測(cè)厚儀的工作原理

超聲技術(shù)是一門以物理、電子、機(jī)械及材料學(xué)為基礎(chǔ)的通用技術(shù)之一。超聲技術(shù)是通過超聲波產(chǎn)生、傳播及接收的物理過程而完成的。超聲波具有聚束、定向及反射、透射等特性。按超聲振動(dòng)輻射大小不同大致可分為：1、用超聲波使物體或物性變化的功率應(yīng)用稱功率超聲，例如：在液體中發(fā)生足夠大的能量，產(chǎn)生空化作用，能用于清洗、乳化。2、用超聲波得到若干信息，獲得通信應(yīng)用，稱檢測(cè)超聲，例如：用超聲波在介質(zhì)中的脈沖反射對(duì)物體進(jìn)行厚度測(cè)試稱超聲測(cè)厚。超聲波清洗及應(yīng)用：超聲波測(cè)厚及應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中超聲波測(cè)厚是一門成熟的高新技術(shù)，它的最大優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)安全、可靠及精度高，注冊(cè)商標(biāo)而且它可以巡回在運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。超聲測(cè)厚儀按工作原理分：有共振法、干涉法及脈沖反射法等。幾種，由于脈沖反射法并不涉及共振機(jī)理，與被測(cè)物表面的光潔度關(guān)系不密切，所以超聲波脈沖法測(cè)厚儀是最受用戶歡迎的一種儀表。 超聲波測(cè)厚儀主要有主機(jī)和探頭兩部分組成。主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計(jì)數(shù)顯示電路三部分，由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓沖擊波激勵(lì)探頭，產(chǎn)生超聲發(fā)射脈沖波，脈沖波經(jīng)介質(zhì)介面反射后被接收電路接收，通過單片機(jī)計(jì)數(shù)處理后，經(jīng)液晶顯示器顯示厚度數(shù)值，它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時(shí)間的一半而得到試樣的厚度。應(yīng)力的影響。在役設(shè)備、管道大部分有應(yīng)力存在，固體材料的應(yīng)力狀況對(duì)聲速有一定的影響，當(dāng)應(yīng)力方向與傳播方向一致時(shí)，若應(yīng)力為壓應(yīng)力，則應(yīng)力作用使工件彈性增加，聲速加快；反之，若應(yīng)力為拉應(yīng)力，則聲速減慢。當(dāng)應(yīng)力與波的傳播方向不一至?xí)r，波動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡受應(yīng)力干擾，波的傳播方向產(chǎn)生偏離。根據(jù)資料表明，一般應(yīng)力增加，聲速緩慢增加。金屬表面氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬表面產(chǎn)生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材料結(jié)合緊密，無(wú)明顯界面，但聲速在兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的，從而造成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。

幾種，飛機(jī)票由于脈沖反射法并不涉及共振機(jī)理，與被測(cè)物表面的光潔度關(guān)系不密切，所以超聲波脈沖法測(cè)厚儀是最受用戶歡迎的一種儀表。測(cè)厚儀工作原理超聲波測(cè)厚儀主要有主機(jī)和探頭兩部分組成。主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計(jì)數(shù)顯示電路三部分，由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓沖擊波激勵(lì)探頭，產(chǎn)生超聲發(fā)射脈沖波，脈沖波經(jīng)介質(zhì)介面反射后被接收電路接收，測(cè)厚儀通過單片機(jī)計(jì)數(shù)處理后，經(jīng)液晶顯示器顯示厚度數(shù)值，它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時(shí)間的一半而得到試樣的厚度。我廠經(jīng)營(yíng)的HT系列超志波測(cè)厚儀，在采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)研制的一種低功耗低下限袖珍式的智能測(cè)量?jī)x器，不僅有測(cè)量不同材質(zhì)厚度的儀器，而且有單測(cè)鋼，超薄型的，同時(shí)均可配套高溫測(cè)厚探頭。卵巢癌測(cè)厚儀應(yīng)用領(lǐng)域由于超聲波處理方便，并有良好的指向性，超聲技術(shù)測(cè)量金屬，非金屬材料的厚度，既快又準(zhǔn)確，無(wú)污染，尤其是在只許可一個(gè)側(cè)面可按觸的場(chǎng)合，更能顯示其優(yōu)越性，廣泛用于各種板材、管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、銹蝕的情況，因此對(duì)冶金、造船、機(jī)械、化工、電力、原子能等各工業(yè)部門的產(chǎn)品檢驗(yàn)，北京地毯清洗對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行及現(xiàn)代化管理起著主要的作用。超聲清洗與超聲測(cè)厚儀僅是超聲技術(shù)應(yīng)用的一部分，還有很多領(lǐng)域都可以應(yīng)用到超聲技術(shù)。比如超聲波霧化、超聲波焊接、超聲波鉆孔、超聲波研磨、超聲波拋光、超聲馬達(dá)等等。超聲波技術(shù)將在各行各業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

涂層測(cè)厚儀采用電磁感應(yīng)法測(cè)量涂層的厚度。位于部件表面的探頭產(chǎn)生一個(gè)閉合的磁回路，隨著探頭與鐵磁性材料間的距離的改變，該磁回路將不同程度的改變，引起磁阻及探頭線圈電感的變化。利用這一原理可以精確地測(cè)量探頭與鐵磁性材料間的距離，即涂層厚度。

鍍層測(cè)厚儀是將X射線照射在樣品上，通過從樣品上反射出來(lái)的第二次X射線的強(qiáng)度來(lái)。測(cè)量鍍層等金屬薄膜的厚度，因?yàn)闆]有接觸到樣品且照射在樣品上的X射線只有45-75W左右，所以不會(huì)對(duì)樣品造成損壞。同時(shí)，測(cè)量的也可以在10秒到幾分鐘內(nèi)完成。

超聲波測(cè)厚儀有脈沖式、共振式、蘭姆波式三種類型。在石化行業(yè)中，使用較為普遍的是脈沖反射式聲速預(yù)置型超聲波測(cè)厚儀(通常采用焦距為5mm、頻率為5MHz的組合雙品直探頭)其測(cè)厚原理如圖1所示。

測(cè)厚儀的發(fā)射晶片在高頻電脈沖觸發(fā)下產(chǎn)生超聲波T。超聲波透過有機(jī)玻璃延遲塊和耦合劑到達(dá)工件表面。其中一部分超聲波被工件前表面反射回接收晶片形成界面反射波S，剩余部分則穿過工件在底面發(fā)生反射，反射波的一部分又穿過工件表面和延遲塊到達(dá)接收晶片形成底面反射波B。接收晶片接收的超聲波形示于圖1a。因?yàn)榻缑娣瓷洳ǖ牟ǚ苄?，低于檢出電平，所以測(cè)厚儀上設(shè)置了調(diào)零旋鈕。調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，改變零點(diǎn)調(diào)節(jié)脈沖的方波寬度，使之等于T到S的時(shí)間間隔(圖1b)，以消除有機(jī)玻璃延遲塊的影響(圖1c)。實(shí)際測(cè)厚中，往往將探頭放在標(biāo)準(zhǔn)厚度的試塊上，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使測(cè)厚儀上的顯示厚度值等于標(biāo)準(zhǔn)試塊的厚度，從而間接地判別零點(diǎn)調(diào)節(jié)脈沖的寬度是否等于T至S的寬度，俗稱“校零” 。