GB／T 11344-2021  无损检测 超声测厚

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接触不良可引起信号声能损失以及信号和声束传播路径的改变。 6.1.2如果测量表面存在涂层，涂层应与材料结合良好，允许表面存在紧贴型涂层如涂漆、法琅等。仅 有少数测厚仪可测出涂层厚度。当测量有涂层的产品厚度时，涂层的厚度和声速应该是已知的，否则应 采用方法3（多次回波法）进行测量。 6.1.3一般腐蚀、磨蚀产品表面比较粗糙，有点蚀或其他缺陷（参见附录B）。腐蚀表面应打磨去除锈 斑，打磨时厚度不应减小到可接受的最小值以下

6.2.1.1超声测厚通常应用在以下两个领域： 制造过程测量； 在役剩余壁厚测量。 6.2.1.2应根据被测产品的材料、几何形状和厚度以及测量精度的要求，选择合适的仪器和测量方法， 参见附录C和附录D。 6.2.1.3厚度测量的精度取决于声波时间的测量精度。采用不同的方式进行时间测量（过零测量，前沿 测量，峰值测量），方法3（多次回波法）精度均高于方法1和方法2；依据不同的频率进行测量时沥青路面标准规范范本，高频探 头比低频探头的测量精度高。 6.2.1.4若被测产品的测厚区域较大，宜采用均匀的测量间距，推荐使用网格。网格尺寸宜结合工作量 和测量结果的代表性综合考虑确定

6.2.1.1超声测厚通常应用在以下两个领域：

6.2.2制造过程测量

6.2.2.1采用脉冲回波法测量时（方法1、方法2和方法3），参见附录C（图C.1和图C.2）。测量清洁、 平行的表面时，可选用简单的数字直读超声测厚仪。当测量中除了底面回波还有其他回波时，如复合材 料的测量，宜采用带^扫描显示的超声测厚仪或^扫措描显示的超声探伤仪， 6.2.2.2当被测产品对超声具有高衰减性或厚度较大，回波幅度较小无法获取时，可选择方法4进行测 量。此时仪器应具有独立的发射和接收功能（TR方法），测量时将两个探头分别放置在被测产品的正

6.2.3在役剩余壁厚测

6.2.3.1在役测量主要应用于腐蚀、磨蚀产品的剩余厚度测量。建议使用双晶探头，低反射回波区域的 测量可适当提高增益 6.2.3.2测量有位置信息的大量数据点时，宜使用有数据记录功能的仪器。 6.2.3.3在役测量时，测量设备在测量现场应能承受高温、苛刻的环境条件或电磁干扰。 6.2.3.4在役厚度测量的方法参见附录C(图C.3和图C.4）

5.3.1宽频带探头比窄频带探头激发时间更短的脉冲波，具有更好的分辨力，一般用于涂层或薄板的 测厚。在测量高衰减材料时，宽频带探头获得更稳定的回波 6.3.2探头尺寸和频率的选择应能获得较窄的声束宽度，以精确测量限定的区域，并能穿透整个厚度 范围。 6.3.3对于薄的材料一般使用高阻尼、高频率探头高频（10MHz或更高）延识块探头可用于

6.3.4当测量较小厚度的产品时，可使用延迟块探头采用方法2或方法3进行测量。当延迟块材料声 阻抗较低时，如塑料延迟块放在金属上测量，界面回波产生相位转变，应校正以获得准确的测量结果。 有些测厚仪具备自动校正功能。 6.3.5当材料表面温度较高，延迟块做为热屏障使用时，延迟块应能承受被测产品的温度。测量前应 了解温度对延迟块声特性的影响（声衰减和声速漂移）。探头制造商应提供探头可使用的温度范围和测 量温度下的使用时间。 6.3.6根据不同的厚度和材料，探头频率范围可从测量高衰减材料使用的100kHz到测量薄金属片使 用的50MHz。 6.3.7如使用双晶探头，应对声波传输V型路径的误差进行补偿。通常在测量薄材料时双晶探头的传 番时间与厚度不再有线性关系，测量的厚度越小，这种非线性越严重。变化示意图见图2a)所示，典型 的误差值见图2b）

程提高与厚度减少的比例示

6.3.8在弧面上测量时，应保证探头直径远小于被测区域

6.3.8在弧面上测量时，应保证探头直径远小于被测区域

6.4特殊条件下的厚度

图2双晶探头的非线性

6.4.1.1应严格遵守关于安全使用化学品及电气设备的法规及程序， 6.4.1.2如要求高精度测量，宜在与被测产品环境温度相同时使用校准试块或参考试块进行

6.4.2温度0℃以下的测量

2.1对于0℃以下 重环境温度 .2.2当温度低于一20℃时 造商建议限制接触被测产品时间

6.4.3高温环境下的测量

.3.1当温度高于60℃时，应使用高温探头，且耦合剂应满足在检测温度下的使用要求。 3.2在使用A扫描显示探伤仪时，仪器宜具有锁屏功能，以利于检测人员评估响应信号。探头 触时间应限定在制造商建议测量所需的最短时间内

6.4.4危险环境下的测量

现行的安全法律法规 6.4.4.2在腐蚀性环境中，耦合剂不应与环境发生不良反应，并应保持其声学性能

6.4.4.2在腐蚀性环境中，耦合剂不应与环境发生不良反应，并应保持其声学性

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7.1带A扫描显示的超声探伤仪设置

7.1.1带A扫描显示的超声探伤仪与直接接触单晶片探头的终

7.1.1.1显示起点与初始脉冲同步，时基线应是线性的。整个厚度范围均在Λ扫措上显示。 7.1.1.2对延时控制进行微调，减去保护膜中的传播时间。校准试块至少提供覆盖所测厚度范围的两 个厚度，以校准整个测量范围的精度。 7.1.1.3探头放在已知厚度的试块上，调整仪器控制（声速校准、范围、扫描或声速）直到回波显示适当 的厚度读数， 7.1.1.4在读数值小于该厚度值的试块上检查和调整，以提高系统的精度。必要时在阶梯试块的中间 厚度上再进行验证

7.1.2带A扫描显示的超声探伤仪与延时块单晶片探头组合

7.1.2.1使用延时块单晶片探头时，仪器应能校正通过延时块的时间，以便延时结束时能对应零厚度。 仪器应具备“延时”控制，或电子自动调零功能。 7.1.2.2若可预先调整到某给定材料的声速，则可通过调整延时控制直到仪器显示正确厚度值的方法 标定；若无法设定声速，也可采用如下方法进行仪器设置 a） 至少使用两个试块。一个试块厚度不小于测量范围的最大值，另一个试块厚度不大于测量范 围的最小值。为方便起见，厚度宜是整数，使厚度之差也是整数值， 6） 探头依次放在两个试块上，分别调整声速校准功能，取得两者厚度读数差。调整直至厚度读数 差等于实际厚度差，材料厚度范围调整正确 7.1.2.3另一种延时块探头的调整方法是7.1.2.2规定方法的变化。按步骤进行一系列调整后，使用延 时控制在薄试块上提供正确读数和“范围”控制功能在厚试块上校准读数。有时适度的过校准是有用 的。当两个读数正确时，仪器调整完毕

3带A扫描显示的超声探伤仪与双品探头的组

7.1.3.17.1.2.2规定的方法也适用于双晶探头测量大于3mm厚度范围的仪器设置。由于声速传播的 声程是V字型，因此对于小于3mm厚度测量存在固有的误差。传播时间与厚度不再成线性关系，测 量的厚度越小，这种非线性越严重。见图2所示。 7.1.3.2在厚度接近且非常薄的有限范围内测量时，可在适当的薄试块上采用7.1.2.2规定的方法校准 仪器，得出在有限范围内近似正确的校准曲线。此时测量较厚产品会产生误差。 7.1.3.3若测量厚度范围较大，则按7.1.2.2规定的方法校准。使用两块试块，一块为最大厚度，另一块 的厚度为最大厚度和最小厚度的中间值。此时进行薄端测量会产生误差

7.1.4厚部件高精度测厚的仪器设置

7.1.4.1基本设置按7.1.1规定的方法进行。校准试块应精确校准整个扫描距离的厚度值，即满屏大约 10mm或25mm 7.1.4.2基本设置完成后，调整扫描延时。例如被测产品标称厚度是50mm～60mm，校准试块是 0mm，厚度范围也是50mm～60mm。调整延时控制使校准试块的第五次背面反射等于50mm，与 1扫描显示上参考零点重合，第六次背面回波应位于校准扫描线的右侧。 7.1.4.3设置结束后可在已知近似总厚度的试块上进行验证，

7.1.4.1基本设置按7.1.1规定的方法进行。校准试块应精确校准整 10mm或25mm 7.1.4.2基本设置完成后，调整扫描延时。例如被测产品标称厚度是50mm～60mm，校准试块是 10mm，厚度范围也是50mm~60mm。调整延时控制使校准试块的第五次背面反射等于50mm，与 1扫描显示上参考零点重合，第六次背面回波应位于校准扫描线的右侧。 7.1.4.3设置结束后可在已知近似总厚度的试块上进行验证，

7.1.4.4在未知试块上取得的读数应加上被延时在荧光屏以外的值。例如，如果读数是4mm，则总厚 度为54mm

高表减材科可米用方法4（牙透法） 射脉冲指示可用于表示零时间脉冲，将其设置为 零刻度，并将接收到的脉冲信号位置设置与刻度上 上的已知厚度对齐

7.2数字直读式超声测厚仪的设置

7.2.1仪器应有“声速设定”（或"材料选择”或“声速校正”）和"零位校正”功能。 7.2.2通常采用与被测产品材料相同的试块，一块厚度不小于待测厚度最大值，另一块不大于待测厚 度的最小值 7.2.3探头置于较厚试块上，调整仪器的声速设定”，使测厚仪显示读数接近已知值， 7.2.4探头置于较薄试块上，调整仪器的“零位校正”，使测厚仪显示读数接近已知值， 7.2.5反复进行7.2.3和7.2.4，直到厚度量程的高低两端都得到正确读数为止。 7.2.6若已知材料声速，则可预先设定声速值，然后测量仪器附带的薄钢试块，调节“零位校正”，使仪 器显示出不同材料换算后的显示值

7.3带有A扫描的超声测厚仪的设置

接显示厚度的入扫描测厚仪的设置见7.1和7.2

殊检测条件下测厚时仪器

特殊检测条件下测厚时仪器的设置见附录E。

发生以下情况时应进行仪器设置的核查 所有测量工作完成时； b) 工作期间定期检查，每天至少一次； C) 在探头或探头线更换时； 被测材料类型改变时； e) 材料或仪器温度显著变化时； f) 仪器设置改变时； 按其他质量文件规定的核查时间

应按照现场操作的实际情况详细记录测量过程的有关信息和数据。除合同要求的信息外，还至少 包含以下内容： 检测单位； b） 检测日期； 测量地点； d） 材料类型； ）被洲产品的一般措述：

GB/T11344—2021 f) 测量要求； g) 参考文件编号； h) 测量结论（或数据）； 测量和复核人员

一般包含以下内容： a) 测量方法； b) 测量点位置描述/或标示； c) 设备型号和序列号； d) 探头型号（包括探头尺寸/频率）和序列号； e) 校准试块（如使用）； f) 耦合剂类型； 8) 原始厚度（如需要）和允许的公差（如果已知）； h) 测量结果（表和/或图）； i) 测量位置的图纸/草图； j) 目视检查/条件注释（如需）； k) 不连续部位示意图（如需）

常见的工程材料声速值参见表入.1

1常见工程应用材料的超声声速表

见工程应用材料的超声

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表A.1常见工程应用材料的超声声速表（续）

（资料性） 容器和管道腐蚀的超声测厚

容器和管道等部件的腐蚀可能由不同的机理引起。表B.1给出了不同腐蚀机理产生的腐蚀形 超声测量材料剩余厚度的指导方法，

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B,2 一般腐纯的测量

2.1.1表面条件不满足要求，被测产品中存在夹杂或较厚涂层，仪器不能提供可靠的读数时，宜使 A扫描显示的超声探伤仪， .1.2测量表面有涂层并且需从结果中去除涂层厚度时，宜选择使用方法3的仪器。 .1.3在给定区域内找到最薄点时，宜使用A扫描显示测厚仪或探伤仪

3.2.2.1探头的选择取决于仪器类型、材料厚度、表面状况和涂层条件。 3.2.2.2 对于数字直读式超声测厚仪，宜使用制造商规定的探头。 B.2.2.3 对于带A扫描显示的仪器，宜遵循以下准则选择探头。 探头频率的选择，宜使其在被测材料中的波长至少是被测厚度的1.5倍（参见附录D的D.1.3）。 被测产品厚度不小于10mm时，宜选择单晶探头。多次回波技术（方法3）仅适用于单晶 探头，

.2.1探头的选择取决于仪器类型、材料厚度、表面状况和涂层条件。 .2.2对于数字直读式超声测厚仪，宜使用制造商规定的探头。 .2.3对于带A扫描显示的仪器，宜遵循以下准则选择探头。 探头频率的选择，宜使其在被测材料中的波长至少是被测厚度的1.5倍（参见附录D的D.1.3） 被测产品厚度不小于10mm时，宜选择单晶探头。多次回波技术（方法3）仅适用于单 探头

B.2.2.1探头的选择取决于仪器类型、材料厚度、表面状况和涂层条件。

被测产品厚度小于10mm时，宜选择双晶探头进行测量， 被测产品厚度小于5mm时，宜使用具有特殊焦距的双晶探头进行测量， 被测产品表面是曲面时，宜选择合适的探头晶片直径满足声耦合要求。 对有涂层的被测产品，宜选择单晶探头结合方法3进行测量，允许补偿涂层厚度

宜使用带^扫描的仪器5.1.1b)或5.1.1c)测量可能出现点蚀的厚度

双晶探头检测点蚀，探头焦距长度应能达到点蚀

在厚度范围覆盖被测产品厚度的阶梯试块上进行仪器的设置。试块材料和温度应与被测产品 在怀疑有小直径点蚀时，应在深度与点蚀距离相同的小直径平底孔试块上确定检测灵敏度进行 验证。

3.4.1测量点蚀时，应使用第一个底面回波，来自点蚀的回波可能与底面回波同时出现。 3.4.2如果反射回波不能确定为腐蚀或夹杂时，宜使用斜探头进行确认。可使用45°（K1）探头进 杂物和点蚀的区分

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（资料性） 测量方法选择

.1制造规程中被测产品高精度厚度测量流程图

图C.2制造规程中被测产品厚度测量流程图

图C.4在役过程中被测产品温度大于60C且为点蚀状态时的厚度测量流程图

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仪器计时电路的线 材料厚度的变 化产生厚度指示的相应变化，如果用 我性依据相应文件进行校准，

D.1.3.1范围是仪器实际可测量的厚度范围。数字仪器显示屏上的数字位数只是可显示的厚度范围。 D.1.3.2仪器的最小测量范围与探头频率和使用条件有关，最大测量范围通常由探头频率和被测产品 （材料条件等决定。通常探头的最小测厚范围由其频率和待检材料的声速决定。选择探头时要使其最 小可测厚度低于待测最小厚度。理论上认为，在一定速度下，测量最小范围不小于1个波长

D.2.1 表面条件

清洁度影响其厚度测量结果。在测量前去除附着

).2.1.2.1粗糙度影响测量准确度，并改变界面处的反射和透射系数。在粗糙度较大的情况下测量，声 程增加，接触面减小，导致测量值偏高。测量不确定度随厚度减小而增加。 0.2.1.2.2材料底面粗糙可引起声波失真，导致测量误差。粗糙表面对测量灵敏度有影响（一般应作局 部修磨以便耦合良好）。能得到测量结果的情况下，宜以一个测量点为中心，在直径30mm圆内做多点 则量，把显示的最小值作为测量结果

D.2.1.3表面形状

D.2.1.3.1不规则表面用接触式探头测量使用较厚的耦合剂时，可造成声波失真。 D.2.1.3.2使用方法1、方法2或方法4时，声波通过耦合层的时间包含在测量读数中，声速是被测材料 声速1/4的耦合剂，导致实际耦合剂厚度4倍的叠加误差。 D.2.1.3.3耦合剂适应表面条件和表面的不规则性，确保充分的耦合

环境标准0.2.2.1温度改变声速（在材料、延迟块及探头表层）和声衰减（使声速衰减）。

参考试样：标准试块、计量器具、试块； 设备：仪器、探头等； 工艺和方法：耦合剂、被测产品。 D.2.2.3随着温度升高，多数金属和塑料声速降低，玻璃和陶瓷中声速增加。温度每升高1℃，大多数 钢的纵波声速降低约0.8m/s。 D.2.2.4温度每升高1℃，常用于探头延迟块的丙烯酸塑料声速降低2.5m/s。测量时予以补偿

2.3.1通常涂层（多层)的存在引起测量时声程增加，即增加了反射回波的声时。通过涂层测量 于涂层和被测产品的声速不同，导致测量误差。见图D.1。

图D.1涂层导致声程增加

.2.3.2 与被测产品材料的声学性能相似； 与被测产品的厚度相比具有较明显的厚度， 0.2.3.3表面有涂层且与基体结合良好，宜使用多次回波法通过涂层进行测厚。 0.2.3.4 声反射不良或高衰减只能实现单次回波测量时，宜已知涂层厚度，并从单次回波读数中去除 0.2.3.5若上述条件都不能满足，则在条件允许的情况下去除涂层。

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测厚部位的上下表面宜保持平行，最大不超过土10°，否则表面不平行引起的底面回波变形或消失通信标准， 导致无法测量或测量结果不准确

测量表面曲面时，探头 透性和重复性不好。 深头宜与被测产品的曲 穿透性

头与被测产品表面宜始终保持良好的耦合。小直径被测产品的测量宜选用小晶片探头。