超聲波測厚儀是根據超聲波脈沖反射原理來(lái)進(jìn)行厚度測量的,當探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過(guò)被測物體到達材料分界面時(shí),脈沖被反射回探頭通過(guò)精確測量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。
超聲波測厚儀是采用的高性能、低功耗微處理器技術(shù),基于超聲波測量原理,可以測量金屬及其它多種材料的厚度,并可以對材料的聲速進(jìn)行測量。可以對生產(chǎn)設備中各種管道和壓力容器進(jìn)行厚度測量,監測它們在使用過(guò)程中受腐蝕后的減薄程度,也可以對各種板材和各種加工零件作精確測量。
本測厚儀采用脈沖反射超聲波測量原理,適用于超聲波能以一恒定速度在其內部傳播,并能從其背面得到反射的各種材料厚度的測量。此儀器可對各種板材和各種加工零件作精確測量。可廣泛應用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個(gè)領(lǐng)域。
超聲波測厚儀可采用兩種探頭進(jìn)行測量,一種是雙晶探頭,另一種是單晶探頭,用來(lái)測量超薄材料。兩種探頭的工作原理各有不同。
1.雙晶探頭又被稱(chēng)為雙晶換能器由兩個(gè)獨立的晶片組成,由隔音材料隔開(kāi)。
這兩個(gè)晶片是成角度的,因此當一個(gè)晶片發(fā)出超聲波脈沖時(shí),脈沖路徑會(huì )產(chǎn)生一個(gè)“V”形,通過(guò)超聲波耦合劑進(jìn)入材料,在另一個(gè)晶片被檢測到。然后儀器利用脈沖的速度以及從一個(gè)晶片傳播到另一個(gè)晶片(從發(fā)出到接收脈沖)所花費的時(shí)間以計算材料的厚度。在脈沖完成其路徑之前,隔音材料阻止任何聲音直接從發(fā)射器到達接收器。市面上的雙晶探頭大多數測量的最小厚度為0.8mm。林上科技的超聲波測厚儀可以測量0.8mm-600mm厚度的材料,使用的是雙晶探頭。
2.單晶探頭測量薄至0.15mm的均勻材料。顧名思義,單晶探頭是由一個(gè)晶片組成,它既可以發(fā)射也可以接收超聲波脈沖。脈沖再次通過(guò)超聲耦合劑在晶片和材料之間傳播。
然而,測量薄材料意味著(zhù)超聲波信號將以極快的速度返回到晶片被接收,因此在脈沖離開(kāi)晶片和接收之間并不總是有足夠的時(shí)間。一般使用單晶探頭時(shí),市面上大部分廠(chǎng)家會(huì )使用延遲線(xiàn)(又叫做延遲塊),以加長(cháng)脈沖發(fā)送和接收之間的時(shí)間,確保測量更準確的結果。
使用延遲線(xiàn)的單晶探頭,理論上來(lái)講會(huì )計算延遲線(xiàn)的長(cháng)度,但是廠(chǎng)家們?yōu)榱吮苊鉁y量延遲線(xiàn)的長(cháng)度,并且使超聲波測厚儀能僅測量材料的厚度,廠(chǎng)家設置儀器不會(huì )只計算脈沖發(fā)出到接收的時(shí)間。相反,當脈沖在延遲線(xiàn)和材料之間通過(guò)時(shí),儀器開(kāi)始脈沖第一次被接收的時(shí)間,當脈沖撞擊材料的后壁并返回到元件時(shí),再次計算脈沖被接收的時(shí)間。兩次測量的時(shí)間差以及已知的脈沖速度允許儀器移除延遲線(xiàn)長(cháng)度的影響,并僅測量材料的厚度。