超聲波測(cè)厚儀測(cè)量原理

超聲ultrasonic（ultrasound）

聲音是一種與人類(lèi)生活密切相關(guān)的自然現(xiàn)象。當(dāng)聲音的頻率高到超過(guò)人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的頻率極限時(shí)，人就無(wú)法感知到沉默的存在，所以這種高頻聲音被稱(chēng)為“超”聲。

超聲波的特點(diǎn)

束射特性

由于使用超聲波的波長(zhǎng)短，超聲波射線(xiàn)技術(shù)可以和光線(xiàn)也是一樣，能夠通過(guò)反射、折射，也能聚焦，而且．遵守幾何光學(xué)上的定律。即超聲波射線(xiàn)從一種物質(zhì)材料表面反射時(shí)，入射角等于反射角，當(dāng)射線(xiàn)透過(guò)這樣一種社會(huì)物質(zhì)文化進(jìn)入到了另一種密度具有不同的物質(zhì)時(shí)就會(huì)發(fā)展產(chǎn)生一個(gè)折射，也就是要改變它的傳插方向，兩種主要物質(zhì)的密度較大差別愈大，則折射也愈大。

吸收特性

聲波在各種物質(zhì)中傳播時(shí)，其強(qiáng)度隨著傳播距離的增加而逐漸減小，因?yàn)槲镔|(zhì)需要吸收能量。

對(duì)于同一種物質(zhì)，聲波的頻率越高，吸收越強(qiáng)。

對(duì)于一定頻率的聲波，它在氣體中的吸收較差，在液體中較弱，在固體中較小。

超聲波的能量傳遞特性

超聲波所以往企業(yè)各個(gè)國(guó)家工業(yè)管理部門(mén)工作中有一個(gè)廣泛的應(yīng)用，主要之點(diǎn) 還在于比聲波技術(shù)具有中國(guó)強(qiáng)大得多的功率。為什么有強(qiáng)大的功率呢?因?yàn)楫?dāng)聲波到達(dá)某一物資中時(shí)，由于這種聲波的作用使物質(zhì)中的分子也跟著振動(dòng)，振動(dòng)的頻率和聲波頻率—樣，分子結(jié)構(gòu)振動(dòng)的頻率直接決定了分子通過(guò)振動(dòng)的速度。頻率愈高速度愈大。物資分子公司由于系統(tǒng)振動(dòng)所獲得的能量除了與分子的質(zhì)量有關(guān)外，是由分子的振動(dòng)分析速度的平方關(guān)系決定的,所以教師如果聲波的頻率愈高，也就是一種物質(zhì)文化分子愈能得到實(shí)現(xiàn)更高的能量、超聲波的頻率比聲波數(shù)據(jù)可以高很多，所以它可以使學(xué)生物資分子能夠獲得存在很大的能量；換句話(huà)說(shuō)，超聲波本身也是可以有效供給社會(huì)物質(zhì)足夠大的功率。

超聲波的聲壓特性

當(dāng)聲波通過(guò)物體時(shí)，由于聲波振動(dòng)引起的材料分子的壓縮和變薄，使材料受到的壓力發(fā)生變化。聲波振動(dòng)引起的附加壓力現(xiàn)象稱(chēng)為聲壓作用。

由于超聲波的巨大能量，使得物質(zhì)分子產(chǎn)生明顯的聲壓效應(yīng)成為可能。比如一般強(qiáng)度的超聲波通過(guò)水時(shí)，產(chǎn)生的附加壓力可以達(dá)到幾個(gè)大氣壓。液體中有如此巨大的聲壓，會(huì)引起引人注目的現(xiàn)象。超聲振動(dòng)壓縮液體分子時(shí)，似乎分子受到來(lái)自四面八方的壓力。當(dāng)超聲波振動(dòng)使液體分子稀疏時(shí)，似乎被向外拉。對(duì)于液體來(lái)說(shuō)，它們可以承受額外壓力的作用，所以當(dāng)它們受到壓縮力時(shí)；不太可能出現(xiàn)異常情況。但是，在拉力的作用下，液體無(wú)法支撐。拉力集中的地方液體會(huì)破裂，液體中有雜質(zhì)或氣泡的地方特別容易發(fā)生，因?yàn)檫@些地方的液體強(qiáng)度特別低，承受不了數(shù)倍于大氣壓的拉力。由于破裂，液體中會(huì)有許多氣泡狀的小空腔，它們存在時(shí)間很短，瞬間就會(huì)關(guān)閉。當(dāng)腔體關(guān)閉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的瞬時(shí)壓力，一般可以達(dá)到幾千甚至上萬(wàn)個(gè)大氣壓。在這種強(qiáng)大的瞬時(shí)壓力作用下，液體的溫度會(huì)突然升高。斷裂產(chǎn)生的相互作用的大瞬時(shí)壓力會(huì)使懸浮在液體中的固體表面受到劇烈的損傷。我們常稱(chēng)之為空化。

超聲波的應(yīng)用研究具有通過(guò)以下的特點(diǎn)：

1.頻率越高，超聲波的指向性越強(qiáng)。這是缺陷探測(cè)和水聲通信等應(yīng)用中的一個(gè)主要考慮因素。

圖2。當(dāng)頻率較高時(shí)，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)較短，因此波長(zhǎng)可以與發(fā)射超聲波的樣品材料的尺寸相比較，甚至波長(zhǎng)可以比樣品材料的尺寸小得多。這是重要的厚度測(cè)量應(yīng)用的規(guī)模非常小，在高分辨率的探傷應(yīng)用。

3. 超聲波用起來(lái)很安靜，人們聽(tīng)不到它。這一點(diǎn)在高強(qiáng)度工作場(chǎng)合尤為重要。這些高強(qiáng)度的工作用可聞?lì)l率的聲波來(lái)完成時(shí)往往更有效，然而遺憾的是，可聞聲波工作時(shí)所產(chǎn)生的噪聲令人難以忍受，有時(shí)甚至是對(duì)人體有害的。

TIME2430系列進(jìn)行超聲波測(cè)厚儀依照此方法原理，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)損測(cè)量一個(gè)物體厚度。