ICS 19.100 CCS J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T11344—2021 代替GB/T11344—2008
无损检测 超声测厚
Non-destructive testingUltrasonic thickness measurement
（ISO16809:2017,NEQ)
2021-12-01实施
2021-05-21发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T11344—2021
目 次
前言范围
1
2 规范性引用文件
术语和定义方法概要
3 4
5 一般要求 6 测量准备 7 仪器的设置
检测报告和记录附录八（资料性） 常见工程应用材料的超声声速附录B（资料性） 容器和管道腐蚀的超声测厚附录C（资料性） 测量方法选择附录D（资料性） 影响测量准确度的因素附录E（资料性） 特殊检测条件下的仪器设置参考文献
8
14
18
25
22 GB/T11344—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T11344一2008《无损检测 接触式脉冲回波法测厚方法》，与GB/T11344一2008 相比，除编辑性改动外，主要技术变化如下：
修改了检测方法的内容，增加了穿透法超声测厚的相关要求_见4.3d），2008年版的第4章］；删除了意义和用途（见2008年版的第5章）；增加了测量准备（见第6章）；删除了双晶探头的非线性基本要求（见2008年版的第7章）；删除了方法要求（见2008年版的第9章）；增加了检测记录（见第8章，2008年版的第10章）；删除了典型的测厚校准用阶梯试块（见2008年版的附录^）；增加了常见材料声速表（见附录Λ）；增加了容器和管道腐蚀测厚的特殊要求（见附录B)；增加了在役和制造过程中的测量方法选择（见附录C)； -增加了影响测量准确度的因素和不确定度计算（见附录ID)；增加了特殊检测条件下的仪器设置（见附录E）。
本文件参考IS016809：2017《无损检测超声测厚》起草，一致性程度为非等效，请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归口。 本文件起草单位：中国航发北京航空材料研究院、上海材料研究所、西安热工研究院有限公司、矩阵
科工检测技术（北京）有限公司、艾因蒂克科技（上海）有限公司、硕德（北京)科技有限公司。
本文件主要起草人：韩波、梁菁、史亦韦、黄隐、汪丽丽、蔡晖、王鹏、侯召堂、江运喜、张瑞、刘文超。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-1989年首次发布为GB/T11344一1989，2008年第一次修订，本次为第二次修订。
1 ME
e
T
P
n a-Wo a
OA AT-N
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电
一
u #adta -
康 PoaP
aaP
O
CAAAA
l GB/T11344—2021
DY
E1
EI
b）方法2(单次回波延时法）
a）方法1（单次回波法）
2
EI
P
E3
E2
E
方法3（多次回波法）
d) 方法4（穿透法）
c)
标引序号说明： Λ Λ1 Λ2 Λ3 B c D E1,E2、E3 F G H
发射/接收探头；发射探头；接收探头；双晶探头；被测产品；声波传输时间；发射脉冲信号；底面回波；界面回波；延迟声程；接收脉冲。
图1测量方法 GB/T113442021
5一般要求
5.1仪器
5.1.1仪器应能方便调节并显示测量范围内的厚度值。时基线调节功能在不同的仪器上有不同的名称，例如范围、扫描、材料校准或声速。用于测厚的仪器可分为以下3类：
a) 数字直读式超声测厚仪： b）带人扫描显示并能直接显示厚度的超声测厚仪； c）带人扫描显示的超声探伤仪。
5.1.2数字直读式超声测厚仪是将初始脉冲和第一次回波之间或多次回波之间的声程时间转换成仪表指示或数字显示。这类仪器用于特定材料和厚度范围内被测产品的厚度测量，并直接数字显示厚度。 5.1.3带人扫描显示并能直接显示厚度的超声测厚仪是将材料厚度用超声波形显示，然后在数学显示屏上显示测量值。A扫描显示可通过观察测量情况的变化，监测测量的有效性。测量中出现的内部不连续或回波强度变化，均可导致不准确的读数。 5.1.4带人扫描显示的探伤仪是通过校准零点和声速后，读出初始脉冲和第一次底面回波之间的距离来测量厚度，或通过八扫描显示校准时基线上多次底面反射回波之间距离来测量厚度。 5.1.5超声测厚仪每年应按现行有效的方法进行校准并满足使用要求。 5.2探头 5.2.1超声测厚应采用双晶或单晶纵波探头： 5.2.2探头的其他具体要求见6.3。 5.3耦合剂 5.3.1超声测厚是通过施加流体或凝胶来满足探头和材料之间的声学耦合。耦合剂应透声性好，对被检材料、设备和操作人员无不利影响， 5.3.2选择的耦合剂应适用于被测产品表面条件和形状的不规则性，以确保能充分耦合。 5.3.3特殊测量条件下使用的耦合剂要求见6.4 5.4 校准试块
校准试块的声速和厚度应是已知的，且与被测产品材料相同或相似。校准试块可以是一组，也可以是阶梯试块。试块的厚度宜覆盖被测产品的厚度范围。其中试块的一个厚度值应不小于测量范围的最大厚度，试块的另一个厚度值应不大于测量范围的最小厚度，
测厚用钢阶梯试块的制作可参考GB/T39432，其他材料测厚试块也可参考该文件制作
5.5检测人员
5.5.1按本文件实施超声测厚的人员应按GB/T9445、GB/T36439或合同各方同意的体系进行人员资格鉴定或认证，取得超声检测人员资格等级证书，并由主或代理对其进行岗位培训和授权。 5.5.2检测人员应了解被测产品和材料的特性。
6测量准备
6.1表面状态
6.1.1被测产品表面应清洁、平整，无表面松散及非黏性涂层。测量接触区域不小于2倍探头直径。
3 GB/T11344—2021
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方法选择
6.2.1一般要求 6.2.1.1走 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 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，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，宜采用均勾的测量间距，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。
6.2.2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入扫措显示的超声探伤仪 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反两面。该方法通常采用小于1MHz.的频率较低的探头。 6.2.3在役剩余壁厚测量 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）。 6.3# 探头选择 6.3.1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）延迟块探头可用于 0.6mm左右厚度钢材料的测量；也可采用小焦距双晶探头进行薄材料的测量。对于双晶探头，焦距范
4 GB/T11344—2021
围应覆盖被测产品的厚度范围。 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播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）。
血 厚度 .o
2. 0 1.0
: :
17
2. 0 3.0mm 实际读数
1. 0
a) 声程提高与厚度减少的比例示意
b) 典型的读数误差
图2双晶探头的非线性
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 特殊条件下的厚度测量 6.4.1 一般要求 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标定。 6.4.2 温度0℃以下的测量 6.4.2.1 对于0℃以下的测量，耦合剂应保持声学特性并且凝固点低于测量环境温度 6.4.2.2 当温度低于一20℃时，宜使用特殊设计的探头，且遵循制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 6.4.3.1 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 6.4.3.2 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。探头的接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 6.4.4.1在危险环境测量时，应严格遵守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。
5 ICS 19.100 CCS J 04
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Non-destructive testingUltrasonic thickness measurement
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目 次
前言范围
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2 规范性引用文件
术语和定义方法概要
3 4
5 一般要求 6 测量准备 7 仪器的设置
检测报告和记录附录八（资料性） 常见工程应用材料的超声声速附录B（资料性） 容器和管道腐蚀的超声测厚附录C（资料性） 测量方法选择附录D（资料性） 影响测量准确度的因素附录E（资料性） 特殊检测条件下的仪器设置参考文献
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前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件代替GB/T11344一2008《无损检测 接触式脉冲回波法测厚方法》，与GB/T11344一2008 相比，除编辑性改动外，主要技术变化如下：
修改了检测方法的内容，增加了穿透法超声测厚的相关要求_见4.3d），2008年版的第4章］；删除了意义和用途（见2008年版的第5章）；增加了测量准备（见第6章）；删除了双晶探头的非线性基本要求（见2008年版的第7章）；删除了方法要求（见2008年版的第9章）；增加了检测记录（见第8章，2008年版的第10章）；删除了典型的测厚校准用阶梯试块（见2008年版的附录^）；增加了常见材料声速表（见附录Λ）；增加了容器和管道腐蚀测厚的特殊要求（见附录B)；增加了在役和制造过程中的测量方法选择（见附录C)； -增加了影响测量准确度的因素和不确定度计算（见附录ID)；增加了特殊检测条件下的仪器设置（见附录E）。
本文件参考IS016809：2017《无损检测超声测厚》起草，一致性程度为非等效，请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由全国无损检测标准化技术委员会（SAC/TC56)提出并归口。 本文件起草单位：中国航发北京航空材料研究院、上海材料研究所、西安热工研究院有限公司、矩阵
科工检测技术（北京）有限公司、艾因蒂克科技（上海）有限公司、硕德（北京)科技有限公司。
本文件主要起草人：韩波、梁菁、史亦韦、黄隐、汪丽丽、蔡晖、王鹏、侯召堂、江运喜、张瑞、刘文超。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
-1989年首次发布为GB/T11344一1989，2008年第一次修订，本次为第二次修订。
1 ME
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一
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康 PoaP
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CAAAA
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b）方法2(单次回波延时法）
a）方法1（单次回波法）
2
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方法3（多次回波法）
d) 方法4（穿透法）
c)
标引序号说明： Λ Λ1 Λ2 Λ3 B c D E1,E2、E3 F G H
发射/接收探头；发射探头；接收探头；双晶探头；被测产品；声波传输时间；发射脉冲信号；底面回波；界面回波；延迟声程；接收脉冲。
图1测量方法 GB/T113442021
5一般要求
5.1仪器
5.1.1仪器应能方便调节并显示测量范围内的厚度值。时基线调节功能在不同的仪器上有不同的名称，例如范围、扫描、材料校准或声速。用于测厚的仪器可分为以下3类：
a) 数字直读式超声测厚仪： b）带人扫描显示并能直接显示厚度的超声测厚仪； c）带人扫描显示的超声探伤仪。
5.1.2数字直读式超声测厚仪是将初始脉冲和第一次回波之间或多次回波之间的声程时间转换成仪表指示或数字显示。这类仪器用于特定材料和厚度范围内被测产品的厚度测量，并直接数字显示厚度。 5.1.3带人扫描显示并能直接显示厚度的超声测厚仪是将材料厚度用超声波形显示，然后在数学显示屏上显示测量值。A扫描显示可通过观察测量情况的变化，监测测量的有效性。测量中出现的内部不连续或回波强度变化，均可导致不准确的读数。 5.1.4带人扫描显示的探伤仪是通过校准零点和声速后，读出初始脉冲和第一次底面回波之间的距离来测量厚度，或通过八扫描显示校准时基线上多次底面反射回波之间距离来测量厚度。 5.1.5超声测厚仪每年应按现行有效的方法进行校准并满足使用要求。 5.2探头 5.2.1超声测厚应采用双晶或单晶纵波探头： 5.2.2探头的其他具体要求见6.3。 5.3耦合剂 5.3.1超声测厚是通过施加流体或凝胶来满足探头和材料之间的声学耦合。耦合剂应透声性好，对被检材料、设备和操作人员无不利影响， 5.3.2选择的耦合剂应适用于被测产品表面条件和形状的不规则性，以确保能充分耦合。 5.3.3特殊测量条件下使用的耦合剂要求见6.4 5.4 校准试块
校准试块的声速和厚度应是已知的，且与被测产品材料相同或相似。校准试块可以是一组，也可以是阶梯试块。试块的厚度宜覆盖被测产品的厚度范围。其中试块的一个厚度值应不小于测量范围的最大厚度，试块的另一个厚度值应不大于测量范围的最小厚度，
测厚用钢阶梯试块的制作可参考GB/T39432，其他材料测厚试块也可参考该文件制作
5.5检测人员
5.5.1按本文件实施超声测厚的人员应按GB/T9445、GB/T36439或合同各方同意的体系进行人员资格鉴定或认证，取得超声检测人员资格等级证书，并由主或代理对其进行岗位培训和授权。 5.5.2检测人员应了解被测产品和材料的特性。
6测量准备
6.1表面状态
6.1.1被测产品表面应清洁、平整，无表面松散及非黏性涂层。测量接触区域不小于2倍探头直径。
3 GB/T11344—2021
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方法选择
6.2.1一般要求 6.2.1.1走 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 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，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，宜采用均勾的测量间距，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。
6.2.2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入扫措显示的超声探伤仪 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反两面。该方法通常采用小于1MHz.的频率较低的探头。 6.2.3在役剩余壁厚测量 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）。 6.3# 探头选择 6.3.1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）延迟块探头可用于 0.6mm左右厚度钢材料的测量；也可采用小焦距双晶探头进行薄材料的测量。对于双晶探头，焦距范
4 GB/T11344—2021
围应覆盖被测产品的厚度范围。 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播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）。
血 厚度 .o
2. 0 1.0
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2. 0 3.0mm 实际读数
1. 0
a) 声程提高与厚度减少的比例示意
b) 典型的读数误差
图2双晶探头的非线性
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 特殊条件下的厚度测量 6.4.1 一般要求 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标定。 6.4.2 温度0℃以下的测量 6.4.2.1 对于0℃以下的测量，耦合剂应保持声学特性并且凝固点低于测量环境温度 6.4.2.2 当温度低于一20℃时，宜使用特殊设计的探头，且遵循制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 6.4.3.1 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 6.4.3.2 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。探头的接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 6.4.4.1在危险环境测量时，应严格遵守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。
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