二、耦合剂
应根据被检管材的表面状态及声阻抗，选用无气泡、黏度适宜的耦合剂。对 于表面粗糙的管材，应适当增加耦合剂的用量，选择比较稠的耦合剂，使探头和 管材之间有良好的声耦合。
耦合剂一般可选择专用耦合剂、浆糊、水、机油等。
三、探头与管材表面的接触
探头与管材表面接触时，应在探头上加一定压力，保证探头与管材之间有良 好的耦合，并且排出多余的耦合剂，使测量面形成一层极薄的耦合剂，减少声波 通过耦合层的时间，提高测量精度。
先用千分尺测量被测材料两个不同点的精确壁厚；再将探头放置在被测 材料上，调节测厚仪声速使测量厚度显示数值分别达到用千分尺测量的两个 不同点的壁厚，即标定完成。此时调节的声速即为被测材料中超声波的实际 声速。
五、校准步骤
DM4 系列超声波测厚仪具有自动探头零位调整功能，不需要再单独校准零 位。材料声速已知时校准简单，以下主要介绍材料声速未知时的校准方法。 1、材料声速未知时，单点校准测量厚度，具体步骤如下： 1) 在钢管上选择便于使用千分尺测量壁厚且表面状态较好的点，将该部位浮
1. 材料声速已知时： 将测厚仪声速设置为已知的被测材料的声速，再直接测量；
2. 材料声速未知时： ¾ 单点校准法：
先用千分尺测量被测材料的精确壁厚；再将探头放置在被测材料上，调 节测厚仪声速使测量厚度显示数值达到用千分尺测量的壁厚，即标定完成。 此时调节的声速即为被测材料中超声波的实际声速。 ¾ 双点校准法：
键，退出双点校准状态。校准步骤结束，可以直接进行壁厚测量。
六、相关附录
1、DM4 系列超声波测厚仪常用探头的参数：
名称
型号
测量范围
探头接触
测量最小 探头线
频率
直径 工作温度 钢管直径 型号
标准探头 DA301 1.2～200mm 5MHz 12.1mm -20～60℃ 25mm
DA231
超厚探头 DA303 5.0～300mm 2MHz 16.2mm -20～60℃ 127mm DA231
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传播方向产生偏离。根据资料表明，一般应力增加，声速缓慢增加。 9) 金属表面氧化物或油漆覆盖层的影响。金属表面产生的致密氧化物或油漆防
腐层，虽与基体材料结合紧密，无名显界面，但声速在两种物质中的传播速 度是不同的，从而造成误差，且随覆盖物厚度不同，误差大小也不同。
编制：刘琰
审核：张鸿博
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锈、污迹去除达到可测厚表面状态； 2) 使用千分尺对选定点处的壁厚进行测量并记下数值，此为该部位壁厚实测
值； 3) 将超声波测厚仪 2-PT（双点校准状态）方式设置为 OFF，即改为单点校准状
态； 4) 按 CAL/ON 键，CAL 闪烁期间，使探头与选定点耦合。确定耦合指示灯亮，读
数稳定。 5) 此时显示值可能与用千分尺测量的实测壁厚值不一致，用↑和↓键调节显示
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壁厚值，使之与实测壁厚值一致。 6) 再按 CAL/ON 键，此时声速设置达到被测材料中声速。校准步骤结束，可以
直接进行壁厚测量。 2、材料声速未知时，双点校准测量厚度，具体步骤如下： 1) 在钢管上选择若干个便于使用千分尺测量壁厚且表面状态较好的点，将该部
超薄探头 DA312 0.6～50mm 10MHz 7.5mm 6 0.7～12mm 10MHz 3.0mm -20～60℃ 15mm 自带导线
高温探头 DA305 4.0～60mm 5MHz 16.2mm 10～600℃ /
DA235
高温探头 HT400 1.0～254mm 5MHz 12.7mm 10～540℃ 50mm KBA535
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超声波测厚仪校准方法
一、适用范围
本校准方法适用于使用接触式超声脉冲回波法测量石油管材厚度时 DM4 系 列（DM4E、DM4、DM4DL）超声波测厚仪的校准，其它仪器的校准可参照本方法进 行。
二、超声波测厚仪的测量原理
超声波测厚仪根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量，当探头发射的超 声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过精确测量超 声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。凡能使超声波以一恒定速度在 其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
位浮锈、污迹去除达到可测厚表面状态； 2) 使用千分尺对选定点处的壁厚进行测量并记下数值，此为该部位壁厚实测
值； 3) 比较测量的结果，选择最接近被测材料厚度上限和下限的两个点并分别记为
HI 和 LO； 4) 按超声波测厚仪 MODE 键，直至显示 2-PT（双点校准状态）为止； 5) 按 CAL/ON 键显示当前状态（开或关），用↑和↓键启动 2-PT ； 6) 再按 CAL/ON 键。2-PT 指示灯现在闪烁，出现与“LO”校准点耦合的提示； 7) 将探头与 LO 校准点耦合。确定耦合指示灯亮，读数稳定； 8) 用↑和↓键调节显示壁厚值，使之与校准点 LO 的实测壁厚值一致； 9) 再按 CAL/ON 键，显示与“HI”校准点耦合的提示； 10) 将探头与 HI 校准点耦合。确定耦合指示灯亮，读数稳定； 11) 用↑和↓键调节显示壁厚值，使之与校准点 HI 的实测壁厚值一致。按 CAL/ON
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2、影响超声波测厚仪示值的因素 1) 工件表面粗糙度过大，造成探头与接触面耦合效果差，反射回波低，甚至无
法接收到回波信号。对于表面锈蚀，耦合效果极差的在役设备、管道等可通 过砂、磨、挫等方法对表面进行处理，降低粗糙度，同时也可以将氧化物及 油漆层去掉，露出金属光泽，使探头与被检物通过耦合剂能达到很好的耦合 效果。 2) 探头接触面有一定磨损。常用测厚探头表面为丙烯树脂，长期使用会使其表 面粗糙度增加，导致灵敏度下降，从而造成显示不正确。可选用 500#砂纸打 磨，使其平滑并保证平行度。如仍不稳定，则考虑更换探头。 3) 被测物背面有大量腐蚀坑。由于被测物另一面有锈斑、腐蚀凹坑，造成声波 衰减，导致读数无规则变化，在极端情况下甚至无读数。 4) 被测物体（如管道）内有沉积物，当沉积物与工件声阻抗相差不大时，测厚 仪显示值为壁厚加沉积物厚度。 5) 当材料内部存在缺陷（如夹杂、夹层等）时，显示值约为公称厚度的 70%， 此时可用超声波探伤仪进一步进行缺陷检测。 6) 耦合剂的影响。耦合剂是用来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。如果选择种类或使用方法不当，将造成误差 或耦合标志闪烁，无法测量。因根据使用情况选择合适的种类，当使用在光 滑材料表面时，可以使用低粘度的耦合剂；当使用在粗糙表面、垂直表面及 顶表面时，应使用粘度高的耦合剂。高温工件应选用高温耦合剂。其次，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。 7) 声速选择错误。测量工件前，根据材料种类预置其声速或根据标准块反测出 声速。当用一种材料校正仪器后（常用试块为钢）又去测量另一种材料时， 将产生错误的结果。要求在测量前一定要正确识别材料，选择合适声速。 8) 应力的影响。在役设备、管道大部分有应力存在，固体材料的应力状况对声 速有一定的影响，当应力方向与传播方向一致时，若应力为压应力，则应力 作用使工件弹性增加，声速加快；反之，若应力为拉应力，则声速减慢。当 应力与波的传播方向不一至时，波动过程中质点振动轨迹受应力干扰，波的
测量曲率较大钢管即小直径钢管时，应使探头隔声层垂直于钢管轴向，以提 高测量精度。
四、校准方法
超声波测厚仪使用前的常规校准，一般有两种方法：即通过已知声速校准和
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通过已知厚度校准。但是由于加工、实际成分和温度等影响，声波在被测材料中 的速度可能不是恒定的，因此推荐使用已知厚度对超声波测厚仪进行校准（此时 材料声速未知）。