專(zhuān)家親撰：超聲測(cè)厚探頭選擇

超聲測(cè)厚是工業(yè)厚度測(cè)量領(lǐng)域比較常用的一種測(cè)量手段，廣泛用于產(chǎn)品測(cè)試和質(zhì)量控制。在某些應(yīng)用中，校準(zhǔn)后的精度可以達(dá)到±2微米。該技術(shù)的測(cè)量范圍也非常廣泛，包括金屬、塑料、復(fù)合材料，玻璃，液位和一些特定的生物材料等。

腐蝕測(cè)厚

商用的測(cè)厚儀通常包括兩種類(lèi)型：

腐蝕測(cè)厚儀和精密測(cè)厚儀

有些測(cè)厚儀兼具腐蝕測(cè)厚和精密測(cè)厚功能。腐蝕測(cè)厚儀主要使用雙晶探頭，用于在役的腐蝕檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，了解材料內(nèi)部的剩余壁厚情況，而精密測(cè)厚主要使用單晶探頭，用于生產(chǎn)企業(yè)的工件精密厚度測(cè)量和監(jiān)控。精密測(cè)厚比腐蝕測(cè)厚的精度更高，但不適用于底面粗糙的表面。

精密測(cè)厚

所以選擇測(cè)厚探頭，首先需要注意的就是，你的檢測(cè)對(duì)象是在役腐蝕測(cè)厚還是制造精密測(cè)厚，如果是底面粗糙這種腐蝕檢測(cè)，使用雙晶測(cè)厚探頭能夠得到更好的檢測(cè)結(jié)果，而如果是相對(duì)底面光滑的制造階段精密測(cè)厚，需要更高的測(cè)量精度，可以選擇單晶的精密測(cè)厚探頭，當(dāng)然也有一部分單晶探頭可用于腐蝕測(cè)厚應(yīng)用。

生產(chǎn)階段，探頭選擇有講究

生產(chǎn)階段的精密測(cè)厚探頭的選擇也有很多講究，不同的測(cè)量對(duì)象和工況，需要選擇合適的探頭才能達(dá)到事半功倍的效果，否則測(cè)量結(jié)果可能會(huì)不理想，甚至出現(xiàn)無(wú)法測(cè)出數(shù)據(jù)的情況。

單晶精密測(cè)厚探頭相關(guān)的參數(shù)有頻率、晶片尺寸和接口形式等，其中探頭頻率的選擇一般依據(jù)檢測(cè)工件的厚度來(lái)選擇，越厚的工件頻率越低，反之頻率越高；晶片尺寸的選擇一般依據(jù)檢測(cè)工件接觸面大小及壁厚，晶片尺寸越小，接觸面越小，穿透能力越弱，反之亦然；接口形式中的R表示90°直角引線，S表示0°直接引線，B代表BNC接口，M代表Microdot接口。

從類(lèi)型來(lái)說(shuō)可以分為接觸式探頭、帶延遲塊的探頭和水浸探頭。其中接觸式探頭用于常規(guī)的工件測(cè)厚，工件厚度不是太薄，同時(shí)接觸面一般為平面或者近似平面。

延遲塊探頭可在測(cè)量極薄材料，溫度*，或需要很高厚度分辨率的應(yīng)用中，發(fā)揮優(yōu)質(zhì)的測(cè)量性能。

而水浸探頭的設(shè)計(jì)目的是在水中傳播并接收超聲波。當(dāng)被測(cè)樣件的幾何形狀較為復(fù)雜或進(jìn)行在線檢測(cè)時(shí)，通過(guò)水浸技術(shù)獲得的厚度讀數(shù)通常更為可靠。

典型的離線應(yīng)用包含對(duì)小直徑塑料或金屬管件進(jìn)行的壁厚測(cè)量，掃查或旋轉(zhuǎn)測(cè)量，以及對(duì)大幅彎曲的樣件進(jìn)行的厚度測(cè)量。在某些應(yīng)用中可能需要探頭接觸到極其狹小的區(qū)域。

下表是推薦的檢測(cè)應(yīng)用和所選探頭的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)查詢(xún)下面的表格，可以快速幫助用戶(hù)決定選擇何種探頭進(jìn)行厚度測(cè)量，并得到更加理想的結(jié)果。

注：模式1 – 激發(fā)脈沖到一次底波，模式2 – 界面回波到一次底波，模式3 – 一次底面回波到二次底面回波

腐蝕測(cè)厚，探頭怎么選？

腐蝕測(cè)厚的雙晶探頭選擇同樣也很有講究，而且?jiàn)W林巴斯的所有標(biāo)準(zhǔn)雙晶探頭都有自動(dòng)探頭識(shí)別功能（包括27MG、45MG、38DLP），這個(gè)功能可以為每個(gè)特定探頭自動(dòng)調(diào)用默認(rèn)的V聲程校正（僅38DLP有此功能）。腐蝕測(cè)厚的雙晶探頭，我們一般按照應(yīng)用要求和環(huán)境來(lái)進(jìn)行選擇和區(qū)分，其中包含了幾種比較典型的應(yīng)用場(chǎng)景：

高溫腐蝕測(cè)厚，材料中的溫度差異會(huì)影響材料聲速和厚度測(cè)量的準(zhǔn)確性。用戶(hù)使用溫度補(bǔ)償功能可以手動(dòng)輸入校準(zhǔn)試塊的溫度值和測(cè)量時(shí)的實(shí)際（高）溫度值（只38DLP有此功能），38DL PLUS測(cè)厚儀會(huì)自動(dòng)顯示經(jīng)過(guò)溫度校正的厚度值。選用的探頭包括D790、D791系列高溫測(cè)厚探頭，高溫度適用范圍可達(dá)500℃（短暫間歇使用）。

穿透涂層技術(shù)使用單個(gè)底面回波測(cè)量金屬的實(shí)際厚度。這個(gè)技術(shù)可以分別顯示金屬和涂層的厚度，這兩個(gè)厚度值都根據(jù)它們各自正確的材料聲速值得到了調(diào)整。因此，要測(cè)量金屬材料的厚度，無(wú)需去掉其表面的漆層和涂層。穿透涂層測(cè)量技術(shù)使用D7906-SM、D7906-RM和D7908雙晶探頭。

鍋爐管件內(nèi)壁氧化層/沉積物的厚度，測(cè)厚儀可同時(shí)顯示鍋爐管件的金屬基底厚度和氧化層的厚度。了解氧化層/沉積物的厚度有助于預(yù)測(cè)管件的壽命。建議在此項(xiàng)應(yīng)用中使用M2017或M2091探頭，此時(shí)使用的是單晶測(cè)厚探頭。

其他常規(guī)的腐蝕雙晶測(cè)厚可以參見(jiàn)下表。探頭頻率的選擇跟單晶精密測(cè)厚類(lèi)似，一般依據(jù)檢測(cè)工件的厚度來(lái)選擇，越厚的工件頻率越低，反之頻率越高；晶片尺寸的選擇一般依據(jù)檢測(cè)工件接觸面大小及壁厚，晶片尺寸越小，接觸面越小，但穿透能力越弱，反之亦然；

有了上面的介紹，相信大家對(duì)測(cè)厚探頭的選擇上更加自信了，選對(duì)探頭，再使用正確的設(shè)備和相應(yīng)的軟件選項(xiàng)，便可以保證大家得到更加理想的檢測(cè)結(jié)果。

奧林巴斯超聲測(cè)厚儀探頭，

為檢測(cè)結(jié)果保駕護(hù)航！