超声测厚和超声技术

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1、超声技术和超声测厚超声技术和超声测厚物理实验教学中心 超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声技术在医学,军事,工业,农业上有广泛的应用，可用于测距（厚）、测速、清洗、焊接、碎石等。超声测厚：用超声波在介质中的脉冲反射对物体进行厚度测试。温州大学物理与电子信息学院温州大学物理与电子信息学院尉尉 鹏鹏 飞飞什么是超声波？什么是超声波？声波是一种机械波声波是一种机械波频率在频率在202020000Hz20000Hz，称为可闻声波，称为可闻声波频率小于频率小于20Hz20Hz，称为次声波，称为次声波频率超过频率超过2000

2、0Hz20000Hz，称为超声波 在工业领域中超声波测厚是一门成熟的高新技术，它的最大优点是检测安全、可靠及精度高。超声技术测量金属、非金属材料的厚度，既快又准确，无污染，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，对设备安全运行及现代化管理起着重要的作用。超声测厚的优点超声测厚的优点实验目的实验目的1、了解超声波脉冲反射法测厚度的基本、了解超声波脉冲反射法测厚度的基本原理和基本方法。原理和基本方法。2、初步学会超声波探伤仪的使用方法。、初步学会超声波探伤仪的使用方法。超声波在工件中的传播超声波在工件中的传播实验原理实验原理一、超声波的产生、传播和接收一、超声波的产生、传

3、播和接收 回波图回波图超声波在工件中的传播超声波在工件中的传播 发发射射和和接接收收超超声声波波的的探探头头是是由由压压电电晶晶体体制制成成。可可发发射射超超声声波波和和接接收收从从工工件件缺缺陷陷和和分分界界面面处处反反射射的的超超声波。声波。二、测厚原理二、测厚原理1、查图法、查图法（1）用标准试件制作厚度与时基刻度关系曲线如图）用标准试件制作厚度与时基刻度关系曲线如图（2 2）利用这一曲线，可以探测同种材料的其他试件。）利用这一曲线，可以探测同种材料的其他试件。底孔反射图底孔反射图 如同一种材料工件底面第一个反射回波如同一种材料工件底面第一个反射回波B B位于时位于时基刻度基刻度 处，即

4、可从上图曲线中查出处，即可从上图曲线中查出 与对应的与对应的厚度厚度 。如工件内由缺陷发射波为。如工件内由缺陷发射波为F F，同理可查出，同理可查出 对应的厚度对应的厚度 。2 2、计算法、计算法前提：时基刻度与厚度关系曲线线性较好前提：时基刻度与厚度关系曲线线性较好时基刻度与厚度关系曲时基刻度与厚度关系曲线实验仪器实验仪器标准回波探头标准回波探头BH-50工作方式，工作方式，选择选择1 1“收收”插座插座粗调衰减器粗调衰减器细调衰减器细调衰减器增益增益探测范围粗调探测范围粗调探测范围微调探测范围微调（选择（选择250mm）脉冲移位脉冲移位聚焦聚焦电源开关电源开关实验内容实验内容1、测量厚度与

5、时基刻度的关系、测量厚度与时基刻度的关系采用标准回波探头采用标准回波探头BH-502、探测钢质圆柱体高度及底孔厚度、探测钢质圆柱体高度及底孔厚度调调、旋钮，选择旋钮，选择5小格对应小格对应1条回波条回波换上直探头换上直探头2.5Z20N3、换上标准回波探头、换上标准回波探头BH-50，调，调、旋钮，旋钮，选择选择10小格对应小格对应1条回波，重复以上骤。条回波，重复以上骤。已知试块全长已知试块全长L为为225mm，孔深，孔深H为为25mm，分，分别将测量值与理论值作比较，求百分误差。别将测量值与理论值作比较，求百分误差。1 1、厚度与时基刻度的关系、厚度与时基刻度的关系1 1，即，即第一个回波

6、对准第一个回波对准5 5小格小格回波次数回波次数12348910时基刻度时基刻度(小格小格)对应厚度对应厚度(mm)底面第一次回波位置底面第一次回波位置孔面第一次回波位置孔面第一次回波位置实验数据实验数据2、厚度与时基刻度的关系2，第一个回波对准10小格回波次数12345时基刻度(小格)对应厚度(mm)底面第一次回波位置孔面第一次回波位置数据处理数据处理1、底面厚度2、孔面厚度3、孔深4、相对误差实验结论实验结论对数据的可靠性进行分析对数据的可靠性进行分析或做实验的感想体会或做实验的感想体会或设想其它的应用或设想其它的应用随意写一句或一段话随意写一句或一段话请下周内提交实验报告请下周内提交实验报告Thanks