GB/T11344-2021无损检测 超声测厚标准中影响测量结果的因素——表面状况

1. 清洁度

材料表面清洁度是影响厚度测量精度的关键参数。附着物（如油污、锈蚀层或氧化皮）会导致声波传播路径异常，干扰测量信号的有效接收。因此，在正式测量前需通过溶剂清洗、机械打磨等方式彻底清除表面污染物，确保探头与材料之间形成稳定的声学耦合界面。

2. 粗糙度
2.1 表面粗糙度影响
表面粗糙度过大会显著降低测量精度，其作用机制包括：

1. 声学特性改变：粗糙界面会扰动声波的反射与透射系数，导致信号能量衰减；

2. 测量偏差：表面及底面凹凸结构增加有效声程，同时减小探头有效接触面积，可能使测量值产生正偏差；一般做局部打磨以便耦合良好

3. 不确定度关联性：材料厚度越小，粗糙度引入的测量不确定度越显著。

2.2 底面粗糙度补偿
材料底面粗糙可能引发声波散射和模式转换，造成信号畸变与测量误差。针对此类问题，建议采取以下措施：

——优先对粗糙区域进行局部修磨，改善声耦合状态；

——当无法进行表面处理时，应以目标测量点为中心，在直径30mm范围内进行三次独立测量，并以显示最小值作为最终结果（此方法可有效规避局部耦合不良导致的异常高值）。

（注：修订后文本强化了技术逻辑性，明确粗糙度的作用机理与补偿方法，增加操作性指导建议，符合工程技术文档的规范表达需求。）

3表面形状

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。

3.2使用单次回波法、单次回波延时法或穿透法时,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的合剂,导致实际合剂厚度4倍的叠加误差。

3.3 耦合剂适应表面条件和表面的不规则性,确保充分的合。

4表面温度

4.1 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)。

4.2较高精度的测量时,宜考虑以下因素的温度变化和影响:

——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。

4.3 随着温度升高,多数金属和塑料声速降低,玻和陶瓷中声速增加。温度每升高1℃,大多数钢的纵波声速降低约0.8

4.4 温度每升高1℃,常用于探头延迟块声速降低约2.5

5.涂层

5.1 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。通过涂层测量时，由于涂层和被测产品的声速不同,导致测量误差。

图中：

A——探头

B——油漆、电镀等涂层

C——涂层的声程

D——超声波在基材内的传输的声程

E——被测基材

5.2 以下情况时涂层材料的存在影响测量结果的准确性: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。

5.3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。

5.4声反射不良或高豪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

5.5 若上述条件都不能满足,则在条件允许的情况下去除涂层。