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1．仪器概况                    

UM-3精密超声波测厚仪采用单晶延迟探头，利用多次回波提高精度，使分辨率可达0.001mm，测量下限达0.3mm 。UM-3具有普通和精密两种工作模式。普通模式采用界面波-回波法，测量范围是 1.5mm～18mm ；精密模式采用回波-回波法，测量范围是 0.3mm～10mm。

UM-3精密超声波测厚仪的工作原理如下：

           厚度 = （声速 × 时间）/ n 

注：n 为回波次数 ，回波次数越多测量精度越高

1.1 模式切换

按MENU键，当反黑显示普通或精密时，按键可进行普通和精密两种模式的切换。

1.2 基本配置及各部分名称

1.2.3 仪器各部分名称（见下图）

液晶屏显示：

m/s  —— 声速单位               凸   —— 耦合标志           mm   —— 厚度单位

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

BATT —— 低电压标志           测量时左下角数字是回波次数

键盘功能说明：

ON    —— 开机键               VEL —— 声速键

MENU —— 菜单键             MEM  —— 存储键

CAL   —— 校准键                  —— 背光键

—— 回车键                  △、▽——上、下调节键

1.2.1 标准配置：

● 主机 —— 1台　　　　　　● 单晶延迟探头 —— 1个     ●探头线 —— 1条       

● 耦合剂 —— 1 瓶　　　　 ● 仪器密封箱—— 1个       ● 使用说明书—— 1本

● 电池 —— 2节

1.2.2 选购件：

●通信软件及电缆                           ●阶梯试块

2．超声波测厚仪技术参数

★     显示方式：128×64大屏幕点阵液晶屏显示

★     普通模式测量范围：1.5 mm～18 mm 

★     精密模式测量范围：0.3 mm～10 mm      

★     显示分辨率：毫米 ：0.001，0.01，0.1

英寸 ：0.0001，0.001，0.01

★ 测量刷新频率：常规测量时4Hz，zui小值扫查时25Hz

★     声速调节范围：1000～9999 m/s

★     使用环境：0℃～40℃

★     电源：二节5号碱性电池

★     外形尺寸：149×73×32 mm 

★ 重量：200g（含电池）

3．主要功能

★     具有普通和精密两种工作模式

★     厚度值存储：可存储500个厚度值,关机后数据不丢失,并且划分为五个文件，便于对数据的管理

★     厚度报警：可设置厚度界限，对限界外的测量值自动报警

★     zui小值捕获（也称扫查模式）：捕获测量过程中的zui小值

★     两点校准：测量曲面壁厚或特殊应用时，可提高测量的精度

★     支持毫米和英寸两种厚度单位

★     可存储5种不同材料的声速

★     校准值自动存储，关机后数据不丢失

★     删除功能：对文件中的可疑数据进行删除，也可删除所有已存储数据以便存储新的数值

★     具有背光显示，为夜间工作带来方便

★     低电压提示

★     自动关机：如果5分钟内没进行任何操作，仪器自动关机

★     耦合状态提示：通过观察耦合标志的稳定性可知耦合是否正常

★     支持中文、英文两种语言界面

4．超声波测厚仪测量步骤

4.1 仪器准备

将探头插头插入主机探头插座中，按一下ON键，听到两次蜂鸣声屏幕出现显示，其中显示的声速为上次关机前使用的声速，显示内容见下图：
 

4.2 超声波测厚仪声速的设定

当已知材料声速，可以利用仪器提供的声速手动调节功能，并依据附表中的参考声速值，调整仪器的内置声速值。声速存储器可存储五个声速值。具体操作步骤如下：

如果当前显示屏显示的是非声速值，那么按VEL键进入声速状态，屏幕将显示当前声速存储单元的内容。之后，每按一次VEL键，声速数值就变化一次，可循环显示五个声速值，见下图：

如果当前声速存储器内没有所需声速值，可用△或▽键调整到所需值即可，同时将此值存入声速存储器内以便下次使用。见下图：

在调整声速数值时，屏幕上的▲可在数值的个位、十位或百位的下方，当▲在个位、十位、百位的下方时，每按一次△或▽键，数值将依次加或减1、10、100，可以通过回车键实现▲在个位、十位或百位下方的切换。

4.3 声速的测量

在被测材料的声速未知时，在测量厚度前必须进行声速校准。

注：准备与被测物体成分相同的测试块，其表面必须适于测量，用游标卡尺测量测试块厚度。

具体步骤如下：

①在现有的仪器状态下，测量已准备好的同质并已知厚度的试块。屏幕显示测量的厚度值。

②按VEL声速键，利用△或▽键调整声速值，直到测量值与已知厚度相等，这时的声速值就是该材料的声速。

③该声速自动被存入当前的声速存储单元。

注意：利用仪器自带的4mm钢试块校准时，声速要调整到5900m/s。在测量非钢材料前，把声速调整到该材料的声速值。

4.4 超声波测厚仪仪器校准

4.4.1   快捷校准

选择与被测材料声速及曲率相同的标准试块,如果UM-3的厚度测量值与该试块的厚度不符，利用△或▽键调整仪器显示的厚度值，使其与试块的实际厚度相等，然后按下CAL键结束校准。

注：UM-3测厚仪不须校准直接测厚，注意声速的调节。

4.4.2 两点校准

测量曲面壁厚或特殊应用时，为了提高测量的精度,可进行两点校准,详见第7章第5节。

4.4.3 快捷校准与两点校准的区别

快捷校准与两点校准的区别有以下几点:

①快捷校准用随机试块,声速为5900m/s。两点校准可用任意材料和厚度的试块。

②快捷校准只需一块试块。两点校准需要两块厚度不同的试块。

4.5 测量厚度

仪器校准后，设置好声速值，然后将耦合剂涂于被测处，将探头与被测材料耦合即可测量，屏幕将显示被测材料的厚度值。见下图：

说明：当探头与被测材料耦合时，屏幕上将显示“凸”耦合标志；“凸”标志右侧的数字是回波次数，回波次数值越大测量精度越高。当耦合标志闪烁或不出现则说明没耦合好。拿开探头后，厚度值保持不变，耦合标志消失。见下图：

5．厚度值的存储与查阅

5.1 存储厚度值

厚度值的存储分5个文件，每个文件可存储100个测量值。

首先，选择存储文件号。按MENU键，使屏幕反显查阅，见下图:

按回车键，5个文件号可循环显示，当选择所需的文件号后，再按MENU键使屏幕显示存储字样，即存储文件号选择完毕。见下图:

其次,测量厚度值。

zui后，存储厚度值。测量厚度值后，屏幕将显示该厚度值。此时，按下MEM键即可存储该厚度值。存储完成后屏幕左下方显示一次“Memory”，即证明已存储该厚度值。

5.2 厚度值的查阅

按MENU键，使屏幕反显查阅，然后，按回车键，5个文件号可循环显示，选择需查阅的文件号，见下图：

zui后，按MEM键进入该文件。见下图：

说明: No. : 表示当前显示的存储数据的序号；Total : 表示当前文件中存储数据的总数量。

此时,可通过△或▽键进行翻阅查看，查阅完毕后，按MENU键或进行测量即可返回主界面。

6．删除操作

6.1 删除单个厚度值

在查阅存储数据状态，按下回车键即可删除当前显示的存储值。

具体步骤如下：

①进入查阅存储数据状态，方法前面已介绍。见下图：

②按回车键删除当前值，显示下一个存储值。见下图：

6.2 删除当前文件

要删除当前文件的所有内容，具体操作如下：

①按MENU键将光标移至“功能”处，见下图:

再按回车键进入功能菜单并通过▽键选定功能设置。见下图:

②按回车键进入该界面，再通过△或▽键选定“删除当前文件”。见下图：

③选定后，按回车键屏幕出现如下显示：

此时，按回车键将删除当前文件，按MENU键返回上个界面。

④删除完成后，按VEL键或按MENU键均可返回主界面。

6.3 删除所有文件

要删除所有文件中的数据，步骤同上。只需选定“删除所有文件”即可。

6.4 删除校准数据

要删除校准数据，步骤同上。只需选定“删除校准数据”即可。

7．系统和功能设置

7.1 系统设置

按MENU键将光标移至“功能”处，见下图:

然后按回车键进入功能菜单，此时屏幕显示见下图:

此时，光标在“系统设置”项上，（如果不是在此项上可用△或▽键上下移动将光标移在“系统设置”项上），按回车键进入系统设置菜单，用△或▽键上下移动选择需修改项,然后按回车键可进行修改。

系统设置中共有5个选项，依次为：单位（公制、英制）；分辨率（高、中、低）；zui小值捕获；两点校准；语言，用户可以根据实际需要进行设置。设置完成后，按MENU键或进行测量可返回主页面。

7.2 功能设置

按MENU键将光标移至“功能”处, 然后，按回车键进入功能菜单，再通过△或▽键选择功能设置。见下图：

再按回车键进入功能设置菜单，通过△或▽键上下移动光标选择相应的功能项。

功能设置中共有4个选项，依次为：删除当前文件；删除所有文件；删除校准数据；调节亮度；4个选项，用户可以根据实际需要进行设置。设置完后，按MENU键或进行测量可返回主页面。

7.3 测量单位及分辨率的设定

UM-3提供两种测量单位：公制和英制；两种显示分辨率：0.1mm和0.01mm。用户可以根据实际的需要进行设定。

具体的设定步骤如下：

①              进入系统设置菜单，通过△或▽键将光标移至“单位”处，按回车键可循环调节METRIC（公制）、IMPERIAL（英制）选项，见下图：

②进入系统设置菜单，通过△或▽键将光标移至“分辨率”处，按回车键可循环调节HIGH（0.01mm）、LOW（0.1mm）选项，见下图：

7.4 zui小值捕获

所谓zui小值捕获是指在测量过程中捕捉测量值中的zui小值。设置zui小值捕获的步骤如下：

①     进入系统设置菜单，将zui小值捕获设置为ON。见下图：

②设置完毕，按MENU返回主界面（OFF是关闭zui小值捕获；ON是开启zui小值捕获）。见下图：

说明：启用zui小值捕获后，探头与工件耦合时，屏幕显示的是当前测量值；当探头抬起时，屏幕显示的是测量中的zui小值，并且zui小值标志MIN闪烁6次。如果在MIN闪烁期间继续测量，当前测量值将继续参加zui小值捕捉，如果MIN停止闪烁后再进行测量，将重新捕捉zui小值。

7.5 超声波测厚仪两点校准

选择两个与被测材料、声速及曲率相同的标准试块,其中一个试块的厚度接近测量范围的上限，另一个试块的厚度接近测量范围的下限，进行两点校准可以提高测量精度，进行两点校准之前应先将两点校准功能打开，关闭zui小值捕获。具体步骤如下:

①进入系统设置菜单，将两点校准设置为ON。见下图：

②设置完毕后，按MENU键返回主界面。如果两点校准被设为ON，那么在测量的状态下可随时进行两点校准。

③进行校准操作。具体步骤如下：

首先，测量薄块的厚度，在厚度显示状态下按CAL键，屏幕提示校准薄块，见下图：

通过△或▽键将测量值调整到标准值，按CAL键，屏幕提示校准厚块，见下图:

测量厚的标准试块，同样通过△或▽键将测量值调整到标准值，再按CAL键，完成校准操作，即可进行测量。

7.6 亮度调节

具体的操作步骤如下:

①进入功能设置菜单,通过△或▽键将光标移至“调节亮度”处，见下图:

②按回车键进入调节亮度界面,见下图:

此时,可以通过△或▽键调节亮度，调节完毕后，按回车键返回上个界面，再按MENU键返回主界面。

7.7 上下限设定

本仪器可分别设定上限值及下限值,以便快速测量。

具体设置步骤如下:

①在功能界面下按上下键使光标移至“出界报警”处，见下图:

②按回车键进入界限界面，屏幕显示原设置的下限或上限，见下图：

此时，按回车键上限和下限可循环显示；通过△或▽键设置新的下限或上限值。

③设置完毕后，按VEL键或按MENU键或进行测量都可退出限界设置界面。

当测量范围超出所设定的上下*，仪器自动报警，蜂鸣器鸣响。

7.8 背光功能

仪器提供背光功能，以便在光线暗处阅读测量值。但请注意节电。

按     键背光亮，再按一下，背光灭。或者，关机后，背光功能自动关闭。

7.9 低电压提示功能

如果屏幕上显示BATT标志，说明电池电压低，应及时地更换新电池再继续使用。见下图：

7.10 关机方式

UM-3设有自动关机和手动关机两种方式，约五分钟内不进行任何操作，那么仪器将自动关机；按MENU键将光标移至关机处，再按回车键即可手动关机。

8．测量应用技术

8.1工件表面要求

8.1.1 清洁表面

测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及锈蚀物等覆盖物。

8.1.2提高粗糙度要求

过分粗糙的表面会引起测量误差，甚至仪器无读数。测量前应尽量使被测材料表面光滑，可使用磨、抛、锉等方法使其光滑。还可使用高粘度耦合剂。

8.2.1 单点测量法

在被测体上任一点，利用探头进行测量，显示值即为厚度值。

8.2.2 两点测量法

在被测体的同一点用探头进行二次测量，在二次测量中，探头的分割面成90度，较小值为厚度值。

8.2.3 多点测量法

在直径约为30mm的圆内进行多次测量，取其zui小值为厚度值

8.2.4 连续测量法

用单点测量法，沿线路连续测量，其间隔不小于5mm，取其中zui小值为厚度值。

9．维护及注意事项

9.1 电源检查

电源电压低时，仪器显示低电压提示符号，此时应及时按要求更换电池，以免影响测量精度。背光不能长时间打开，以免过快消耗电池电量。

按下述方式更换电池即可：

①关机

②打开电池仓盖

③取出电池，放入新电池，注意极性

仪器长时间不使用时应将电池取出，以免电池漏液，腐蚀电池盒与极片。

9.2 注意事项

9.2.1 一般注意事项

①避免仪器及探头受到强烈震动

②避免将仪器置于过于潮湿的环境中

③拔插探头时，应捏住活动外套沿轴线用力，不可旋转探头，以免损坏探头电缆芯线。

④由于使用随机试块对仪器进行检测时，需涂耦合剂，所以请注意防锈。使用后将随机试块擦干净。气温较高时不要沾上汗液。长期不使用应在随机试块表面涂上少许油脂防锈，当再次使用时，将油脂擦净后即可进行正常工作。

⑤酒精、稀释液等对机壳尤其是视窗有腐蚀作用，故清洗时，用少量清水轻拭即可。

9.2.2 测量时的注意事项

①测量时，只有耦合标志出现并稳定时，才是良好测量。

②若探头磨损，测量会出现示值不稳，应更换探头。

9.3 超声波测厚仪维修

如出现以下问题请与我厂维修部：

①仪器器件损坏，不能测量。

②显示屏显示不正常。

③正常使用时，误差过大。

④键盘操作失灵或混乱。

由于UM-3系列超声波测厚仪为高科技产品，所以维修工作应由受过专业培训的维修人员完成，请用户不要自行拆卸修理。

附表1:各种材料的声速

注：上表声速仅供参考，实际声速校准参照4.3 声速的测量

：陶

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