智能超声测厚仪的研究.pdfVIP

一 22— 1990年第一期 试验技术与试验机 智能超声测厚仪的研究 长春试验机研究所 杨国辉 摘 要 本文概要叙述 了脉冲反射式超声测厚的工作原理、发展现状．详细介绍了长春 验试机研究所研制的CSS--148型智能超声测厚仪的工作原理以及应用MCS一51系 列单片机实现智能测厚 的软件流程框图．阐述 了该仪器除测厚外，还具 有 自动 断 电、欠压显示以及耦合不 良显’示等功能。 一 些智能化、微机化的超声测厚仪成果与产 。 。 品． 一 、、概●7U述．‘ 除了以前发表的一些专用计算机超声测 自四十年代美国GM公司首次推出超声 ’ 厚仪外，最近还出现一些通用电脑式超声测 测厚仪 以来，至今 已广范用于工业设备诊断 厚仪。这些电脑式超声测厚仪，比至今使用的 中．当初GM公司的超声测厚仪是采用共振 袖珍型测厚仪更进一步数字化，都用微型键 法，这种方法仅适于内外面平行 的厚 度 测 盘取代了拨码盘，并配有RS一232与PC计 量，测量范围也窄，这样脉冲反射法成为超 算机的通讯接 口，送到机中实现存档、作表绘 声测厚的主流。 图等功能。 脉冲反射法是测量超声波在被测物往返 所需的时间，通过声速校正，得出被测物的 二、脉冲反射式超声测厚仪 厚度值。在脉冲反射法中，随使用的探头和 的工作原理 反射脉冲不同，又出现不同的测量方式。 目 前用得最多的是直探头双晶片方式。由于对 超声波测厚仪 目前普遍采用超声脉冲反 腐蚀一类缺陷的检测灵敏度高特别适于维护 射法。即超声波在同一均匀介质中传播时， 性诊断、检测。 其声速为一常数。超声波从一种介质传播到 然而，‘随着应用范围的扩大，对超声测 另一种介质时，在其界面上，会产生反射． 厚仪的性能、功能提出了更高的要求。譬如 如图 1所示，从探头发射的超声波经探头延 要求打印记录、存储、数据处理、上下限报 迟块，到达工件表面，部分超声波被表面反 警、公英制两用、涂层测量、高精度等。尤 射，而其余部分则穿过表面进入工件，达到 其是现代设备诊断中，要求超声测厚仪多点 底面即被反射回来，穿过表面经延迟块被接 测量，多点数据处理。为了适应实时多点测 收探头接收。从而测出发射脉冲到接收脉冲 量，多点数据处理，超声测厚仪的智能化、 之间的时间．扣除在延迟块传播的时间，由 微机化是一条有效的途径。八十年代末，许 声速、时间、距离三者关系，即可求 出被测 多先进工业国家都正在研制，并且相继发表 工件的厚度，并用数字显示出来。同理，如 试验技术与试验机 ～ 23一 发 工斧 1．普通超声波测厚仪 接 文采