分散度大即說明耦合或表面存在問題。
讀數異常時的排查順序
當讀數跳動、偏低或無法讀數時,按以下順序排查 —— 順序很重要,因為它對應出現機率:
- 耦合問題:重新塗敷耦合劑、清潔探頭端面、調整壓力。這是最常見的原因;
- 表面問題:浮鏽、氧化皮、粗糙度過大、表面不平整;
- 工件問題:內壁結垢、腐蝕坑窪、內部缺陷導致回波發散;
- 設定問題:聲速設定錯誤、量測範圍不合適;
- 儀器問題:探頭磨損、電纜接觸不良、電池電量低。
不同表面的處理
- 氧化皮與浮鏽:用砂紙或鋼絲刷清除到露出金屬光澤,但注意不要磨薄工件本身;
- 油漆與防腐層:若允許打磨則清除;不允許時改用穿透塗層模式;
- 高溫表面:使用高溫探頭與高溫耦合劑,並注意探頭溫度上限;
- 曲面:選用小直徑探頭,增大接觸壓力並保持垂直。
常見誤解
- ❌ 「讀數跳動說明儀器壞了」 —— 絕大多數情況是耦合問題,重新塗敷往往立即恢復。
- ❌ 「耦合劑隨便用」 —— 粘度與適用溫度不同,頂面與高溫工況用錯會直接失敗。
- ❌ 「壓力越大越好」 —— 壓力過大會使耦合層過薄甚至擠出,反而降低耦合效果。