超声波测厚仪主要用于测量船体、汽油管道、高压容器、锅炉等的壁厚以及大面积板材厚度。被测材料可以是以钢为代表的金属类材料，也可以是塑料、尼龙等非金属材料。其原理是仪器通过探头发射超声波，在到达试件底部后反射回来被测头接收。通过计数器精确测量超声波在材料中传播的时间，按一定的公式进行计算，由显示器显示出被测厚度值。
1、仪器校准
探头和电路都有一定的信号传输时间，这一时间必须从总的传输时间中减去，这一过程被称作仪器校准。忽略这一步会导致测量结果误差很大。校准时按压仪器的校准键，给探头涂少许耦合剂并轻压在仪器自带的校准试块上，当仪器显示出说明书上标明的标准试块的厚度值时，校准完毕。更换电池和探头后，以及每次测量之前都应进行仪器校准。
2、耦合剂的选用
耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。耦合剂用于排除探头和被测物体之间的空气，使超声波能有效地穿入工件达到检测目的。要根据使用情况选择合适种类的耦合剂。当使用在光滑材料表面时，可以使用低黏度的耦合剂;当使用在粗糙表面、垂直表面及顶表面时，应使用黏度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。并且，校准和测量时应选择同一种耦合剂。耦合剂应适量使用，涂抹均匀，一般应将耦合剂涂在被测材料的表面，但当测量温度较高时，耦合剂应涂在探头上。
3、被测物表面的清洁
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。
4、探头的选用
一般固体材料中的声速随其温度升高而降低，所以对于高温样品的测量应选用高温专用探头。铸件、奥氏体钢因组织不均匀或晶粒粗大，超声波在其中穿过时会产生严重的散射衰减，有可能使回波湮没，造成不显示。因此建议选用频率较低的粗晶专用探头(2.5MHz)。工件曲率半径太小，尤其是小径管测厚时，因常用探头表面为平面，与曲面接触为点接触或线接触，声强透射率低(耦合不好)，可选用小管径专用探头(6mm)。
5、大衰减材料
对于一些如纤维、多孔、粗粒子材料，它们会造成超声波的大量散射和能量衰减，以致出现反常的读数甚至无读数(通常反常的读数小于实际厚度)，在这种情况下，则说明该材料不适于用此测厚仪测量。
6、材料的温度影响
材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响，若对测量精度要求较高时，可采用试块比对法，即用相同材料的试块在相同温度条件下进行测量，并求得温度补偿系数，用此系数修正被测工件的实测值。
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