6.2.1.1超聲測厚通常應用在以下兩個領(lǐng)域： 制造過程測量； 在役剩余壁厚測量。 6.2.1.2應根據(jù)被測產(chǎn)品的材料、幾何形狀和厚度以及測量精度的要求，選擇合適的儀器和測量方法， 參見附錄C和附錄D。 6.2.1.3厚度測量的精度取決于聲波時間的測量精度。采用不同的方式進行時間測量（過零測量，前沿 測量，峰值測量），方法3（多次回波法）精度均高于方法1和方法2；依據(jù)不同的頻率進行測量時，高頻探 頭比低頻探頭的測量精度高。 6.2.1.4若被測產(chǎn)品的測厚區(qū)域較大，宜采用均勻的測量間距，推薦使用網(wǎng)格。網(wǎng)格尺寸宜結(jié)合工作量 和測量結(jié)果的代表性綜合考慮確定

6.2.1.1超聲測厚通常應用在以下兩個領(lǐng)域：

6.2.2制造過程測量

6.2.2.1采用脈沖回波法測量時（方法1、方法2和方法3），參見附錄C（圖C.1和圖C.2）。測量清潔、 平行的表面時，可選用簡單的數(shù)字直讀超聲測厚儀。當測量中除了底面回波還有其他回波時鐵路標準規(guī)范范本，如復合材 料的測量，宜采用帶^掃描顯示的超聲測厚儀或^掃措描顯示的超聲探傷儀， 6.2.2.2當被測產(chǎn)品對超聲具有高衰減性或厚度較大，回波幅度較小無法獲取時，可選擇方法4進行測 量。此時儀器應具有獨立的發(fā)射和接收功能（TR方法），測量時將兩個探頭分別放置在被測產(chǎn)品的正

6.2.3在役剩余壁厚測

6.2.3.1在役測量主要應用于腐蝕、磨蝕產(chǎn)品的剩余厚度測量。建議使用雙晶探頭，低反射回波區(qū)域的 測量可適當提高增益 6.2.3.2測量有位置信息的大量數(shù)據(jù)點時，宜使用有數(shù)據(jù)記錄功能的儀器。 6.2.3.3在役測量時，測量設(shè)備在測量現(xiàn)場應能承受高溫、苛刻的環(huán)境條件或電磁干擾。 6.2.3.4在役厚度測量的方法參見附錄C(圖C.3和圖C.4）

6.3.1寬頻帶探頭比窄頻帶探頭激發(fā)時間更短的脈沖波，具有更好的分辨力，一般用于涂層或薄板的 測厚。在測量高衰減材料時，寬頻帶探頭獲得更穩(wěn)定的回波 6.3.2探頭尺寸和頻率的選擇應能獲得較窄的聲束寬度，以精確測量限定的區(qū)域，并能穿透整個厚度 范圍。 6.3.3對干薄的材料.一般使用高阻尼、高頻率探頭。高頻（10 MH2 或更高）延識塊探頭可用于

6.3.4當測量較小厚度的產(chǎn)品時，可使用延遲塊探頭采用方法2或方法3進行測量。當延遲塊材料聲 阻抗較低時，如塑料延遲塊放在金屬上測量，界面回波產(chǎn)生相位轉(zhuǎn)變，應校正以獲得準確的測量結(jié)果。 有些測厚儀具備自動校正功能。 6.3.5當材料表面溫度較高，延遲塊做為熱屏障使用時，延遲塊應能承受被測產(chǎn)品的溫度。測量前應 了解溫度對延遲塊聲特性的影響（聲衰減和聲速漂移）。探頭制造商應提供探頭可使用的溫度范圍和測 量溫度下的使用時間。 6.3.6根據(jù)不同的厚度和材料，探頭頻率范圍可從測量高衰減材料使用的100kHz到測量薄金屬片使 用的50MHz。 6.3.7如使用雙晶探頭，應對聲波傳輸V型路徑的誤差進行補償。通常在測量薄材料時雙晶探頭的傳 番時間與厚度不再有線性關(guān)系，測量的厚度越小，這種非線性越嚴重。變化示意圖見圖2a)所示，典型 的誤差值見圖2b）

程提高與厚度減少的比例示

6.3.8在弧面上測量時，應保證探頭直徑遠小于被測區(qū)域

6.3.8在弧面上測量時，應保證探頭直徑遠小于被測區(qū)域

6.4特殊條件下的厚度

圖2雙晶探頭的非線性

6.4.1.1應嚴格遵守關(guān)于安全使用化學品及電氣設(shè)備的法規(guī)及程序， 6.4.1.2如要求高精度測量，宜在與被測產(chǎn)品環(huán)境溫度相同時使用校準試塊或參考試塊進行

6.4.2溫度0℃以下的測量

2.1對于0℃以下 重環(huán)境溫度 .2.2當溫度低于一20℃時 造商建議限制接觸被測產(chǎn)品時間

6.4.3高溫環(huán)境下的測量

.3.1當溫度高于60℃時，應使用高溫探頭，且耦合劑應滿足在檢測溫度下的使用要求。 3.2在使用A掃描顯示探傷儀時，儀器宜具有鎖屏功能，以利于檢測人員評估響應信號。探頭 觸時間應限定在制造商建議測量所需的最短時間內(nèi)

6.4.4危險環(huán)境下的測量

6.4.4.1在危險環(huán)境測量時，

.4.2在腐蝕性環(huán)境中.鵝合劑不應與環(huán)境發(fā)生不良反應.并應保持其聲學性能

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7.1帶A掃描顯示的超聲探傷儀設(shè)置

7.1.1帶A掃描顯示的超聲探傷儀與直接接觸單晶片探頭的

7.1.1.1顯示起點與初始脈沖同步，時基線應是線性的。整個厚度范圍均在Λ掃措上顯示。 7.1.1.2對延時控制進行微調(diào)，減去保護膜中的傳播時間。校準試塊至少提供覆蓋所測厚度范圍的兩 個厚度，以校準整個測量范圍的精度。 7.1.1.3探頭放在已知厚度的試塊上，調(diào)整儀器控制（聲速校準、范圍、掃描或聲速）直到回波顯示適當 的厚度讀數(shù)， 7.1.1.4在讀數(shù)值小于該厚度值的試塊上檢查和調(diào)整，以提高系統(tǒng)的精度。必要時在階梯試塊的中間 厚度上再進行驗證

7.1.2帶A掃描顯示的超聲探傷儀與延時塊單晶片探頭組合

7.1.2.1使用延時塊單晶片探頭時，儀器應能校正通過延時塊的時間，以便延時結(jié)束時能對應零厚度。 儀器應具備“延時”控制，或電子自動調(diào)零功能。 7.1.2.2若可預先調(diào)整到某給定材料的聲速，則可通過調(diào)整延時控制直到儀器顯示正確厚度值的方法 標定；若無法設(shè)定聲速，也可采用如下方法進行儀器設(shè)置 a） 至少使用兩個試塊。一個試塊厚度不小于測量范圍的最大值，另一個試塊厚度不大于測量范 圍的最小值。為方便起見，厚度宜是整數(shù)，使厚度之差也是整數(shù)值， 6） 探頭依次放在兩個試塊上，分別調(diào)整聲速校準功能，取得兩者厚度讀數(shù)差。調(diào)整直至厚度讀數(shù) 差等于實際厚度差，材料厚度范圍調(diào)整正確 7.1.2.3另一種延時塊探頭的調(diào)整方法是7.1.2.2規(guī)定方法的變化。按步驟進行一系列調(diào)整后，使用延 時控制在薄試塊上提供正確讀數(shù)和“范圍”控制功能在厚試塊上校準讀數(shù)。有時適度的過校準是有用 的。當兩個讀數(shù)正確時，儀器調(diào)整完畢

3帶A掃描顯示的超聲探傷儀與雙品探頭的組

7.1.3.17.1.2.2規(guī)定的方法也適用于雙晶探頭測量大于3mm厚度范圍的儀器設(shè)置。由于聲速傳播的 聲程是V字型，因此對于小于3mm厚度測量存在固有的誤差。傳播時間與厚度不再成線性關(guān)系，測 量的厚度越小，這種非線性越嚴重。見圖2所示。 7.1.3.2在厚度接近且非常薄的有限范圍內(nèi)測量時，可在適當?shù)谋≡噳K上采用7.1.2.2規(guī)定的方法校準 儀器，得出在有限范圍內(nèi)近似正確的校準曲線。此時測量較厚產(chǎn)品會產(chǎn)生誤差。 7.1.3.3若測量厚度范圍較大，則按7.1.2.2規(guī)定的方法校準。使用兩塊試塊，一塊為最大厚度，另一塊 的厚度為最大厚度和最小厚度的中間值。此時進行薄端測量會產(chǎn)生誤差

7.1.4厚部件高精度測厚的儀器設(shè)置

7.1.4.1基本設(shè)置按7.1.1規(guī)定的方法進行。校準試塊應精確校準整個掃描距離的厚度值，即滿屏大約 10mm或25mm 7.1.4.2基本設(shè)置完成后，調(diào)整掃描延時。例如被測產(chǎn)品標稱厚度是50mm～60mm，校準試塊是 10mm，厚度范圍也是50mm~60mm。調(diào)整延時控制使校準試塊的第五次背面反射等于50mm，與 1掃描顯示上參考零點重合，第六次背面回波應位于校準掃描線的右側(cè)。 Z.1.4.3設(shè)置結(jié)束后可在已知近似總厚度的試塊上進行驗證

7.1.4.1基本設(shè)置按7.1.1規(guī)定的方法進行。校準試塊應精確校準整個掃描距離的厚度值，即滿屏大約 10mm或25mm。 7.1.4.2基本設(shè)置完成后，調(diào)整掃描延時。例如被測產(chǎn)品標稱厚度是50mm～60mm，校準試塊是 10mm，厚度范圍也是50mm~60mm。調(diào)整延時控制使校準試塊的第五次背面反射等于50mm，與 1掃描顯示上參考零點重合，第六次背面回波應位于校準掃描線的右側(cè)。 7.1.4.3設(shè)置結(jié)束后可在已知近似總厚度的試塊上進行驗證，

7.1.4.4在未知試塊上取得的讀數(shù)應加上被延時在熒光屏以外的值。例如，如果讀數(shù)是4mm，則總厚 度為54mm

高表減材科可米用方法4（牙透法） 射脈沖指示可用于表示零時間脈沖，將其設(shè)置為 零刻度，并將接收到的脈沖信號位置設(shè)置與刻度上 上的已知厚度對齊

7.2數(shù)字直讀式超聲測厚儀的設(shè)置

7.2.1儀器應有“聲速設(shè)定”（或"材料選擇”或“聲速校正”）和"零位校正”功能。 7.2.2通常采用與被測產(chǎn)品材料相同的試塊，一塊厚度不小于待測厚度最大值，另一塊不大于待測厚 度的最小值 7.2.3探頭置于較厚試塊上，調(diào)整儀器的聲速設(shè)定”，使測厚儀顯示讀數(shù)接近已知值， 7.2.4探頭置于較薄試塊上，調(diào)整儀器的“零位校正”，使測厚儀顯示讀數(shù)接近已知值， 7.2.5反復進行7.2.3和7.2.4，直到厚度量程的高低兩端都得到正確讀數(shù)為止。 7.2.6若已知材料聲速，則可預先設(shè)定聲速值，然后測量儀器附帶的薄鋼試塊，調(diào)節(jié)“零位校正”，使儀 器顯示出不同材料換算后的顯示值

7.3帶有A掃描的超聲測厚儀的設(shè)置

接顯示厚度的入掃描測厚儀的設(shè)置見7.1和7.2

殊檢測條件下測厚時儀器

特殊檢測條件下測厚時儀器的設(shè)置見附錄E。

特殊檢測條件下測厚時儀器的設(shè)置見附錄E。

發(fā)生以下情況時應進行儀器設(shè)置的核查 所有測量工作完成時； b) 工作期間定期檢查，每天至少一次； C) 在探頭或探頭線更換時； 被測材料類型改變時； e) 材料或儀器溫度顯著變化時； f) 儀器設(shè)置改變時； 按其他質(zhì)量文件規(guī)定的核查時間

應按照現(xiàn)場操作的實際情況詳細記錄測量過程的有關(guān)信息和數(shù)據(jù)。除合同要求的信息外，還至少 包含以下內(nèi)容： a) 檢測單位； b) 檢測日期； 測量地點； 材料類型；

GB/T11344—2021 f) 測量要求； g) 參考文件編號； h) 測量結(jié)論（或數(shù)據(jù)）； 測量和復核人員

一般包含以下內(nèi)容： 測量方法； b) 測量點位置描述/或標示； c) 設(shè)備型號和序列號； d) 探頭型號（包括探頭尺寸/頻率）和序列號； e) 校準試塊（如使用）； f) 耦合劑類型； g) 原始厚度（如需要）和允許的公差（如果已知）； h) 測量結(jié)果（表和/或圖）； i) 測量位置的圖紙/草圖； j) 目視檢查/條件注釋（如需）； k) 不連續(xù)部位示意圖（如需）

常見的工程材料聲速值參見表入.1。

1常見工程應用材料的超聲聲速表

見工程應用材料的超聲

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表A.1常見工程應用材料的超聲聲速表（續(xù)）

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B,2 一般腐純的測量

2.1.1表面條件不滿足要求，被測產(chǎn)品中存在夾雜或較厚涂層，儀器不能提供可靠的讀數(shù)時，宜使 A掃描顯示的超聲探傷儀， .1.2測量表面有涂層并且需從結(jié)果中去除涂層厚度時，宜選擇使用方法3的儀器。 .1.3在給定區(qū)域內(nèi)找到最薄點時，宜使用A掃描顯示測厚儀或探傷儀

3.2.2.1探頭的選擇取決于儀器類型、材料厚度、表面狀況和涂層條件。 3.2.2.2 對于數(shù)字直讀式超聲測厚儀，宜使用制造商規(guī)定的探頭。 B.2.2.3 對于帶A掃描顯示的儀器，宜遵循以下準則選擇探頭。 探頭頻率的選擇，宜使其在被測材料中的波長至少是被測厚度的1.5倍（參見附錄D的D.1.3）。 被測產(chǎn)品厚度不小于10mm時，宜選擇單晶探頭。多次回波技術(shù)（方法3）僅適用于單晶 探頭

.2.1探頭的選擇取決于儀器類型、材料厚度、表面狀況和涂層條件。 .2.2對于數(shù)字直讀式超聲測厚儀，宜使用制造商規(guī)定的探頭。 .2.3對于帶A掃描顯示的儀器，宜遵循以下準則選擇探頭。 探頭頻率的選擇，宜使其在被測材料中的波長至少是被測厚度的1.5倍（參見附錄D的D.1.3） 被測產(chǎn)品厚度不小于10mm時，宜選擇單晶探頭。多次回波技術(shù)（方法3）僅適用于單 探頭

B.2.2.1探頭的選擇取決于儀器類型、材料厚度、表面狀況和涂層條件。

被測產(chǎn)品厚度小于10mm時，宜選擇雙晶探頭進行測量， 被測產(chǎn)品厚度小于5mm時，宜使用具有特殊焦距的雙晶探頭進行測量， 被測產(chǎn)品表面是曲面時，宜選擇合適的探頭晶片直徑滿足聲耦合要求。 對有涂層的被測產(chǎn)品，宜選擇單晶探頭結(jié)合方法3進行測量，允許補償涂層厚度

宜使用帶^掃描的儀器5.1.1b)或5.1.1c)測量可能出現(xiàn)點蝕的厚度

雙晶探頭檢測點蝕，探頭焦距長度應能達到點蝕

在厚度范圍覆蓋被測產(chǎn)品厚度的階梯試塊上進行儀器的設(shè)置。試塊材料和溫度應與被測產(chǎn)品 在懷疑有小直徑點蝕時，應在深度與點蝕距離相同的小直徑平底孔試塊上確定檢測靈敏度進行 驗證。

3.4.1測量點蝕時，應使用第一個底面回波，來自點蝕的回波可能與底面回波同時出現(xiàn)。 3.4.2如果反射回波不能確定為腐蝕或夾雜時，宜使用斜探頭進行確認�？墒褂�45°（K1）探頭進 雜物和點蝕的區(qū)分

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（資料性） 測量方法選擇

.1制造規(guī)程中被測產(chǎn)品高精度厚度測量流程圖

圖C.2制造規(guī)程中被測產(chǎn)品厚度測量流程圖

圖C.4在役過程中被測產(chǎn)品溫度大于60C且為點蝕狀態(tài)時的厚度測量流程圖

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儀器計時電路的線 材料厚度的變 化產(chǎn)生厚度指示的相應變化，如果用 我性依據(jù)相應文件進行校準，

D.1.3.1范圍是儀器實際可測量的厚度范圍。數(shù)字儀器顯示屏上的數(shù)字位數(shù)只是可顯示的厚度范圍。 D.1.3.2儀器的最小測量范圍與探頭頻率和使用條件有關(guān)，最大測量范圍通常由探頭頻率和被測產(chǎn)品 （材料條件等決定。通常探頭的最小測厚范圍由其頻率和待檢材料的聲速決定。選擇探頭時要使其最 小可測厚度低于待測最小厚度。理論上認為，在一定速度下，測量最小范圍不小于1個波長

D.2.1 表面條件

清潔度影響其厚度測量結(jié)果。在測量前去除附著

).2.1.2.1粗糙度影響測量準確度，并改變界面處的反射和透射系數(shù)。在粗糙度較大的情況下測量，聲 程增加，接觸面減小，導致測量值偏高。測量不確定度隨厚度減小而增加。 0.2.1.2.2材料底面粗糙可引起聲波失真，導致測量誤差。粗糙表面對測量靈敏度有影響（一般應作局 部修磨以便耦合良好）。能得到測量結(jié)果的情況下，宜以一個測量點為中心，在直徑30mm圓內(nèi)做多點 則量，把顯示的最小值作為測量結(jié)果

D.2.1.3表面形狀

D.2.1.3.1不規(guī)則表面用接觸式探頭測量使用較厚的耦合劑時，可造成聲波失真。 D.2.1.3.2使用方法1、方法2或方法4時，聲波通過耦合層的時間包含在測量讀數(shù)中，聲速是被測材料 聲速1/4的耦合劑，導致實際耦合劑厚度4倍的疊加誤差。 D.2.1.3.3耦合劑適應表面條件和表面的不規(guī)則性，確保充分的耦合

0.2.2.1溫度改變聲速（在材料、延遲塊及探頭表層）和聲衰減（使聲速衰減）。

參考試樣：標準試塊、計量器具、試塊； 設(shè)備：儀器、探頭等； 工藝和方法：耦合劑、被測產(chǎn)品。 D.2.2.3隨著溫度升高，多數(shù)金屬和塑料聲速降低，玻璃和陶瓷中聲速增加。溫度每升高1℃，大多數(shù) 鋼的縱波聲速降低約0.8m/s。 D.2.2.4溫度每升高1℃，常用于探頭延遲塊的丙烯酸塑料聲速降低2.5m/s。測量時予以補償

2.3.1通常涂層（多層)的存在引起測量時聲程增加，即增加了反射回波的聲時。通過涂層測量 于涂層和被測產(chǎn)品的聲速不同，導致測量誤差。見圖D.1。

圖D.1涂層導致聲程增加

.2.3.2 與被測產(chǎn)品材料的聲學性能相似； 與被測產(chǎn)品的厚度相比具有較明顯的厚度， 0.2.3.3表面有涂層且與基體結(jié)合良好，宜使用多次回波法通過涂層進行測厚。 0.2.3.4 聲反射不良或高衰減只能實現(xiàn)單次回波測量時，宜已知涂層厚度，并從單次回波讀數(shù)中去除 0.2.3.5若上述條件都不能滿足，則在條件允許的情況下去除涂層。

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測厚部位的上下表面宜保持平行，最大不超過土10°，否則表面不平行引起的底面回波變形或消失， 導致無法測量或測量結(jié)果不準確

測量表面曲面時，探頭 透性和重復性不好。 深頭宜與被測產(chǎn)品的曲 穿透性

頭與被測產(chǎn)品表面宜始終保持良好的耦合。小直徑被測產(chǎn)品的測量宜選用小晶片探頭。

D.2.5.1一般要求

被測產(chǎn)品的材料可對超聲測厚的技術(shù)選擇產(chǎn)生影響。 被測產(chǎn)品的材料的整體均勾性影響測量精度。均勻性的變化引起材料聲速與校準試塊的聲速不 同，導致測量誤差。

D.2.5.2不均勻性

材料的合金元素、雜質(zhì)和制 習性有影響，造成聲波在材料中傳播速度 和衰減發(fā)生局部變化，從而導致測量 去

D.2.5.3各向異性

各向異性材料中，不同取向聲速不一定相同，并且結(jié)構(gòu)可能引起聲速方向的改變，導致測量結(jié)果不 準確。如：軋制或擠壓的材料，特別是奧氏體鋼，銅及其合金，鉛和所有纖維增強塑料等。 為減少誤差，儀器設(shè)置宜在與被測產(chǎn)品相同的取向上進行

0.2.5.4.1衰減由吸收（例如橡膠）和散射（例如粗顆粒）引起，衰減導致信號幅度減小或信號失真。鑄 牛的聲衰減通常是吸收和散射糧油標準，塑料的聲衰減主要是吸收。兩者都導致測量出現(xiàn)誤差。 ).2.5.4.2材料不均勻，衰減較大均影響測量結(jié)果的準確性。測量區(qū)域存在微小夾雜物或分層時，也會 得到異常的厚度顯示值，此時宜采用帶入掃描顯示的超聲探傷儀測量厚度

D.2.5.5腐蝕和侵蝕

在石油、天然氣、電力、化工等領(lǐng)域，腐蝕通常發(fā)生于軋制鋼板、無縫管和焊接組件等制成的鋼制容 器和管道中， 在選擇超聲測厚技術(shù)時，宜考慮鋼容器和管道組件中以下類型的腐蝕： 均勻腐蝕； 點蝕； 沉積腐蝕； 間隙腐蝕；

電腐蝕； 流動腐蝕； 焊縫區(qū)腐蝕； 兩種或多種上述類型腐蝕。

紙箱包裝標準電腐蝕； 流動腐蝕； 焊縫區(qū)腐蝕； 兩種或多種上述類型腐蝕

宜根據(jù)被測產(chǎn)品的表面狀態(tài)及聲阻抗，選用無氣泡、黏度適宜的耦合劑。對于表面粗糙件，宜適當 曾加耦合劑的用量，選用比較稠的耦合劑，使探頭和試件之間有良好的聲耦合。圖D.2為表面存在凹坑 情況下的測量示意圖，此處的測量值包含了耦合劑層厚度或等價厚度，此時的測量精度比表面條件好的 情況下的測量精度低

D.2.7探頭與被測產(chǎn)品的接觸