在現(xiàn)代工業(yè)檢測(cè)、材料研究以及無(wú)損探傷等領(lǐng)域,超聲波測(cè)厚儀發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。要深入理解它的工作機(jī)制,需先了解其運(yùn)行原理。
超聲波測(cè)厚儀的核心原理基于超聲波的傳播特性。當(dāng)超聲波在均勻介質(zhì)中傳播時(shí),它會(huì)以一定的速度直線傳播。而當(dāng)遇到不同介質(zhì)的界面時(shí),超聲波會(huì)發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象。
在測(cè)厚應(yīng)用中,
超聲波測(cè)厚儀首先會(huì)發(fā)射出一束高頻超聲波脈沖。這束脈沖通過(guò)耦合劑(如油、水等)均勻地涂抹在被測(cè)物體的表面,以確保超聲波能夠有效地傳入被測(cè)物體內(nèi)部。耦合劑的作用是填充探頭與被測(cè)物體之間的微小空隙,減少超聲波傳播過(guò)程中的能量損耗。
進(jìn)入被測(cè)物體后,超聲波會(huì)沿著傳播方向前進(jìn)。當(dāng)它到達(dá)物體的另一側(cè)界面時(shí),一部分超聲波會(huì)被反射回來(lái),形成回波信號(hào)。而另一部分超聲波則會(huì)繼續(xù)穿透,直到遇到其他界面再次反射。
測(cè)厚儀的探頭接收到反射回來(lái)的回波信號(hào)后,會(huì)將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。然后,通過(guò)內(nèi)部的電子電路對(duì)這些電信號(hào)進(jìn)行處理和分析。關(guān)鍵在于測(cè)量超聲波從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間間隔,這個(gè)時(shí)間被稱為往返時(shí)間(T)。
根據(jù)超聲波在介質(zhì)中的傳播速度(V),利用公式:厚度(H)=V×T/2,就可以計(jì)算出被測(cè)物體的厚度。這里的除以2是因?yàn)槌暡◤陌l(fā)射到接收所經(jīng)過(guò)的路程是被測(cè)物體厚度的兩倍。
需要注意的是,不同的材料具有不同的超聲波傳播速度。因此,在使用超聲波測(cè)厚儀時(shí),需要根據(jù)被測(cè)物體的材質(zhì),預(yù)先設(shè)定或選擇相應(yīng)的超聲波傳播速度參數(shù),以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
總之,超聲波測(cè)厚儀通過(guò)發(fā)射和接收超聲波脈沖,并測(cè)量其往返時(shí)間,結(jié)合材料的超聲波傳播速度,就能精確地測(cè)量出被測(cè)物體的厚度。這種非破壞性的檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)量精度高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),在眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。