超聲波傳感器的應用:超聲波測厚儀的工作原理
超聲波用于獲取用于通信應用的若干信息,稱為超聲波測試。超聲波測厚儀使用介質中的超聲波脈沖反射來測試物體的厚度。 超聲波測厚儀可以測量金屬或非金屬材料的厚度,還可以測量材料的聲速,以判斷材料的性質,還可以檢查表面附近和平行的缺陷。一般壁厚在10mm以下的測量精度可以達到0.01毫米。 超聲波傳感器的精度非常高,適用于高精度測量儀器。超聲波測厚儀按工作原理分為:諧振法,干涉法和脈沖反射法。
超聲波技術具有超聲波處理的便利性和良好的指向性,可測量金屬和非金屬材料的厚度,快速,準確,無污染。特別是當只有一面可以觸摸時,它可以顯示出它的優越性。 廣泛應用于各種板材,管壁厚度,鍋爐容器壁厚和局部腐蝕和生銹。 因此,它負責冶金,造船,機械,化工,電力,原子能等工業部門的產品檢驗,F代管理起著重要作用。
超聲波測厚儀的工作原理如下:其脈沖發生器激勵一個帶有窄電脈沖的專用高阻尼壓電傳感器。該脈沖是初始脈沖,并且由初始脈沖激勵產生的超聲信號的一部分在材料界面處被反射。 該信號稱為起始波。 其余部分滲入材料并從另一側反射回來。 該返回信號稱為反向回波。起始波和后向回波之間的時間間隔表示超聲波信號通過被測設備的聲音路徑時間。 如果測量聲音路徑時間,則可以通過以下公式確定測試片的厚度,并且在測量厚度時確定聲速。
其中d是被測器件的厚度,C是被測器件中超聲波的傳播速度(即聲速),t是聲程的持續時間。
相反,從上面的公式可知,通過測量工件的厚度和聲程時間可以獲得待測工件的聲速。聲速是描述介質中超聲波傳播特性的基本物理量,其大小由傳播介質即材料決定。彈性模量,密度,超聲波模式和泊松比是相關的。雖然金屬材料的彈性模量對結構的結構不敏感,但它也受結構結構的影響,因為它與原子間力和原子間距有關,原子間距與晶體結構有關。
另外,金屬材料的密度在微觀上與結構的結構有關,并且單元體的體積與結構的結構有關,因此聲速與金屬的內部結構密不可分。材料,以便使用超聲波測厚儀測量測量的厚度。片中聲速的變化可以確定被測器件內部結構的異常。
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