超聲測(cè)厚儀是指用超聲波在介質(zhì)中的脈沖反射對(duì)物體進(jìn)行厚度測(cè)試的設(shè)備,超聲波測(cè)厚儀主要由主機(jī)和探頭兩部分組成。檢測(cè)超聲用于超聲探測(cè)金屬、陶瓷混凝土制品,甚至水庫(kù)大壩,檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋。
簡(jiǎn)介
用超聲波得到若干信息,獲得通信應(yīng)用,稱(chēng)檢測(cè)超聲。超聲測(cè)厚儀則是用超聲波在介質(zhì)中的脈沖反射對(duì)物體進(jìn)行厚度測(cè)試。超聲波測(cè)厚儀可以測(cè)量金屬或非金屬材料的厚度,也可以測(cè)定材料的聲速,借以判斷材料的性質(zhì),還可以檢查較近且平行于表面的缺陷,一般壁厚10mm以下的測(cè)量精度可達(dá)0.01mm。超聲測(cè)厚儀按工作原理分:有共振法、干涉法及脈沖反射法等。 [1]
由于超聲波處理方便,并有良好的指向性,超聲技術(shù)測(cè)量金屬、非金屬材料的厚度,既快又準(zhǔn)確,無(wú)污染,尤其是在只許可一個(gè)側(cè)面可按觸的場(chǎng)合,更能顯示其優(yōu)越性,廣泛用于各種板材、管材壁厚、鍋爐容器壁厚及其局部腐蝕、銹蝕的情況,因此對(duì)冶金、造船、機(jī)械、化工、電力、原子能等各工業(yè)部門(mén)的產(chǎn)品檢驗(yàn),對(duì)設(shè)備**運(yùn)行及現(xiàn)代化管理起著主要的作用。 [2]
測(cè)試原理
超聲測(cè)厚儀的工作原理如下:它的脈沖發(fā)生器以一個(gè)窄電脈沖激勵(lì)專(zhuān)用高阻尼壓電換能器,此脈沖為始脈沖,一部分由始脈沖激勵(lì)產(chǎn)生的超聲信號(hào)在材料界面反射,這信號(hào)稱(chēng)為始波。其余部分透入材料,并從平行對(duì)面反射回來(lái)。這一返回信號(hào)稱(chēng)為背面回波。始波與背面回波之間的時(shí)間間隔代表了超聲信號(hào)穿過(guò)被測(cè)件的聲程時(shí)間。 如測(cè)得聲程時(shí)間則可由下式確定被測(cè)件厚度,測(cè)厚時(shí)聲速是確定的。
式中d為被測(cè)件厚度,C為超聲波在被測(cè)件中的傳播速度(即聲速),t為聲程時(shí)間。
反之由上式可知,如測(cè)得工件厚度和聲程時(shí)間則可求出被測(cè)工件中的聲速,聲速是描述超聲波在介質(zhì)中傳播特性的基本物理量,它的大小由傳播介質(zhì)決定,即與材料的彈性模量、密度、超聲波波型和泊松比有關(guān)。金屬材料的彈性模量盡管對(duì)組織結(jié)構(gòu)不敏感,但由于它與原子間作用力和原子間距有關(guān),而原子間距與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān),所以它還是受到組織結(jié)構(gòu)的影響。此外金屬材料的密度從微觀上來(lái)講也與組織結(jié)構(gòu)有關(guān),而晶胞的體積則與組織結(jié)構(gòu)有關(guān),所以聲速與金屬材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)有必然的聯(lián)系,這樣使用超聲波測(cè)厚儀測(cè)出被測(cè)件中的聲速變化,可判斷被測(cè)件中內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的異常。