高精度超聲波測(cè)厚儀主要有主機(jī)和探頭兩部分組成,主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計(jì)數(shù)顯示電路三部分,由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓沖擊波激勵(lì)探頭,產(chǎn)生超聲發(fā)射脈沖波,脈沖波經(jīng)介質(zhì)介面反射后被接收電路接收,通過(guò)單片機(jī)計(jì)數(shù)處理后,經(jīng)液晶顯示器顯示厚度數(shù)值,它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過(guò)試樣的時(shí)間的一半而得到試樣的厚度。
超聲波測(cè)厚儀是根據(jù)超聲波脈沖反射原理來(lái)進(jìn)行厚度測(cè)量的,當(dāng)探頭發(fā)射的超聲波脈沖通過(guò)被測(cè)物體到達(dá)材料分界面時(shí),脈沖被反射回探頭,通過(guò)精確測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)確定被測(cè)材料的厚度。
高精度超聲波測(cè)厚儀測(cè)量誤差的預(yù)防方法:
1、超薄材料:
使用任何高精度超聲波測(cè)厚儀,當(dāng)被測(cè)材料的厚度降到探頭使用下限以下時(shí),將導(dǎo)致測(cè)量誤差,必要時(shí),最小極限厚度可用試塊比較法測(cè)得。
當(dāng)測(cè)量超薄材料時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生一種稱為“雙重折射”的錯(cuò)誤結(jié)果,它的結(jié)果為顯示讀數(shù)是實(shí)際厚度的二倍,另一種錯(cuò)誤結(jié)果被稱為“脈沖包絡(luò)、循環(huán)跳躍”,它的結(jié)果是測(cè)得值大于實(shí)際厚度,為防止這類誤差,測(cè)臨界薄材時(shí)應(yīng)重復(fù)測(cè)量核對(duì)。
2、銹斑、腐蝕凹坑等:
被測(cè)材料另一表面的銹斑凹坑等將引起讀數(shù)無(wú)規(guī)則地變化,在一定情況下甚至無(wú)讀數(shù),很小的銹點(diǎn)有時(shí)是很難發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)凹坑或感到懷疑時(shí),這個(gè)區(qū)域的測(cè)量就得十分小心,可選擇探頭不同角度的定位來(lái)做多次測(cè)試。
3、材料識(shí)別錯(cuò)誤:
當(dāng)用一種材料校正了儀器后,又去測(cè)試另一種材料時(shí),將發(fā)生錯(cuò)誤的結(jié)果,應(yīng)注意選擇正確的聲速。
4、探頭的磨損:
探頭表面為丙烯樹(shù)脂,長(zhǎng)期使用會(huì)使粗糙度增高,導(dǎo)致靈敏度下降,用戶在可以確定為此原因造成誤差的情況下,可用砂紙或油石少量打磨探頭表面使其平滑并保證平行度。如仍不穩(wěn)定,則需更換探頭。
5、金屬表面氧化層的影響:
有些金屬可在其表面產(chǎn)生較致密的氧化層,例如鋁等,這層氧化層與基體間結(jié)合緊密,無(wú)明顯界面,但超聲波在這兩種物質(zhì)中的傳播速度是不同的,故會(huì)造成誤差,且氧化層厚度不同誤差的大小也不同,請(qǐng)用戶在使用時(shí)加以注意,可以在同一批被測(cè)材料中選擇一塊用千分尺或卡尺測(cè)量制成樣塊,對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
6、反常的厚度讀數(shù):
操作者應(yīng)具備辨別反常讀數(shù)的能力,通常銹斑、腐蝕凹坑、被測(cè)材料內(nèi)部缺陷都將引起反常讀數(shù)。遇到反常讀數(shù)時(shí),應(yīng)先檢查探頭耦合狀況,并在一定范圍內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量,比較測(cè)量結(jié)果,找出正確讀數(shù)。