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，當側頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回側頭通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。
避免超聲波測厚儀測量誤差的方法：
1.超薄材料
使用任何超聲波測厚儀，當被測材料的厚度降到探頭使用下限以下時，將導致測量誤差，必要時，較小極限厚度可用試塊比較法測得。
當測量超薄材料時，有時會發生一種稱為“雙重折射”的錯誤結果，它的結果為顯示讀數是實際厚度的二倍，另一種錯誤結果被稱為“脈沖包絡、循環跳躍”，它的結果是測得值大于實際厚度，為防止這類誤差，測臨界薄材時應重復測量核對。
2.銹斑、腐蝕凹坑等
被測材料另一表面的銹斑凹坑等將引起讀數無規則地變化，在不好的情況下甚至無讀數，很小的銹點有時是很難發現的。當發現凹坑或感到懷疑時，這個區域的測量就得十分小心，可選擇探頭不同角度的定位來做多次測試。
3.材料識別錯誤
當用一種材料校正了儀器后，又去測試另一種材料時，將發生錯誤的結果，應注意選擇正確的聲速。
4.探頭的磨損
探頭表面為丙烯樹脂,長期使用會使粗糙度增高,導致靈敏度下降，用戶在可以確定為此原因造成誤差的情況下，可用砂紙或油石少量打磨探頭表面使其平滑并保證平行度。如仍不穩定，則需更換探頭。
5.金屬表面氧化層的影響
有些金屬可在其表面產生較致密的氧化層，例如鋁等，這層氧化層與基體間結合緊密，無明顯界面，但超聲波在這兩種物質中的傳播速度是不同的，故會造成誤差，且氧化層厚度不同誤差的大小也不同，請用戶在使用時加以注意，可以在同一批被測材料中選擇一塊用千分尺或卡尺測量制成樣塊，對儀器進行校準。
6.反常的厚度讀數
操作者應具備辨別反常讀數的能力，通常銹斑、腐蝕凹坑、被測材料內部缺陷都將引起反常讀數。遇到反常讀數時，應先檢查探頭耦合狀況，并在一定范圍內進行多次測量，比較測量結果，找出正確讀數。
7.耦合劑的使用和選擇
耦合劑是用來作為探頭與被測材料之間的高頻超聲能量傳遞的。如果選擇種類或使用方法不當將有可能造成誤差或耦合標志閃爍，無法測值。耦合劑應適量使用，涂沫均勻。選擇合適種類的耦合劑是重要的，當使用在光滑材料表面時，低粘度的耦合劑(如隨機配置的耦合劑、輕機油等)是很合適的。當使用在粗糙材料表面，或垂直表面及頂面時，可選擇粘度較高的耦合劑(如甘油膏、黃油、潤滑脂等)。
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