超聲測厚儀如何工作？

 超聲測厚是一種廣泛使用的無損檢測技術(shù)，它用來從材料一側(cè)測量材料厚度。在19世紀(jì)40年代后期，利用由聲納衍生的原理產(chǎn)生了*臺商業(yè)超聲測厚儀器。在19世紀(jì)70年代，小型便攜式儀器由于優(yōu)化了大多數(shù)檢測應(yīng)用而被廣泛應(yīng)用。之后，在微處理技術(shù)上的發(fā)展使得如今的、便于使用的小型儀器的性能達(dá)到了一個(gè)新的水平。 

 常規(guī)的超聲測量一般不適用于包括木頭、紙、混凝土和泡沫產(chǎn)品的材料。

 聲能能在一個(gè)很寬的頻譜范圍產(chǎn)生，能聽到的聲音存在在一個(gè)相當(dāng)?shù)偷念l率范圍，其上限約為每秒20000個(gè)周期(20KHz)。頻率越高，我們感覺的音調(diào)越高。超聲是一個(gè)在很高頻率的聲能，超過了人類能聽到的界限。大部分超聲測試是在頻率范圍從500KHz到20MHz之間實(shí)施的，但是某些特殊的儀器頻率低至50KHz甚至更低并且高至225MHz。無論是什么頻率，聲能都由根據(jù)物理學(xué)波的基本定律，通過空氣或鋼介質(zhì)來傳播的機(jī)械振動模式組成。

 所有的超聲測厚儀由稱之為超聲波換能器的探頭產(chǎn)生一個(gè)聲脈沖，能測量它通過測試塊的行程時(shí)間多長。因?yàn)槁暡〞诓煌牟牧线吔绶瓷洌话阍?/font>“脈沖/回波"模式下從一側(cè)來實(shí)施測量，這樣儀器測量了在試塊遠(yuǎn)側(cè)或底面回波的反射脈沖之間的來回傳播時(shí)間。

 探頭包含一個(gè)由短電脈沖激發(fā)來產(chǎn)生一個(gè)超聲波脈沖的壓電晶片。聲波耦合進(jìn)入試塊并在其中傳播，直到遇到背壁面或其他邊界。反射信號會往回傳播到探頭，將聲能轉(zhuǎn)換為電能。事實(shí)上，儀器接收來自另一側(cè)的回波，時(shí)間間隔只有百萬分之幾秒。儀器用在測試材料中的聲速進(jìn)行編程，從而能夠使用簡單的數(shù)學(xué)關(guān)系式來計(jì)算厚度：

 T = V x t/2

 此處：

 T=工件厚度

 V=在檢測材料中的聲速

 t =測量的來回傳播時(shí)間