在現(xiàn)代工業(yè)檢測、材料研究以及無損探傷等領域,超聲波測厚儀發(fā)揮著至關重要的作用。要深入理解它的工作機制,需先了解其運行原理。
超聲波測厚儀的核心原理基于超聲波的傳播特性。當超聲波在均勻介質中傳播時,它會以一定的速度直線傳播。而當遇到不同介質的界面時,超聲波會發(fā)生反射、折射等現(xiàn)象。
在測厚應用中,
超聲波測厚儀首先會發(fā)射出一束高頻超聲波脈沖。這束脈沖通過耦合劑(如油、水等)均勻地涂抹在被測物體的表面,以確保超聲波能夠有效地傳入被測物體內部。耦合劑的作用是填充探頭與被測物體之間的微小空隙,減少超聲波傳播過程中的能量損耗。
進入被測物體后,超聲波會沿著傳播方向前進。當它到達物體的另一側界面時,一部分超聲波會被反射回來,形成回波信號。而另一部分超聲波則會繼續(xù)穿透,直到遇到其他界面再次反射。
測厚儀的探頭接收到反射回來的回波信號后,會將其轉換為電信號。然后,通過內部的電子電路對這些電信號進行處理和分析。關鍵在于測量超聲波從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時間間隔,這個時間被稱為往返時間(T)。
根據(jù)超聲波在介質中的傳播速度(V),利用公式:厚度(H)=V×T/2,就可以計算出被測物體的厚度。這里的除以2是因為超聲波從發(fā)射到接收所經(jīng)過的路程是被測物體厚度的兩倍。
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,在使用超聲波測厚儀時,需要根據(jù)被測物體的材質,預先設定或選擇相應的超聲波傳播速度參數(shù),以確保測量結果的準確性。
總之,超聲波測厚儀通過發(fā)射和接收超聲波脈沖,并測量其往返時間,結合材料的超聲波傳播速度,就能精確地測量出被測物體的厚度。這種非破壞性的檢測方法具有操作簡便、測量精度高、適用范圍廣等優(yōu)點,在眾多領域都有著廣泛的應用。