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超声测厚仪介绍

     超声测厚仪是指用超声波在介质中的脉冲反射对物体进行厚度测试的设备,超声波测厚仪主要由主机和探头两部分组成。检测超声用于超声探测金属、陶瓷混凝土制品,甚至水库大坝,检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。

简介
    用超声波得到若干信息,获得通信应用,称检测超声。超声测厚仪则是用超声波在介质中的脉冲反射对物体进行厚度测试。超声波测厚仪可以测量金属或非金属材料的厚度,也可以测定材料的声速,借以判断材料的性质,还可以检查较近且平行于表面的缺陷,一般壁厚10mm以下的测量精度可达0.01mm。超声测厚仪按工作原理分:有共振法、干涉法及脉冲反射法等。 [1] 
由于超声波处理方便,并有良好的指向性,超声技术测量金属、非金属材料的厚度,既快又准确,无污染,尤其是在只许可一个侧面可按触的场合,更能显示其优越性,广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况,因此对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的产品检验,对设备安全运行及现代化管理起着主要的作用。 [2] 

测试原理
    超声测厚仪的工作原理如下:它的脉冲发生器以一个窄电脉冲激励专用高阻尼压电换能器,此脉冲为始脉冲,一部分由始脉冲激励产生的超声信号在材料界面反射,这信号称为始波。其余部分透入材料,并从平行对面反射回来。这一返回信号称为背面回波。始波与背面回波之间的时间间隔代表了超声信号穿过被测件的声程时间。 如测得声程时间则可由下式确定被测件厚度,测厚时声速是确定的。

    式中d为被测件厚度,C为超声波在被测件中的传播速度(即声速),t为声程时间。
反之由上式可知,如测得工件厚度和声程时间则可求出被测工件中的声速,声速是描述超声波在介质中传播特性的基本物理量,它的大小由传播介质决定,即与材料的弹性模量、密度、超声波波型和泊松比有关。金属材料的弹性模量尽管对组织结构不敏感,但由于它与原子间作用力和原子间距有关,而原子间距与晶体结构有关,所以它还是受到组织结构的影响。此外金属材料的密度从微观上来讲也与组织结构有关,而晶胞的体积则与组织结构有关,所以声速与金属材料内部的组织结构有必然的联系,这样使用超声波测厚仪测出被测件中的声速变化,可判断被测件中内部组织结构的异常。
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