超聲波測厚儀是根據超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭通過精確測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。
超聲波測厚儀測量示值誤差的因素：
1、超聲波測厚儀所測工件表面粗糙度過大，造成探頭與接觸面耦合效果差，反射回波低，甚至無法接收到回波信號。對于表面銹蝕，耦合效果極差的在役設備、管道等可通過砂、磨、挫等方法對表面進行處理，降低粗糙度，同時也可以將氧化物及油漆層去掉，露出金屬光澤，使探頭與被檢物通過耦合劑能達到很好的耦合效果。
2、檢測面與底面不平行，聲波遇到底面產生散射，探頭無法接受到底波信號。
3、工件曲率半徑太小，尤其是小徑管測厚時，因常用探頭表面為平面，與曲面接觸為點接觸或線接觸，聲強透射率低(耦合不好)。可選用小管徑專用探頭，能較精確的測量管道等曲面材料。
4、探頭接觸面有一定磨損。常用測厚探頭表面為丙烯樹脂，長期使用會使其表面粗糙度增加，導致靈敏度下降，從而造成顯示不正確。可選用500#砂紙打磨，使其平滑并保證平行度。如仍不穩定，則考慮更換探頭。
5、鑄件、奧氏體鋼因組織不均勻或晶粒粗大，在其中穿過時產生嚴重的散射衰減，被散射的超聲波沿著復雜的路徑傳播，有可能使回波湮沒，造成不顯示。可選用頻率較低的粗晶專用探頭。
6、超聲波測厚儀所測物背面有大量腐蝕坑。由于被測物另一面有銹斑、腐蝕凹坑，造成聲波衰減，導致讀數無規則變化，在極端情況下甚至無讀數。
7、溫度的影響。一般固體材料中的聲速隨其溫度升高而降低，有試驗數據表明，熱態材料每增加100℃，聲速下降1%。對于高溫在役設備常常碰到這種情況。應選用高溫專用探頭，切勿使用普通探頭。
8、層疊材料、復合(非均質)材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的，因超聲波無法穿透未經耦合的空間，而且不能在復合材料中勻速傳播。對于由多層材料包扎制成的設備，測厚時要特別注意，測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
9、當材料內部存在缺陷時，顯示值約為公稱厚度的70%，此時可用超聲波探傷儀進一步進行缺陷檢測。
10、被測物體內有沉積物，當沉積物與工件聲阻抗相差不大時，顯示值為壁厚加沉積物厚度。
11、聲速選擇錯誤。測量工件前，根據材料種類預置其聲速或根據標準塊反測出聲速。當用一種材料校正儀器后又去測量另一種材料時，將產生錯誤的結果。要求在測量前一定要正確識別材料，選擇合適聲速。
12、金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結合緊密，無明顯界面，但聲速在兩種物質的傳播速度不一樣，會導致最終的測量誤差。
13、應力的影響。在役設備、管道大部分有應力存在，固體材料的應力狀況對聲速有一定的影響。
①當應力方向與傳播方向一致時，若應力為壓應力，則應力作用使工件彈性增加，聲速加快;反之，若應力為拉應力，則聲速減慢。
②當應力與波的傳播方向不一致時，波動過程中質點振動軌跡受應力干擾，波的傳播方向產生偏離。根據資料表明，一般應力增加，聲速緩慢增加。
14、耦合劑的影響。耦合劑是用來排除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波能有效地穿入工件達到檢測目的。如果選擇種類或使用方法不當，將造成誤差或耦合標志閃爍，無法測量。
①因根據使用情況選擇合適的種類，當使用在光滑材料表面時，可以使用低粘度的耦合劑;當使用在粗糙表面、垂直表面及頂表面時，應使用粘度高的耦合劑。高溫工件應選用高溫耦合劑。
②其次，耦合劑應適量使用，涂抹均勻，一般應將耦合劑涂在被測材料的表面，但當超聲波測厚儀測量溫度較高時，耦合劑應涂在探頭上。
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