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超聲波測厚儀的原理

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年08月12日 10:48

我們被看不見的聲波包圍著。在介質中，如水或空氣，它們是機械振動。超聲波是一種頻率大于人類聽覺極限（一般接受為大于20kHz）的聲音。超聲波檢測使用的聲音頻率通常在500kHz到20MHz之間。超聲波測厚儀的工作原理是在換能器探頭中產(chǎn)生聲波脈沖。聲音穿過被測材料并返回所花費的時間被精確地測量出來。聲波從不同材料之間的邊界反射，換能器不僅產(chǎn)生聲脈沖，而且還監(jiān)聽回聲。發(fā)出的聲脈沖與產(chǎn)生的后墻回波之間的時間可以用以下公式測量：

距離=速度x時間

脈沖是聲音能量的爆發(fā)，就像敲鼓一樣?；芈暿峭瑯拥穆曇舯环瓷浠貋怼Ｂ暡ū获詈系绞褂民詈夏z的測試材料中，并穿過它，直到它們遇到后墻或另一個邊界。然后反射回傳感器，傳感器將聲能轉換回電能。儀表監(jiān)聽來自對面的回聲。通常，時間間隔只有百萬分之幾秒。預先設定測試材料的聲速，然后就可以計算厚度。

S = V x t ÷ 2

式中：S =襯底厚度

v =襯底材料中的聲速

t =測量的往返時間（脈沖到回波）

測試材料中的聲速是這個計算的重要組成部分。不同的材料以不同的速度傳播聲波，通常在硬材料中更快，在軟材料中更慢。必須將超聲波測厚儀校準到被測材料的聲速。測量的準確性取決于校準的準確性。這通常是用厚度精確已知的參考標準來完成的。聲速隨溫度的升高而降低，因此參考標準件應與被測件處于相同的溫度。

耦合劑：高頻聲音在空氣中會迅速消散，因此需要一種水基凝膠，放置在基材上，形成一層，消除換能器和基材之間的空氣。這使得聲音能夠傳輸?shù)交闹?。這種水基凝膠就是耦合劑。

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