目 錄

1．儀器概況                    

UM-3精密超聲波測厚儀采用單晶延遲探頭，利用多次回波提高精度，使分辨率可達(dá)0.001mm，測量下限達(dá)0.3mm 。UM-3具有普通和精密兩種工作模式。普通模式采用界面波-回波法，測量范圍是 1.5mm～18mm ；精密模式采用回波-回波法，測量范圍是 0.3mm～10mm。

UM-3精密超聲波測厚儀的工作原理如下：

           厚度 = （聲速 × 時間）/ n 

注：n 為回波次數(shù) ，回波次數(shù)越多測量精度越高

1.1 模式切換

按MENU鍵，當(dāng)反黑顯示普通或精密時，按鍵可進(jìn)行普通和精密兩種模式的切換。

1.2 基本配置及各部分名稱

1.2.3 儀器各部分名稱（見下圖）

液晶屏顯示：

m/s  —— 聲速單位               凸   —— 耦合標(biāo)志           mm   —— 厚度單位

HIGH — 0.001mm分辨率    MID  — 0.01mm分辨率   LOW — 0.1mm分辨率     

BATT —— 低電壓標(biāo)志           測量時左下角數(shù)字是回波次數(shù)

鍵盤功能說明：

ON    —— 開機(jī)鍵               VEL —— 聲速鍵

MENU —— 菜單鍵             MEM  —— 存儲鍵

CAL   —— 校準(zhǔn)鍵                  —— 背光鍵

—— 回車鍵                  △、▽——上、下調(diào)節(jié)鍵

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)配置：

● 主機(jī) —— 1臺　　　　　　● 單晶延遲探頭 —— 1個     ●探頭線 —— 1條       

● 耦合劑 —— 1 瓶　　　　 ● 儀器密封箱—— 1個       ● 使用說明書—— 1本

● 電池 —— 2節(jié)

1.2.2 選購件：

●通信軟件及電纜                           ●階梯試塊

2．超聲波測厚儀技術(shù)參數(shù)

★     顯示方式：128×64大屏幕點(diǎn)陣液晶屏顯示

★     普通模式測量范圍：1.5 mm～18 mm 

★     精密模式測量范圍：0.3 mm～10 mm      

★     顯示分辨率：毫米 ：0.001，0.01，0.1

英寸 ：0.0001，0.001，0.01

★ 測量刷新頻率：常規(guī)測量時4Hz，zui小值掃查時25Hz

★     聲速調(diào)節(jié)范圍：1000～9999 m/s

★     使用環(huán)境：0℃～40℃

★     電源：二節(jié)5號堿性電池

★     外形尺寸：149×73×32 mm 

★ 重量：200g（含電池）

3．主要功能

★     具有普通和精密兩種工作模式

★     厚度值存儲：可存儲500個厚度值,關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)不丟失,并且劃分為五個文件，便于對數(shù)據(jù)的管理

★     厚度報(bào)警：可設(shè)置厚度界限，對限界外的測量值自動報(bào)警

★     zui小值捕獲（也稱掃查模式）：捕獲測量過程中的zui小值

★     兩點(diǎn)校準(zhǔn)：測量曲面壁厚或特殊應(yīng)用時，可提高測量的精度

★     支持毫米和英寸兩種厚度單位

★     可存儲5種不同材料的聲速

★     校準(zhǔn)值自動存儲，關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)不丟失

★     刪除功能：對文件中的可疑數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，也可刪除所有已存儲數(shù)據(jù)以便存儲新的數(shù)值

★     具有背光顯示，為夜間工作帶來方便

★     低電壓提示

★     自動關(guān)機(jī)：如果5分鐘內(nèi)沒進(jìn)行任何操作，儀器自動關(guān)機(jī)

★     耦合狀態(tài)提示：通過觀察耦合標(biāo)志的穩(wěn)定性可知耦合是否正常

★     支持中文、英文兩種語言界面

4．超聲波測厚儀測量步驟

4.1 儀器準(zhǔn)備

將探頭插頭插入主機(jī)探頭插座中，按一下ON鍵，聽到兩次蜂鳴聲屏幕出現(xiàn)顯示，其中顯示的聲速為上次關(guān)機(jī)前使用的聲速，顯示內(nèi)容見下圖：
 

4.2 超聲波測厚儀聲速的設(shè)定

當(dāng)已知材料聲速，可以利用儀器提供的聲速手動調(diào)節(jié)功能，并依據(jù)附表中的參考聲速值，調(diào)整儀器的內(nèi)置聲速值。聲速存儲器可存儲五個聲速值。具體操作步驟如下：

如果當(dāng)前顯示屏顯示的是非聲速值，那么按VEL鍵進(jìn)入聲速狀態(tài)，屏幕將顯示當(dāng)前聲速存儲單元的內(nèi)容。之后，每按一次VEL鍵，聲速數(shù)值就變化一次，可循環(huán)顯示五個聲速值，見下圖：

如果當(dāng)前聲速存儲器內(nèi)沒有所需聲速值，可用△或▽鍵調(diào)整到所需值即可，同時將此值存入聲速存儲器內(nèi)以便下次使用。見下圖：

在調(diào)整聲速數(shù)值時，屏幕上的▲可在數(shù)值的個位、十位或百位的下方，當(dāng)▲在個位、十位、百位的下方時，每按一次△或▽鍵，數(shù)值將依次加或減1、10、100，可以通過回車鍵實(shí)現(xiàn)▲在個位、十位或百位下方的切換。

4.3 聲速的測量

在被測材料的聲速未知時，在測量厚度前必須進(jìn)行聲速校準(zhǔn)。

注：準(zhǔn)備與被測物體成分相同的測試塊，其表面必須適于測量，用游標(biāo)卡尺測量測試塊厚度。

具體步驟如下：

①在現(xiàn)有的儀器狀態(tài)下，測量已準(zhǔn)備好的同質(zhì)并已知厚度的試塊。屏幕顯示測量的厚度值。

②按VEL聲速鍵，利用△或▽鍵調(diào)整聲速值，直到測量值與已知厚度相等，這時的聲速值就是該材料的聲速。

③該聲速自動被存入當(dāng)前的聲速存儲單元。

注意：利用儀器自帶的4mm鋼試塊校準(zhǔn)時，聲速要調(diào)整到5900m/s。在測量非鋼材料前，把聲速調(diào)整到該材料的聲速值。

4.4 超聲波測厚儀儀器校準(zhǔn)

4.4.1   快捷校準(zhǔn)

選擇與被測材料聲速及曲率相同的標(biāo)準(zhǔn)試塊,如果UM-3的厚度測量值與該試塊的厚度不符，利用△或▽鍵調(diào)整儀器顯示的厚度值，使其與試塊的實(shí)際厚度相等，然后按下CAL鍵結(jié)束校準(zhǔn)。

注：UM-3測厚儀不須校準(zhǔn)直接測厚，注意聲速的調(diào)節(jié)。

4.4.2 兩點(diǎn)校準(zhǔn)

測量曲面壁厚或特殊應(yīng)用時，為了提高測量的精度,可進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn),詳見第7章第5節(jié)。

4.4.3 快捷校準(zhǔn)與兩點(diǎn)校準(zhǔn)的區(qū)別

快捷校準(zhǔn)與兩點(diǎn)校準(zhǔn)的區(qū)別有以下幾點(diǎn):

①快捷校準(zhǔn)用隨機(jī)試塊,聲速為5900m/s。兩點(diǎn)校準(zhǔn)可用任意材料和厚度的試塊。

②快捷校準(zhǔn)只需一塊試塊。兩點(diǎn)校準(zhǔn)需要兩塊厚度不同的試塊。

4.5 測量厚度

儀器校準(zhǔn)后，設(shè)置好聲速值，然后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的厚度值。見下圖：

說明：當(dāng)探頭與被測材料耦合時，屏幕上將顯示“凸”耦合標(biāo)志；“凸”標(biāo)志右側(cè)的數(shù)字是回波次數(shù)，回波次數(shù)值越大測量精度越高。當(dāng)耦合標(biāo)志閃爍或不出現(xiàn)則說明沒耦合好。拿開探頭后，厚度值保持不變，耦合標(biāo)志消失。見下圖：

5．厚度值的存儲與查閱

5.1 存儲厚度值

厚度值的存儲分5個文件，每個文件可存儲100個測量值。

首先，選擇存儲文件號。按MENU鍵，使屏幕反顯查閱，見下圖:

按回車鍵，5個文件號可循環(huán)顯示，當(dāng)選擇所需的文件號后，再按MENU鍵使屏幕顯示存儲字樣，即存儲文件號選擇完畢。見下圖:

其次,測量厚度值。

zui后，存儲厚度值。測量厚度值后，屏幕將顯示該厚度值。此時，按下MEM鍵即可存儲該厚度值。存儲完成后屏幕左下方顯示一次“Memory”，即證明已存儲該厚度值。

5.2 厚度值的查閱

按MENU鍵，使屏幕反顯查閱，然后，按回車鍵，5個文件號可循環(huán)顯示，選擇需查閱的文件號，見下圖：

zui后，按MEM鍵進(jìn)入該文件。見下圖：

說明: No. : 表示當(dāng)前顯示的存儲數(shù)據(jù)的序號；Total : 表示當(dāng)前文件中存儲數(shù)據(jù)的總數(shù)量。

此時,可通過△或▽鍵進(jìn)行翻閱查看，查閱完畢后，按MENU鍵或進(jìn)行測量即可返回主界面。

6．刪除操作

6.1 刪除單個厚度值

在查閱存儲數(shù)據(jù)狀態(tài)，按下回車鍵即可刪除當(dāng)前顯示的存儲值。

具體步驟如下：

①進(jìn)入查閱存儲數(shù)據(jù)狀態(tài)，方法前面已介紹。見下圖：

②按回車鍵刪除當(dāng)前值，顯示下一個存儲值。見下圖：

6.2 刪除當(dāng)前文件

要刪除當(dāng)前文件的所有內(nèi)容，具體操作如下：

①按MENU鍵將光標(biāo)移至“功能”處，見下圖:

再按回車鍵進(jìn)入功能菜單并通過▽鍵選定功能設(shè)置。見下圖:

②按回車鍵進(jìn)入該界面，再通過△或▽鍵選定“刪除當(dāng)前文件”。見下圖：

③選定后，按回車鍵屏幕出現(xiàn)如下顯示：

此時，按回車鍵將刪除當(dāng)前文件，按MENU鍵返回上個界面。

④刪除完成后，按VEL鍵或按MENU鍵均可返回主界面。

6.3 刪除所有文件

要刪除所有文件中的數(shù)據(jù)，步驟同上。只需選定“刪除所有文件”即可。

6.4 刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)

要刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，步驟同上。只需選定“刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)”即可。

7．系統(tǒng)和功能設(shè)置

7.1 系統(tǒng)設(shè)置

按MENU鍵將光標(biāo)移至“功能”處，見下圖:

然后按回車鍵進(jìn)入功能菜單，此時屏幕顯示見下圖:

此時，光標(biāo)在“系統(tǒng)設(shè)置”項(xiàng)上，（如果不是在此項(xiàng)上可用△或▽鍵上下移動將光標(biāo)移在“系統(tǒng)設(shè)置”項(xiàng)上），按回車鍵進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置菜單，用△或▽鍵上下移動選擇需修改項(xiàng),然后按回車鍵可進(jìn)行修改。

系統(tǒng)設(shè)置中共有5個選項(xiàng)，依次為：單位（公制、英制）；分辨率（高、中、低）；zui小值捕獲；兩點(diǎn)校準(zhǔn)；語言，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完成后，按MENU鍵或進(jìn)行測量可返回主頁面。

7.2 功能設(shè)置

按MENU鍵將光標(biāo)移至“功能”處, 然后，按回車鍵進(jìn)入功能菜單，再通過△或▽鍵選擇功能設(shè)置。見下圖：

再按回車鍵進(jìn)入功能設(shè)置菜單，通過△或▽鍵上下移動光標(biāo)選擇相應(yīng)的功能項(xiàng)。

功能設(shè)置中共有4個選項(xiàng)，依次為：刪除當(dāng)前文件；刪除所有文件；刪除校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；調(diào)節(jié)亮度；4個選項(xiàng)，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置完后，按MENU鍵或進(jìn)行測量可返回主頁面。

7.3 測量單位及分辨率的設(shè)定

UM-3提供兩種測量單位：公制和英制；兩種顯示分辨率：0.1mm和0.01mm。用戶可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行設(shè)定。

具體的設(shè)定步驟如下：

①              進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置菜單，通過△或▽鍵將光標(biāo)移至“單位”處，按回車鍵可循環(huán)調(diào)節(jié)METRIC（公制）、IMPERIAL（英制）選項(xiàng)，見下圖：

②進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置菜單，通過△或▽鍵將光標(biāo)移至“分辨率”處，按回車鍵可循環(huán)調(diào)節(jié)HIGH（0.01mm）、LOW（0.1mm）選項(xiàng)，見下圖：

7.4 zui小值捕獲

所謂zui小值捕獲是指在測量過程中捕捉測量值中的zui小值。設(shè)置zui小值捕獲的步驟如下：

①     進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置菜單，將zui小值捕獲設(shè)置為ON。見下圖：

②設(shè)置完畢，按MENU返回主界面（OFF是關(guān)閉zui小值捕獲；ON是開啟zui小值捕獲）。見下圖：

說明：啟用zui小值捕獲后，探頭與工件耦合時，屏幕顯示的是當(dāng)前測量值；當(dāng)探頭抬起時，屏幕顯示的是測量中的zui小值，并且zui小值標(biāo)志MIN閃爍6次。如果在MIN閃爍期間繼續(xù)測量，當(dāng)前測量值將繼續(xù)參加zui小值捕捉，如果MIN停止閃爍后再進(jìn)行測量，將重新捕捉zui小值。

7.5 超聲波測厚儀兩點(diǎn)校準(zhǔn)

選擇兩個與被測材料、聲速及曲率相同的標(biāo)準(zhǔn)試塊,其中一個試塊的厚度接近測量范圍的上限，另一個試塊的厚度接近測量范圍的下限，進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)可以提高測量精度，進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)之前應(yīng)先將兩點(diǎn)校準(zhǔn)功能打開，關(guān)閉zui小值捕獲。具體步驟如下:

①進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置菜單，將兩點(diǎn)校準(zhǔn)設(shè)置為ON。見下圖：

②設(shè)置完畢后，按MENU鍵返回主界面。如果兩點(diǎn)校準(zhǔn)被設(shè)為ON，那么在測量的狀態(tài)下可隨時進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。

③進(jìn)行校準(zhǔn)操作。具體步驟如下：

首先，測量薄塊的厚度，在厚度顯示狀態(tài)下按CAL鍵，屏幕提示校準(zhǔn)薄塊，見下圖：

通過△或▽鍵將測量值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值，按CAL鍵，屏幕提示校準(zhǔn)厚塊，見下圖:

測量厚的標(biāo)準(zhǔn)試塊，同樣通過△或▽鍵將測量值調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)值，再按CAL鍵，完成校準(zhǔn)操作，即可進(jìn)行測量。

7.6 亮度調(diào)節(jié)

具體的操作步驟如下:

①進(jìn)入功能設(shè)置菜單,通過△或▽鍵將光標(biāo)移至“調(diào)節(jié)亮度”處，見下圖:

②按回車鍵進(jìn)入調(diào)節(jié)亮度界面,見下圖:

此時,可以通過△或▽鍵調(diào)節(jié)亮度，調(diào)節(jié)完畢后，按回車鍵返回上個界面，再按MENU鍵返回主界面。

7.7 上下限設(shè)定

本儀器可分別設(shè)定上限值及下限值,以便快速測量。

具體設(shè)置步驟如下:

①在功能界面下按上下鍵使光標(biāo)移至“出界報(bào)警”處，見下圖:

②按回車鍵進(jìn)入界限界面，屏幕顯示原設(shè)置的下限或上限，見下圖：

此時，按回車鍵上限和下限可循環(huán)顯示；通過△或▽鍵設(shè)置新的下限或上限值。

③設(shè)置完畢后，按VEL鍵或按MENU鍵或進(jìn)行測量都可退出限界設(shè)置界面。

當(dāng)測量范圍超出所設(shè)定的上下*，儀器自動報(bào)警，蜂鳴器鳴響。

7.8 背光功能

儀器提供背光功能，以便在光線暗處閱讀測量值。但請注意節(jié)電。

按     鍵背光亮，再按一下，背光滅。或者，關(guān)機(jī)后，背光功能自動關(guān)閉。

7.9 低電壓提示功能

如果屏幕上顯示BATT標(biāo)志，說明電池電壓低，應(yīng)及時地更換新電池再繼續(xù)使用。見下圖：

7.10 關(guān)機(jī)方式

UM-3設(shè)有自動關(guān)機(jī)和手動關(guān)機(jī)兩種方式，約五分鐘內(nèi)不進(jìn)行任何操作，那么儀器將自動關(guān)機(jī)；按MENU鍵將光標(biāo)移至關(guān)機(jī)處，再按回車鍵即可手動關(guān)機(jī)。

8．測量應(yīng)用技術(shù)

8.1工件表面要求

8.1.1 清潔表面

測量前應(yīng)清除被測物體表面所有的灰塵、污垢及銹蝕物等覆蓋物。

8.1.2提高粗糙度要求

過分粗糙的表面會引起測量誤差，甚至儀器無讀數(shù)。測量前應(yīng)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。

8.2.1 單點(diǎn)測量法

在被測體上任一點(diǎn)，利用探頭進(jìn)行測量，顯示值即為厚度值。

8.2.2 兩點(diǎn)測量法

在被測體的同一點(diǎn)用探頭進(jìn)行二次測量，在二次測量中，探頭的分割面成90度，較小值為厚度值。

8.2.3 多點(diǎn)測量法

在直徑約為30mm的圓內(nèi)進(jìn)行多次測量，取其zui小值為厚度值

8.2.4 連續(xù)測量法

用單點(diǎn)測量法，沿線路連續(xù)測量，其間隔不小于5mm，取其中zui小值為厚度值。

9．維護(hù)及注意事項(xiàng)

9.1 電源檢查

電源電壓低時，儀器顯示低電壓提示符號，此時應(yīng)及時按要求更換電池，以免影響測量精度。背光不能長時間打開，以免過快消耗電池電量。

按下述方式更換電池即可：

①關(guān)機(jī)

②打開電池倉蓋

③取出電池，放入新電池，注意極性

儀器長時間不使用時應(yīng)將電池取出，以免電池漏液，腐蝕電池盒與極片。

9.2 注意事項(xiàng)

9.2.1 一般注意事項(xiàng)

①避免儀器及探頭受到強(qiáng)烈震動

②避免將儀器置于過于潮濕的環(huán)境中

③拔插探頭時，應(yīng)捏住活動外套沿軸線用力，不可旋轉(zhuǎn)探頭，以免損壞探頭電纜芯線。

④由于使用隨機(jī)試塊對儀器進(jìn)行檢測時，需涂耦合劑，所以請注意防銹。使用后將隨機(jī)試塊擦干凈。氣溫較高時不要沾上汗液。長期不使用應(yīng)在隨機(jī)試塊表面涂上少許油脂防銹，當(dāng)再次使用時，將油脂擦凈后即可進(jìn)行正常工作。

⑤酒精、稀釋液等對機(jī)殼尤其是視窗有腐蝕作用，故清洗時，用少量清水輕拭即可。

9.2.2 測量時的注意事項(xiàng)

①測量時，只有耦合標(biāo)志出現(xiàn)并穩(wěn)定時，才是良好測量。

②若探頭磨損，測量會出現(xiàn)示值不穩(wěn)，應(yīng)更換探頭。

9.3 超聲波測厚儀維修

如出現(xiàn)以下問題請與我廠維修部：

①儀器器件損壞，不能測量。

②顯示屏顯示不正常。

③正常使用時，誤差過大。

④鍵盤操作失靈或混亂。

由于UM-3系列超聲波測厚儀為高科技產(chǎn)品，所以維修工作應(yīng)由受過專業(yè)培訓(xùn)的維修人員完成，請用戶不要自行拆卸修理。

附表1:各種材料的聲速

注：上表聲速僅供參考，實(shí)際聲速校準(zhǔn)參照4.3 聲速的測量

：陶

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