美國(guó)GE超聲波側(cè)厚儀以其高精度、穩(wěn)定性和廣泛的適用性，在工業(yè)檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為確保測(cè)厚儀始終提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)工作不可少。同時(shí)，了解常見誤差來源，有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施加以解決。
校準(zhǔn)步驟
準(zhǔn)備工作：在校準(zhǔn)前，需確保測(cè)厚儀、探頭以及校準(zhǔn)試塊處于良好狀態(tài)。清潔測(cè)厚儀和探頭表面，去除灰塵、油污等雜質(zhì)，以免影響信號(hào)傳輸。準(zhǔn)備至少兩塊已知厚度且厚度值覆蓋預(yù)期測(cè)量范圍的校準(zhǔn)試塊，試塊的材質(zhì)應(yīng)與待測(cè)工件相同或相近。此外，準(zhǔn)備適量耦合劑，用于改善探頭與試塊、工件之間的聲耦合效果。
儀器連接與設(shè)置：將探頭與測(cè)厚儀正確連接，確保接觸良好。開啟測(cè)厚儀，進(jìn)入設(shè)置菜單，根據(jù)待測(cè)材料類型設(shè)置合適的聲速值。不同材料的聲速不同，準(zhǔn)確設(shè)置聲速是保證測(cè)量精度的基礎(chǔ)。例如，鋼材的聲速一般在5900m/s左右，而鋁材的聲速約為6400m/s。
零點(diǎn)校準(zhǔn)：零點(diǎn)校準(zhǔn)是消除系統(tǒng)誤差的重要步驟。在不放置任何試塊的情況下，將探頭輕輕放置在校準(zhǔn)臺(tái)上（若有）或干凈平整的表面上，按下測(cè)厚儀的零點(diǎn)校準(zhǔn)按鈕，使儀器自動(dòng)消除因探頭延遲、電纜傳輸延遲等因素導(dǎo)致的初始誤差，將讀數(shù)歸零。
一點(diǎn)校準(zhǔn)：選擇一塊校準(zhǔn)試塊，將適量耦合劑均勻涂抹在試塊表面，然后將探頭垂直放置在試塊上，確保探頭與試塊充分接觸，耦合良好。此時(shí)，測(cè)厚儀顯示的讀數(shù)應(yīng)與試塊的已知厚度值相近。若讀數(shù)存在偏差，通過測(cè)厚儀的校準(zhǔn)調(diào)整功能，微調(diào)讀數(shù)，使其與試塊厚度值一致。一點(diǎn)校準(zhǔn)操作簡(jiǎn)便，適用于測(cè)量厚度變化較小且精度要求相對(duì)不高的場(chǎng)景。
兩點(diǎn)校準(zhǔn)：對(duì)于厚度跨度較大或精度要求更高的測(cè)量任務(wù)，需進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。先使用較薄的校準(zhǔn)試塊，按照一點(diǎn)校準(zhǔn)的方法進(jìn)行校準(zhǔn)操作。完成后，更換為較厚的校準(zhǔn)試塊，再次涂抹耦合劑并將探頭與之接觸。此時(shí)，測(cè)厚儀會(huì)根據(jù)兩次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成一條校準(zhǔn)曲線，以提高在不同厚度范圍內(nèi)的測(cè)量精度。例如，若要測(cè)量厚度范圍為1-10mm的工件，可選擇1mm和10mm的校準(zhǔn)試塊進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)。
校準(zhǔn)驗(yàn)證：校準(zhǔn)完成后，使用另一塊未參與校準(zhǔn)的已知厚度試塊進(jìn)行驗(yàn)證。將探頭放置在驗(yàn)證試塊上，讀取測(cè)厚儀顯示的數(shù)值，與試塊的實(shí)際厚度值進(jìn)行對(duì)比。若誤差在儀器允許的精度范圍內(nèi)（一般
美國(guó)GE超聲波側(cè)厚儀的精度可達(dá)±0.1mm），則校準(zhǔn)成功；若誤差超出范圍，需重新檢查校準(zhǔn)步驟，排查問題并重新校準(zhǔn)。
常見誤差來源分析
工件表面狀況：工件表面粗糙度過高，會(huì)使探頭與工件表面耦合不良，超聲波信號(hào)反射減弱，導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。例如，表面銹蝕嚴(yán)重、有油污或漆層的工件，需先對(duì)表面進(jìn)行清理，如打磨、除銹、除漆等，以改善耦合效果。此外，工件表面不平整，如存在凹凸、劃傷等缺陷，也會(huì)影響測(cè)量精度，應(yīng)盡量選擇平整部位進(jìn)行測(cè)量。
工件曲率：當(dāng)測(cè)量曲率半徑較小的工件，如小徑管時(shí)，常規(guī)平面探頭與曲面接觸為點(diǎn)接觸或線接觸，聲能透射率低，耦合效果差。此時(shí)，可選用專門用于測(cè)量曲面的探頭，如小口徑管專用探頭，以提高測(cè)量準(zhǔn)確性。
材料特性：不同材料的聲速、聲阻抗等特性不同，若測(cè)厚儀設(shè)置的聲速與實(shí)際材料聲速不符，將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏差。例如，在測(cè)量奧氏體不銹鋼等粗晶材料時(shí)，由于晶粒粗大，超聲波傳播過程中散射衰減嚴(yán)重，可能造成回波信號(hào)減弱或消失，影響測(cè)量精度。針對(duì)此類材料，可選用低頻探頭，并適當(dāng)調(diào)整儀器參數(shù)。
溫度影響：一般情況下，固體材料中的聲速隨溫度升高而降低。對(duì)于高溫環(huán)境下的測(cè)量，如熱態(tài)設(shè)備，每升高100°C，聲速約下降1%。因此，在高溫測(cè)量時(shí)，需選用高溫專用探頭，并根據(jù)實(shí)際溫度對(duì)聲速進(jìn)行修正，以保證測(cè)量精度。
探頭因素：探頭長(zhǎng)期使用后，其接觸面可能會(huì)出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致靈敏度下降，影響測(cè)量準(zhǔn)確性。例如，常用的丙烯樹脂材質(zhì)探頭表面，長(zhǎng)期使用后粗糙度增加，可使用砂紙適當(dāng)打磨，恢復(fù)其平滑度。若磨損嚴(yán)重或探頭性能下降明顯，應(yīng)及時(shí)更換探頭。此外，探頭與測(cè)厚儀之間的連接電纜若存在損壞、接觸不良等問題，也會(huì)引入測(cè)量誤差，需定期檢查電纜狀況。
耦合劑問題：耦合劑用于排除探頭與工件表面之間的空氣，確保超聲波有效傳播。若耦合劑選擇不當(dāng)，如在光滑表面使用高粘度耦合劑，或在粗糙表面使用低粘度耦合劑，會(huì)影響耦合效果，產(chǎn)生測(cè)量誤差。同時(shí)，耦合劑涂抹不均勻或用量過少，也會(huì)導(dǎo)致聲能傳輸不暢，影響測(cè)量精度。應(yīng)根據(jù)工件表面狀況和測(cè)量環(huán)境，選擇合適的耦合劑，并正確涂抹使用。
美國(guó)GE超聲波側(cè)厚儀的校準(zhǔn)工作需嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行，同時(shí)密切關(guān)注常見誤差來源，采取針對(duì)性措施加以控制，以保障測(cè)厚儀測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為工業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)提供有力支持。
