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超聲測厚儀的工作原理
超聲測厚儀的工作原理
超聲測厚儀的工作原理如下:它的脈沖發(fā)生器以一個(gè)窄電脈沖激勵(lì)專用高阻尼壓電換能器,此脈沖為始脈沖,一部分由始脈沖激勵(lì)產(chǎn)生的超聲信號在材料界面反射,這信號稱為始波。其余部分透入材料,并從平行對面反射回來。這一返回信號稱為背面回波。始波與背面回波之間的時(shí)間間隔代表了超聲信號穿過被測件的聲程時(shí)間。 如測得聲程時(shí)間則可由下式確定被測件厚度,測厚時(shí)聲速是確定的。
d=2ct
式中d為被測件厚度,C為超聲波在被測件中的傳播速度(即聲速),t為聲程時(shí)間。
反之由上式可知,如測得工件厚度和聲程時(shí)間則可求出被測工件中的聲速,聲速是描述超聲波在介質(zhì)中傳播特性的基本物理量,它的大小由傳播介質(zhì)決定,即與材料的彈性模量、密度、超聲波波型和泊松比有關(guān)。金屬材料的彈性模量盡管對組織結(jié)構(gòu)不敏感,但由于它與原子間作用力和原子間距有關(guān),而原子間距與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān),所以它還是受到組織結(jié)構(gòu)的影響。此外金屬材料的密度從微觀上來講也與組織結(jié)構(gòu)有關(guān),而晶胞的體積則與組織結(jié)構(gòu)有關(guān),所以聲速與金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)有必然的聯(lián)系,這樣使用超聲波測厚儀測出被測件中的聲速變化,可判斷被測件中內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的異常。
超聲測厚儀是指用超聲波在介質(zhì)中的脈沖反射對物體進(jìn)行厚度測試的設(shè)備,超聲波測厚儀主要由主機(jī)和探頭兩部分組成。檢測超聲用于超聲探測金屬、陶瓷混凝土制品,甚至水庫大壩,檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋。