1. 儀器簡介
本款電磁超聲測厚儀是一款體積極小、無需聲耦合劑、非接觸式的厚度測量設(shè)備,它能夠測量金屬或?qū)Т判圆牧系暮穸。該儀器的優(yōu)勢包括:
l 儀器操作簡便。
l 體積小巧,便于攜帶。
l 可連接手機APP,實時查看波形,厚度值同顯。
l 無需聲耦合劑,能夠穿透涂層直接測量工件的厚度。
l 支持A掃描波形測厚,用戶在屏幕上可直接看到超聲信號波形,用于驗證厚度讀數(shù)是否正確、分析出現(xiàn)問題的原因、幫助用戶找到解決問題的辦法。
圖 1外觀介紹說明
2. 按鍵功能說明
圖 2按鍵建模
電源開關(guān)鍵
功能1:長按 — 開/關(guān)機。
功能2:未選中參數(shù)時,短按 — 切換數(shù)值界面和A掃描波形界面。
功能2:選中聲速(或材料)時,短按 — 切換測量界面和聲速(或溫度)校準(zhǔn)界面。
儀器設(shè)置鍵
功能1:短按 — 移動光標(biāo)位置。
功能2:選中聲速時,長按 — 切換聲速與溫度補償測量界面。
功能3:未選中參數(shù)時,長按 — 連接Wi-Fi,實現(xiàn)手機APP與儀器同顯。
上、下鍵
功能1:選中參數(shù)時,參數(shù)加、減鍵。
功能2:未選中參數(shù)時,長按上/下鍵 — 切換E-E和I-E測量模式。
功能3:未選中參數(shù)時,同時按上、下鍵恢復(fù)默認(rèn)配置并校準(zhǔn)探頭零點。
3. 界面參數(shù)說明
3.1 聲速測值界面
圖 3聲速測值界面
1) 厚度讀數(shù) — 數(shù)字顯示,數(shù)字呈現(xiàn)為橙色表示正在測量,數(shù)字呈現(xiàn)為白色表示測量完畢凍結(jié)狀態(tài)。
2) 測量模式 — E-E為雙閘門測量模式,測量范圍為1.0-160mm(在聲速為3240m/s時);I-E為單閘門測量模式,測量范圍為7-320mm(在聲速為3240m/s時)。數(shù)值界面下光標(biāo)未選中參數(shù)時,長按
鍵(或
鍵)可以在這兩種測量模式之間切換。
3) 聲速 — 短按
鍵移動光標(biāo)選中聲速如圖 4,按
、
鍵微調(diào)聲速,調(diào)節(jié)范圍為400-9999m/s,短按
鍵進(jìn)入聲速校準(zhǔn)界面,長按
鍵進(jìn)入溫度補償測量界面如圖 5。
4) 測量通道 — 可在以下四種測量通道之間進(jìn)行切換,以適應(yīng)不同的測量環(huán)境。
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測量通道
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測量范圍(3240m/s聲速下)
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薄件
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0.75-1.0mm
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標(biāo)準(zhǔn)
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1.0-80.0mm
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厚件
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10.0-160.0mm
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5) 平均等級 — 短按
鍵移動光標(biāo)選中“平均等級”,短按
、
鍵可以切換L(低)、M(中)、H(高)三種平均等級。選擇更高的平均等級可以獲得更穩(wěn)定的測量值,但測量速度會相對變慢。
6) 聲速校準(zhǔn) — 聲速校準(zhǔn)界面,用戶通過數(shù)值方式設(shè)置校準(zhǔn)試塊厚度。
① 聲速校準(zhǔn)前將校準(zhǔn)塊放置在探頭上并成功出值(厚度值讀數(shù)顯示為橙色)如圖 3所示。
② 短按
鍵移動光標(biāo)選中聲速如圖 6,短按
鍵進(jìn)入校準(zhǔn)值檢測模式。
圖 6選中聲速
③ 在校準(zhǔn)值檢測時,彈窗提示“Waiting”如圖 7,檢測結(jié)束后校準(zhǔn)值正常時會進(jìn)入校準(zhǔn)界面,彈窗提示“Fail”如圖 8證明在進(jìn)入校準(zhǔn)界面時厚度讀數(shù)顯示為白色,確保厚度讀數(shù)顯示為橙色再重復(fù)步驟②進(jìn)入校準(zhǔn)界面。
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圖 7校準(zhǔn)值檢測
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圖 8校準(zhǔn)失敗界面
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④ 進(jìn)入校準(zhǔn)界面后即可移開探頭如圖 9,短按
鍵切換當(dāng)前修改的數(shù)值位數(shù),
鍵增加數(shù)值,最大為9;
鍵減少數(shù)值,最小為0,注意數(shù)值調(diào)節(jié)時不能進(jìn)位、退位。
圖 9聲速校準(zhǔn)界面
7) 恢復(fù)默認(rèn)參數(shù) — 光標(biāo)未選中參數(shù)時,同時按
鍵儀器會恢復(fù)默認(rèn)參數(shù)并校準(zhǔn)探頭零點(采用10mm厚的鋁塊);零點校準(zhǔn)成功界面如圖 10,零點校準(zhǔn)失敗界面如圖 11,注意:儀器執(zhí)行零點校準(zhǔn)后,無論校準(zhǔn)結(jié)果成功與否,系統(tǒng)將自動恢復(fù)所有參數(shù)至出廠默認(rèn)值。
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圖 10恢復(fù)默認(rèn)并成功校準(zhǔn)零點界面
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圖 11恢復(fù)默認(rèn)但零點校準(zhǔn)失敗界面
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3.2 溫度補償測值界面
圖 12 溫度補償測值界面
1) 材料類型 — 光標(biāo)選中材料類型后,長按
鍵進(jìn)入聲速測值界面;按
、
鍵切換材料類型,儀器置了45#、304、Q235、鑄鐵Fe、鋁合金Al、銅Cu、金Au、銀Ag、鎳Ni、鈦Ti、黃銅CuZn 11種材料的聲速溫度補償曲線。當(dāng)用戶知道被測工件材料,不清楚該材料的聲速時可通過此測量模式內(nèi)預(yù)設(shè)的聲速值進(jìn)行測量。
2) 測量模式、測量通道、平均等級 — 調(diào)節(jié)方式與聲速測值界面保持一致。
3) 溫度設(shè)置 — 溫度設(shè)置界面,用戶通過數(shù)值方式設(shè)置測量試塊溫度。
短按
鍵移動光標(biāo)選中材料類型如圖 13,短按
鍵進(jìn)入溫度設(shè)置如圖 14。短按
鍵切換當(dāng)前修改的數(shù)值位數(shù),
鍵增加數(shù)值,最大為9;
鍵減少數(shù)值,最小為0,注意數(shù)值調(diào)節(jié)時不能進(jìn)位、退位,溫度值設(shè)置范圍為0-800℃。
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圖 13選中材料類型
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圖 14溫度設(shè)置界面
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3.3 A掃描界面
A掃描界面(A-SCAN)可同時顯示工件的回波波形和厚度值。短按電源鍵在數(shù)值界面(除聲速校準(zhǔn)和溫度設(shè)置窗口外)和A掃描波形界面進(jìn)行切換。
圖 15 A掃描測量界面
1) 凍結(jié) —光標(biāo)未選中參數(shù)時,長按設(shè)置鍵開啟/關(guān)閉凍結(jié)功能。開啟波形凍結(jié)后測量完畢后凍結(jié)波形,只有在測量時才會刷新波形數(shù)據(jù)。
2) 檢波方式 — 有RF+、RF-兩種檢波方式,正常顯示為RF+波形。
3) 搜索模式 — 有三種搜索模式:
:前沿-前沿模式,默認(rèn)設(shè)置為該模式。:波峰-波峰模式。:波峰-前沿模式。
4) 閘門 — 波形高于閘門時,才判定為有效回波,參與厚度測量計算。閘門的高度可調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為[0% ~ 99%]。注意在波峰-波峰模式下閘門高度不可調(diào)節(jié)。
5) 延時消隱 — 調(diào)節(jié)延時消隱會改變采樣區(qū)域的起始位置,濾除掉影響測量的有害雜波。實際測量中有時會遇到與材料有關(guān)的誤測量,例如近表面高度腐蝕、鋁材,內(nèi)部缺陷等。用調(diào)整增益或閘門可解決部分問題,但如果這些回波比底面的回波還大,那么只有延時消隱功能才能避免這種錯誤。
6) 增益 — 調(diào)節(jié)儀器對回波信號的放大倍數(shù),以1dB為單位手動增加或減少,調(diào)節(jié)范圍為[0dB ~ 96dB]。標(biāo)識“A”表示為自動增益,標(biāo)識“M”表示為手動增益。光標(biāo)選中后,長按設(shè)置鍵切換自動增益和手動增益,手動增益時默認(rèn)關(guān)閉波形凍結(jié)功能。
7) 厚度讀數(shù) — 數(shù)字顯示,數(shù)字呈現(xiàn)為綠色表示正在測量,數(shù)字呈現(xiàn)為白色表示測量完畢凍結(jié)狀態(tài)。
8) 范圍 — 調(diào)節(jié)當(dāng)前A掃界面的范圍,單位為mm,最大范圍不超過測量范圍。光標(biāo)未選中參數(shù)時,通過上/下鍵調(diào)節(jié)范圍。注意:波形凍結(jié)時范圍不可調(diào)節(jié)。
3.4 休眠界面
主機持續(xù)2分鐘無操作事件(無掃描/按鍵觸發(fā)),自動降低屏幕亮度至預(yù)設(shè)閾值,進(jìn)入低功耗休眠模式;在休眠界面下,按下任意鍵將立即恢復(fù)休眠前的工作狀態(tài),當(dāng)10分鐘內(nèi)沒有按鍵操作時主機自動關(guān)機。
圖 16休眠界面
4. APP 操作說明
在Wi-Fi測量模式下,用戶可以在手機APP上查看波形,并修改相應(yīng)的參數(shù)。掃描二維碼下載EMUT APP。
圖 17 APP下載鏈接
4.1 APP連接
1) 將設(shè)備關(guān)機同時按
(或
)鍵和
鍵進(jìn)入設(shè)備信息界面如圖 18,獲取當(dāng)前儀器設(shè)備信息。
圖 18設(shè)備信息
i. Pulse Width — 探頭脈寬值小管徑探頭默認(rèn)脈寬為90ns,常規(guī)探頭默認(rèn)脈寬為125ns,高溫探頭默認(rèn)脈寬為125ns。脈寬值偏大、偏小都會導(dǎo)致回波小,將脈寬調(diào)節(jié)到適應(yīng)值時回波信號強。
ii. Agreement — 儀器Type-C口功能,可選擇USB、RS-485兩種通訊模式,出廠默認(rèn)設(shè)置與硬件相匹配。
iii. Wifi Name — 儀器熱點名稱,可選擇EMUT0 - EMUT9與手機進(jìn)行通訊。
iv. Password — 儀器熱點密碼,默認(rèn)值不可修改。
v. SN — 儀器產(chǎn)品序列號。
2) 在手機上創(chuàng)建熱點,熱點名稱設(shè)置為Wifi Name,密碼設(shè)置為87654321。
3) 長按
鍵開啟Wi-Fi,并同步打開手機EMUT APP軟件。屏幕上會出現(xiàn)一個提示框如圖 19,其中的橫杠表示連接狀態(tài):一條橫杠表示已連接到熱點,兩條橫杠表示已連接到APP。如果連接失敗,可以通過橫杠的數(shù)量來判斷問題所在:一條橫杠表示未能成功連接到手機熱點,可能是因為沒有按照步驟2)正確設(shè)置手機熱點;兩條橫杠表示未能成功連接到APP,可能是因為沒有啟動APP軟件。
圖 19 Wi-Fi連接狀態(tài)
4) 當(dāng)儀器提示框出現(xiàn)兩條橫杠時打開手機APP,點擊右下角“+”號添加設(shè)備如圖 20。
圖 20添加設(shè)備
5) 等待儀器顯示
圖標(biāo)并且APP設(shè)備顯示已連接時,表示設(shè)備已經(jīng)成功連接,如圖 21所示。
注意:
① 當(dāng)儀器關(guān)機或APP斷開連接后,需要重新按照3)中的操作說明來重新連接APP。
② Wi-Fi連接成功后主機只有
鍵有效進(jìn)行關(guān)機操作,其他按鍵均失效,測值參數(shù)通過上位機進(jìn)行調(diào)節(jié)。
圖 21 主機連接成功
4.2 APP界面相關(guān)說明
圖 22 APP界面介紹
主界面功能說明:
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功能區(qū)名稱
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功能說明
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產(chǎn)品序列號
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顯示儀器序列號
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菜單欄
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切換A掃描、B掃描、校準(zhǔn)、設(shè)置界面
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Wi-Fi
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用于顯示儀器和手機的連接狀態(tài)
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電量顯示
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顯示儀器的電量
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參數(shù)設(shè)置區(qū)
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設(shè)置增益、工作溫度、閘門、平均等級,材料類型、
檢波方式、測量通道、測量模式
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波形顯示區(qū)
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顯示A掃描波形
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厚度讀數(shù)
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顯示當(dāng)前厚度
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暫停/開始
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暫停測量/開始測量,暫停時保存最后一幀波形
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保存
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保存當(dāng)前的數(shù)據(jù)(包括波形以及當(dāng)前參數(shù)區(qū)的配置)
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存儲文件列表
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顯示當(dāng)前保存的所有數(shù)據(jù),默認(rèn)按照日期進(jìn)行編號。在彈出的窗口中,支持重命名、刪除和分享操作。點擊文件名選擇對應(yīng)的文件,顯示保存的波形數(shù)據(jù)。點擊“開始測量”退出存儲文件查看模式。
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4.3 APP相關(guān)操作
4.3.1 A掃描相關(guān)操作
A掃描界面有以下功能:觀察波形、調(diào)節(jié)常用參數(shù)、顯示測量厚度、暫停/開始測量以及保存數(shù)據(jù)。連接APP后不能通過主機調(diào)節(jié)參數(shù),APP可調(diào)節(jié)參數(shù)有工作溫度、聲速、閘門、平均等級,材料類型、檢波方式、測量通道、測量模式。
1) 增益
自動增益:增益會自動調(diào)整,以使波形位于適當(dāng)?shù)奈恢谩?
2) 工作溫度
設(shè)置測量試塊溫度,溫度有效范圍為0-800℃。
3) 閘門
閘門功能包括自動閘門和手動閘門兩種。自動閘門模式下,系統(tǒng)會自動搜索波形,適用于大多數(shù)情況。然而,由于現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性,自動測量可能無法滿足所有需求。因此,本儀器還提供了手動閘門功能。
用戶可以按住閘門外的區(qū)域來移動閘門的位置。如果用戶按住豎線內(nèi)部區(qū)域并左右移動,可以調(diào)節(jié)閘門的寬度。在進(jìn)行測量時,閘門應(yīng)該完全覆蓋回波。手動閘門模式下,測量模式為I-E時只顯示一個閘門;測量模式為E-E時顯示雙閘門。
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圖 23手動閘門——I-E模式界面圖
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圖 24手動閘門——E-E模式界面圖
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4) 平均等級
有L(低)、M(中)、H(高)三種平均等級。
5) 檢波方式
檢波方式有射頻波、正半波、負(fù)半波、全波四種。
6) 測量通道應(yīng)用方式參考3.1節(jié)。
7) 測量模式可切換單、雙閘門。
8) 數(shù)據(jù)回放
點擊文件列表按鍵,選擇需要回放的文件。選定文件后,波形區(qū)域?qū)@示該文件的波形信息。在數(shù)據(jù)回放模式下,只能修改閘門和檢波方式。點擊開始鍵退出數(shù)據(jù)回放,進(jìn)入實時波形模式。
圖 25 A掃描數(shù)據(jù)文件
4.3.2 B掃描相關(guān)操作
B掃描功能主要用于觀察波形和厚度隨時間的變化規(guī)律。
B掃描界面如下所示:左上區(qū):波形顯示區(qū)、左下區(qū):B掃描圖像區(qū)、右下區(qū):厚度-時間曲線、右上區(qū):文件管理區(qū)域。在波形界面上有開始鍵和存儲鍵。點擊開始鍵開始B掃描測量,再次點擊開始鍵可暫停測量。點擊保存鍵會彈出文件名輸入窗口,點擊確定后保存數(shù)據(jù)。
通過點擊文件區(qū)的文件名,可以對保存的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)回放
4.3.3 校準(zhǔn)相關(guān)操作
在校準(zhǔn)界面可以選擇材料,其中給出的均為材料25℃聲速。用戶也可以根據(jù)需求添加或刪除材料。在已知溫度和厚度,但不知道材料具體聲速的情況下,可以通過輸入工件厚度,校準(zhǔn)出材料的聲速。
在厚度值窗口輸入厚度,點擊
即可校準(zhǔn)聲速,點擊右下角新增材料即可保存當(dāng)前材料聲速值。
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圖 27校準(zhǔn)界面-厚度值輸入
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圖 28校準(zhǔn)界面-保存聲速
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5. 探頭使用說明
5.1 探頭使用注意事項
5.1.1 探頭操作注意事項
儀器的探頭內(nèi)部裝有一個強磁場的永磁體,當(dāng)接觸到鐵磁性金屬物體(如鐵、鋼、鎳等金屬或合金)時,會產(chǎn)生強大的吸力。因此,在操作過程中,需要注意以下幾點:
1) 請確保所有鐵磁性物體(如刀具、螺絲刀等)遠(yuǎn)離探頭,以防止被探頭內(nèi)部的永磁體吸引,從而避免探頭損壞或操作員受傷。
2) 探頭內(nèi)部的強磁場可能會對精密芯片、磁卡、手表等造成損害,因此,這些物品應(yīng)避免接觸儀器探頭,以免受磁場影響導(dǎo)致?lián)p壞。
3) 在移動儀器探頭時,建議戴上防護手套,并牢牢握住探頭,以防止與其他鐵磁性物體相吸引造成傷害。
4) 當(dāng)將儀器放置在鐵磁性被測工件上時,需要特別小心。建議先以一定的傾斜角度將探頭的邊緣放在被測工件上,然后再慎重地放正探頭。在整個過程中,務(wù)必牢牢握住儀器。
操作過程如下圖所示:
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圖 29先以一定的傾斜角度將探頭的
邊緣放在被測工件上
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圖 30再小心翼翼的放正探頭
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5) 在使用過程中,避免在工件上移動或旋轉(zhuǎn)探頭,以防止探頭底部的金屬部分出現(xiàn)磨損,這可能會降低探頭的使用壽命。
5.1.2 高溫探頭使用注意事項
1) 當(dāng)被測工件處于高溫狀態(tài)時,請使用手柄協(xié)助測量。當(dāng)被測工件溫度超過300℃時,不可長時間接觸測量。對于溫度在500℃以內(nèi)的工件,建議接觸時間小于10秒;對于溫度在800℃以內(nèi)的工件,建議接觸時間小于5秒。
2) 探頭內(nèi)的磁鐵和連接線會因高溫過熱而失效,因此,請注意保持探頭外殼溫度在100℃以下。需要測量高溫工件時,請在測量完成后迅速冷卻,可使用風(fēng)冷或其他無腐蝕性冷卻方式。
5.2 探頭更換注意事項
5.2.1 常溫探頭和高溫探頭更換
以下是常溫探頭更換為高溫探頭的方法。同時,將高溫探頭更換為常溫探頭的方法也是一致的。
1) 保證儀器處于關(guān)機狀態(tài),按下快拆探頭的快拆按鍵,一直按到底解鎖探頭。
2) 輕輕拔下常溫探頭,并將常溫探頭放置在遠(yuǎn)離其他探頭的位置。
3) 將高溫連接桿插入主機快拆接口。請確保接口對準(zhǔn),避免使用過大的力,以免損壞接口內(nèi)芯。
4) 將高溫探頭安裝在高溫連接桿上,請確保接口對準(zhǔn),避免使用過大的力,以免損壞接口內(nèi)芯。
5.2.2 高溫探頭間的更換
1) 保證儀器處于關(guān)機狀態(tài)。
2) 用兩個手指扣住探頭突起部分,并輕輕拔下高溫探頭,將其放置在遠(yuǎn)離其他探頭的位置。
3) 將新高溫探頭安裝在高溫連接桿上,請確保接口對準(zhǔn),避免使用過大的力,以免損壞接口內(nèi)芯。
6. 其他注意事項
本儀器采用3.7V 3400mAh鋰電池供電,正常情況下,可連續(xù)工作6小時。
每臺儀器均配備了一個標(biāo)準(zhǔn)的5V2A Type-C接口充電器。在充電期間,充電狀態(tài)指示燈會顯示紅色;充電完成后,指示燈則會變?yōu)榫G色。
注意:請勿使用非原裝標(biāo)配的充電器為儀器充電。由于使用非標(biāo)配充電器引起的儀器故障,將不在保修范圍內(nèi)。
附件:技術(shù)參數(shù)
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采樣
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80MSPS
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帶寬
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2.5MHz~6MHz
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發(fā)射
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± 600V_400Hz_125ns
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增益
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自動0~96dB
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測量精度
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±0.01mm
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聲速范圍
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400~9999 m/s
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有效量程
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0.75~160mm
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平均等級
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L、M、H三檔可調(diào)
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提離距離
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4mm(鋁)、3mm(碳鋼)、2mm(不銹鋼)
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測量類型
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鋁、銅、鐵、碳鋼、鑄鋼、合金鋼、不銹鋼、鈦合金等金屬材料
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測量通道
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薄件(0.75-1.0mm)、標(biāo)準(zhǔn)(1.0-80mm)、厚件(10-160mm)
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測量模式
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單回波(I-E)、雙回波(E-E)
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搜索模式
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前沿-前沿、波峰-波峰、波峰-前沿
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輔助功能
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自動凍結(jié)、自動增益、自動休眠、聲速保存、A掃波形顯示、
Wi-Fi連接手機
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修正功能
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閘門調(diào)節(jié)、消隱調(diào)節(jié)、手動增益、聲速校準(zhǔn)、零點校準(zhǔn)、高溫補償
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通信
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RS-485或者USB2.0
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充電器
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5V2A,標(biāo)準(zhǔn)Type-C接口
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顯示屏
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1.47寸 320×172 IPS_LCD
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機身尺寸
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195毫米×42毫米×32毫米
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電池續(xù)航
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3.7V 3400mAh鋰電池,續(xù)航6小時
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裸機重量
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289克
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