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TT120 超聲波測厚儀
使用說明書
時代集團公司
北京時代之峰科技有限公司
1
目 次
1.概述⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 2
2.性能指標⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 3
3.主要功能⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅4
4.測量步驟⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅4
5.低電壓指示⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅6
6.自動關機⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 7
7.測量技術⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 7
8.測量誤差的預防方法⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 9
9.注意事項⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅9
10.維修⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 10
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1 概述
1.1 適用范圍
TT120 超聲波測厚儀可用在工業生產領域中對鋼材厚度的測量，可以對生產設備中各種
管道和壓力容器進行監測，監測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度，還可以對各種零件
作精確測量。它最大的特點是具有高溫測厚的功能。
1.2 基本原理
超聲波測量厚度的原理與光波測量原理相似。探頭發射的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，通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來
確定被測材料的厚度。
1.3 基本配置及儀器各部分名稱
1.3.1 基本配置：主 機 1 臺
5PΦ10 探頭 1 支
ZW5P 探頭 1 支
常溫耦合劑 1 瓶
高溫耦合劑 1 支
1. 3.2 選購件：5PΦ10/90° 探頭 1 支
7PΦ6 探頭 1 支
SZ2.5P 探頭 1 支
1.3.3 儀器各部分名稱(見下圖)
機身
液晶屏
鍵盤
校準試塊
探頭
接收插座 發射插座
3
液晶屏顯示：
BATT---低電壓標志 凸----耦合標志
m/s---------聲速單位 mm----厚度單位
鍵盤功能說明：
ON----開機鍵
ZERO--校準鍵
2 性能指標
顯示方式：四位數字液晶顯示
顯示最小單位：0.1mm
工作頻率：5MHz
常溫測量范圍：1.2mm～225.0mm
高溫測量范圍：4.0mm～80.0mm
管材測量下限：Φ20mm×3.0mm
測量誤差：±(1%H+0.1)mm，H 為被測物實際厚度
聲速：5900m/s
使用溫度范圍：0℃～40℃
測量溫度范圍：0℃～300℃
電源：二節 5 號干電池
功耗：工作電流＜20mA (3V)
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外形尺寸：126 mm×68 mm×23 mm
重量：170g
3 主要功能
●自動校對零點，可對系統誤差進行修正;
●常溫測量與高溫測量轉換;
●非線性自動補償：在全范圍內利用計算機軟件對探頭非線性誤差進行修正，以提高測量
準確度;
●耦合狀態提示：提供耦合標志，通過觀察其穩定狀態可知耦合是否正常;
●低電壓提示；
●自動關機：定時自動關機會幫您斷電；
●全鍵膜密閉式操作防油污，提高使用壽命；
4 測量步驟
4.1 測量準備
將探頭插頭插入主機探頭插座中， 按ＯＮ鍵開機，全屏幕顯示數秒后顯示聲速，如下
圖所示。此時可開始測量。
全屏幕顯示
聲速
4.2 校準
在每次更換探頭、更換電池及環境溫度變化較大時應進行校準。此步驟對保證測量準確
度十分關鍵。如有必要，可重復多次。按 ZERO 鍵，進入校準狀態，屏幕顯示：
5
在隨機試塊上涂耦合劑，將探頭與隨機試塊耦合，屏幕顯示的橫線將逐條消失，直到屏
幕顯示 4.0mm 即校準完畢。
說明：n按 ZERO 鍵進入校準狀態后，若要放棄校準，再按 ZERO 鍵可回到測量狀態，屏幕
顯示聲速 5900m/s 。
n常溫方式下校零，屏幕顯示的橫線將緩慢地逐條消失，高溫方式下校零，屏幕顯示的
橫線將很快地逐條消失。
4. 3 測量厚度
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厚度，如
圖：
6
拿開探頭后，厚度值保持，耦合標志消失。如圖：
說明：當探頭與被測材料耦合時，顯示耦合標志。如果耦合標志閃爍或不出現說明耦合不好。
當材料實際聲速與 5900m/s 不同時，按下式計算實際厚度值：
H0 = H×V0/5900
式中： H—5900m/s 聲速下測得厚度值；
V0—材料實際聲速值；
H0—材料實際厚度值。
4.4 常溫測量與高溫測量轉換
儀器關機后，按住 ZERO 鍵，再按 ON 鍵開機，可進行常溫測量與高溫測量轉換。其測
量方式自動保持，更換電池后需重新設置。
5 低電壓指示
如果屏幕顯示 BATT 標志，說明電池電壓已低落，應及時更換電池后再繼續使用。
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6 自動關機
如果二分鐘內不進行任何操作，將自動關機。
7 測量技術
7. 1 材料的溫度影響
材料的厚度與超聲波傳播速度均受溫度的影響，若對測量精度要求較高時，可采用試塊對
比法，即用相同材料的試塊在相同溫度條件進行測量，并求得溫度補償系數，用此系數修正
被測工件的實測值。對于鋼鐵來說，高溫將引起較大的誤差，可用此法來補償校正。使用
ZW5P 探頭可測量表面溫度高達 300℃的鋼材厚度。測量高溫鋼材時的注意事項：
（1） 將隨機帶的高溫耦合劑均勻涂于 ZW5P 探頭的表面，耦合劑用量應適中;
（2） 手持探頭進行點接觸測量。探頭與被測物接觸時間不超過 5 秒。在每次測量后應將
探頭用水冷卻或自然冷卻。再次測量前，應進行校準。由于高溫測量采用點接觸測
量的方法，探頭與被測物接觸時間較短，因此有時會造成測量失敗，在測量高溫材
料時要反復多次測量。
（3） 鋼材一般溫度每增加 100℃，材料聲速下降 1%左右，故測量值應加以修正。
例：將 H0定義為材料實際厚度值，H1定義為用 TT120 測量的顯示值，
則：100℃時， H0 ≈ H1×0.99
200℃時, H0 ≈ H1×0.98
300℃時, H0 ≈ H1×0.97
7.2 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，鏟除油漆等復蓋物。
7.3 降低粗糙度
過份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。
7.4 粗機加工表面
粗機加工表面（如車床或刨床）所造成的有規則的細槽也會引起測量誤差，彌補方法
同 7.2，另外調整探頭串音隔層板（穿過探頭底面中心的薄層）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，取讀數中的最小值作為測量厚度，可取得較好效果。
7.5 測量圓柱型表面
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測量圓柱型材料，如管子、油桶等，選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線之間的夾角
至關重要。簡單地說，將探頭與被測材料耦合，探頭串音隔層板與被測材料軸線平行或垂直，
沿與被測材料軸線方向垂直地緩慢搖動探頭，屏幕上的讀數將有規則地變化，選擇讀數中的
最小值，作為材料的準確厚度。
選擇探頭串音隔層板與被測材料軸線交角方向的標準取決于材料的曲率，直徑較大的管
材，選擇探頭串音隔層板與管子軸線垂直，直徑較小的管材，則選擇與管子軸線平行和垂直
兩種測量方法，取讀數中的最小值作為測量厚度。
7.6 復合外形
當測量復合外形的材料（如管子彎頭處）時可采用 7.5 介紹的方法，所不同的是要進
行二次測量，分別讀取探頭串音隔層板與軸線垂直與平行的兩個數值，其較小的一個數作為
該材料在測量點處的厚度。
7.7 不平行表面
為了得到一個令人滿意的超聲響應，被測材料的另一表面必須與被測面平行或同軸，
否則將引起測量誤差或根本無讀數顯示。
7.8 參考試塊
為了能得到令人滿意的測量精度，最好選擇具有與被測材料相同的材質和相近的厚度的
試塊。取均勻被測材料用千分尺測量后就能作為一個試塊。
對于薄材料，在它的厚度接近于探頭測量下限時，不要測量低于下限厚度的材料。如果
一個厚度范圍是可以估計的，那么試塊的厚度應選上限值。
大部分鍛件和鑄件的內部結構具有方向性，在不同的方向上，聲速將會有少量變化，
為了解決這個問題，試塊應具有與被測材料相同方向的內部結構，聲波在試塊中的傳播方向
也要與在被測材料中的方向相同。
在實際測量中被測材料的聲速可能是未知的，這時可以通過下面的公式計算出被測物體
的厚度： H0 = （h0/ h1）×H1
H0：被測物體實際厚度 H1：被測物體用 TT120 超聲測厚儀測得的厚度
h0： 試塊實際厚度 h1：試塊用 TT120 超聲測厚儀測得的厚度
7. 9 測量中的幾種方法
a) 單測量法：在一點的測量。
b) 雙測量法：在一點處用探頭進行兩次測量，兩次測量中探頭串音隔層板要互相垂
直。選擇讀數中的最小值作為材料的準確厚度。
c) 多點測量法：在某一測量范圍內進行多次測量，取最小值為材料厚度值。
7. 10 探頭的選擇
探頭型號 5PΦ10 5PΦ10/90° ZW5P 7PΦ6 SZ2.5P
頻率(MHZ) 5 5 5 7 2.5
允許接觸溫
度
-10℃～60℃ -10℃～60℃ 0℃～300℃ -10℃～60℃ -10℃～60℃
測量范圍
(mm)
1.2～225.0 1.2～225.0 4.0～80.0 0.75～60 3.0～300.0
7.11 探頭串音隔層板磨損對測量會造成影響，出現下列現象時應更換探頭。
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回波指示或有測量值出現。
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8 測量誤差的預防方法
8.1 超薄材料
使用任何超聲波測厚儀，當被測材料的厚度降到探頭使用下限以下時，將導致測量誤差，
必要時，最小極限厚度可用試塊比較法測得。
當測量超薄材料時，有時會發生一種稱為“雙重折射”的錯誤結果，它的結果為顯示讀
數是實際厚度的二倍，另一種錯誤結果被稱為“脈沖包絡、循環跳躍”，它的結果是測得值
大于實際厚度，為防止這類誤差，測臨界探頭使用下限的材料時應重復測量核對。
8. 2 銹斑、腐蝕凹坑等
被測材料另一表面的銹斑凹坑等將引起讀數無規則地變化，在極端情況下甚至無讀數，
很小的銹點有時是很難發現的。當發現凹坑或感到懷疑時，這個區域的測量就得十分小心，
可選擇探頭串音隔層板不同角度的定位來作多次測試。
8. 3 探頭的磨損
探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會使粗糙度增高，導致靈敏度下降，用戶在可以確定為
此原因造成誤差的情況下，可用砂紙或油石少量打磨探頭表面使其平滑并保證平行度。如仍
不穩定，則需更換探頭。
8. 4“ZERO”鍵的使用
此鍵只能用于將探頭耦合在儀器面板上的標準試塊上進行校準儀器，而不得在其它任何
試塊上使用此鍵，否則將引起測量錯誤。
8.5 層迭材料、復合材料
要測量未經耦合的層迭材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經耦合的空間。又因超聲波
不能在復合材料中以勻速傳播，所以用超聲反射原理測量厚度的儀器均不適于測量層迭材料
和復合材料。
8.6 反常的厚度讀數
操作者應具備辨別反常讀數的能力，通常銹斑、腐蝕凹坑、被測材料內部缺陷都將引起反
常讀數。解決辦法可參考第 7、8 章。必要時可用超聲波探傷儀做更仔細的檢查。
8.7 耦合劑的使用和選擇
耦合劑是用來作為探頭與被測材料之間的高頻超聲能量傳遞的。如果選擇種類或使用方
法不當將有可能造成誤差或耦合標志閃爍，無法測值。耦合劑應適量使用，涂沫均勻。
選擇合適種類的耦合劑是重要的，當使用在光滑材料表面時，低粘度的耦合劑（如隨機
配置的耦合劑、輕機油等）是很合適的。當使用在粗糙材料表面，或垂直表面及頂面時，可
使用粘度較高的耦合劑（如甘油膏、黃油、潤滑脂等）。當測量高溫材料時，要使用高溫耦
合劑。各種配方的耦合劑各地均有售。
8. 8 探頭護套
測曲面時，建議采用曲面探頭護套，可較精確測量管道類曲面材料的厚度，探頭護套屬選
購件，可向時代公司銷售部門購買。
9 注意事項
9.1 試塊的清潔
由于使用隨機試塊對儀器進行校準時，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。
9.2 機殼的清潔
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酒精、稀釋液等對機殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時，用少量清水輕輕擦拭即可。
9.3 探頭的保護
探頭表面為丙烯樹脂，對粗糙表面的重劃很敏感，因此在使用中應輕按。測粗糙表面時,
盡量減少探頭在工作表面的劃動。
常溫測量時，被測物表面不應超過 60℃，高溫測量時，被測物表面不應超過 300℃，否
則探頭不能使用。
油、灰塵的附著會使探頭線逐漸老化、斷裂，使用后應清除纜線上的污垢。
拔探頭時，應握住插頭活動外套沿軸向用力，千萬不可旋轉探頭，否則極易損壞電纜線。
9.4 電池的更換
出現低電壓指示標志后，應及時更換電池，按下述方式更換：
a. 打開電池倉蓋(用拇指壓下倉蓋，再退出)
b. 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。
9.5 嚴格避免碰撞、潮溫等。
10 維修
10. 1 測量值誤差過大時，請參考第 7、8 章。
10.2 如出現以下問題請與時代集團維修部門聯系:
A 儀器器件損壞，不能測量。
B 液晶顯示不正常。
C 正常使用時，誤差過大。
D 鍵盤操作失靈。
10.3 由于 TT120 超聲波測厚儀為高科技產品，所以維修工作應由受過專業培訓的維修人員完
成，請用戶不要自行拆卸修理。
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主導產品：圓柱度儀 圓度儀 輪廓儀 粗糙度儀 三坐標測量機 便攜式關節臂 刀具預調儀 測量投影儀 影像測量儀 顯微鏡 萬能試驗機 彈簧試驗機 硬度計 測厚儀
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