超声波对射测厚仪及其测厚方法技术

本发明专利技术公开了一种超声波对射测厚仪及其测厚方法，设置两个位于同一水平位置的超声波探头；待测物呈竖直安放在两个超声波探头之间，且待测物垂直于第一探头和第二探头的连线；启动两个超声波探头，分别测得两个探头发射超声波到接收超声波的时间t1和t2；查询超声波在空气中的传播速度C，计算得到待测物的厚度d。本发明专利技术具有的优点是本方法测试中，采用两个探头，将物体竖直放置在两个探头之间，即可以测量物体的厚度，过程中，不需要耦合剂，节省了测量成本；只需要得到在超声波空气中传播的速度，不需要知晓物体的材料成分，以及对不均匀的物体也可以进行测量厚度，物体内部有缺陷时，如裂纹、分层、空腔等，对本发明专利技术的测量没有影响。影响。影响。

【技术实现步骤摘要】
超声波对射测厚仪及其测厚方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及超声波应用领域，具体涉及超声波对射测厚仪及其测厚方法。

技术介绍

[0003]超声波是一种频率高于20000Hz（赫兹）的声波，它的方向性好，反射能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离比空气中远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。。
[0004]现有采用超声波进行测试被测物厚度时，需要在被测物上涂抹耦合剂，然后将超声波探头贴合到被测物涂抹耦合剂的位置，超声波在被测物内移动，然后在被测物和空气分界面处反射回来，超声波在某种材料中的传送速度可以测定，通过从发射超声波到接收到反射波的时间间隔的一半，为超声波通过该被测物的时间，时间乘以速度，即得到被测物的厚度。
[0005]上述测试方法具有较多的缺陷：（1）需要涂抹耦合剂，耦合剂价格昂贵，导致测试成本过高；（2）对不同物体声速准确度要求严格，只能测量声速均匀传播的物体；（3）只能测量静止物体，且需要接触表面进行测量；（4）只能对超声波的良导体进行测量；（5）对于物体内部有裂纹、分层、空腔等不规则表面测试准确性较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]本专利技术的目的在于提供超声波对射测厚仪及其测厚方法，为解决采用超声波测试物品厚度的方法，需要消耗耦合剂，增加了测试成本，以及需要贴合物体，对物体要求高的问题。
[0008]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点：第一方面，超声波对射测厚方法，包括：设置两个位于同一水平位置的超声波探头，设定为第一探头和第二探头，测定第一探头和第二探头之间的距离为D；待测物呈竖直安放在两个超声波探头之间，且待测物垂直于第一探头和第二探头的连线；启动两个超声波探头，第一探头朝向待测物发射声波，且探测回波，并计算从发射声波至探测回波的时间间隔t1；第二探头朝向待测物发射声波，且探测回波，并计算从发射声波至探测回波的时间间隔t2；查询超声波在空气中的传播速度C，采用公式计算待测物的厚度d：d = D
–
C*（t1+t2）/2。
[0009]在一个可能的设计中，上述传播速度C的查询过程：在第一探头处设置第一温度
计，在第二探头处设置第二温度计，第一探头发射声波的同时，读取第一温度计的温度值T1，第二探头发射声波的同时，读取第二温度计的温度值T2，将温度值T1和温度值T2取平局值，得到温度值（T1+T2）/2，查询处于温度（T1+T2）/2时，超声波在空气中的传播速度C。
[0010]在一个可能的设计中，上述待测物下方设置旋转台，待测物竖直安放在旋转台上，启动第一探头和第二探头时，同时启动旋转台，进行10
°
～-10
°
的来回摆动，带动待测物做来回摆动，并测试待测物在各位置时的厚度，取非零最小值，即得到待测物的厚度d。
[0011]在一个可能的设计中，上述第一探头和第二探头之间设置有轨道，轨道与第一探头和第二探头的连线垂直，所述旋转台安装在轨道上，测试中，沿轨道平移旋转台，测试待测物所有位置的厚度。
[0012]在一个可能的设计中，上述待测物为均匀厚度的平板时，测试中，每次平移旋转台3～4cm，进行一次测试，得到待测物厚度d，将所有得到的厚度d进行求平均值d0，最后得到的d0为待测物的确定厚度。
[0013]第二方面，超声波对射测厚仪，包括处理器，以及连接到处理器上的两个超声波探头，两个超声波探头位于同一水平位置，两个超声波探头的探测端正对，处理器上还连接有触摸屏。
[0014]在一个可能的设计中，两个超声波探头之间设置有轨道，轨道上设置有旋转台，旋转台包括底座和设置在底座上的旋转盘，旋转盘通过旋转电机带动旋转，所述底座下方设置有滚轮，底座通过滚轮在轨道上行走，所述旋转电机连接到处理器。
[0015]在一个可能的设计中，上述滚轮通过行走电机带动转动，所述底座上设置有位移传感器，所述行走电机和位移传感器都连接到处理器。
[0016]在一个可能的设计中，上述旋转盘上设置有夹具。
[0017]本专利技术至少包括以下有益效果：（1）本方法测试中，采用两个探头，将物体竖直放置在两个探头之间，即可以测量物体的厚度，过程中，不需要耦合剂，节省了测量成本；（2）只需要得到在超声波空气中传播的速度，不需要知晓物体的材料成分，以及对不均匀的物体也可以进行测量厚度，物体内部有缺陷时，如裂纹、分层、空腔等，对本专利技术的测量没有影响；（3）本专利技术可以测试动态物体，通过一个轨道位移物品，测试速度快。
[0018]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0019]图1 为本专利技术的测试流程图；图2 为测试仪的结构示意图；图3 为测试仪中电子仪器连接框图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0021]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及
附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例 中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所 附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0022]在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明 书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包 括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0023]应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱 离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或
ꢀ“
当
……
时”或“响应于确定”。
[0024]第一方面，如图1，超声波对射测厚方法，包括：S101.设置两个位于同一水平位置的超声波探头，设定为第一探头和第二探头，测定第一探头和第二探头之间的距离为D；S102.待测物呈竖直安放在两个超声波探头之间，且待测物垂直于第一探头和第二探头的连线；S103.启动两个超声波探头，第一探头朝向待测物发射声波，且探测回波，并计算从发射声波至探测回波的时间间隔t1；第二探头朝向待测物发射声波，且探测回波，并计算从发射声波至探测回波的时间间隔t2；S104.查询超声波在空气中的传播速度C，采用公式计算待测物的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超声波对射测厚方法，其特征在于，包括：设置两个位于同一水平位置的超声波探头，设定为第一探头和第二探头，测定第一探头和第二探头之间的距离为D；待测物呈竖直安放在两个超声波探头之间，且待测物垂直于第一探头和第二探头的连线；启动两个超声波探头，第一探头朝向待测物发射声波，且探测回波，并计算从发射声波至探测回波的时间间隔t1；第二探头朝向待测物发射声波，且探测回波，并计算从发射声波至探测回波的时间间隔t2；查询超声波在空气中的传播速度C，采用公式计算待测物的厚度d：d = D
–
C*（t1+t2）/2。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传播速度C的查询过程：在第一探头处设置第一温度计，在第二探头处设置第二温度计，第一探头发射声波的同时，读取第一温度计的温度值T1，第二探头发射声波的同时，读取第二温度计的温度值T2，将温度值T1和温度值T2取平局值，得到温度值（T1+T2）/2，查询处于温度（T1+T2）/2时，超声波在空气中的传播速度C。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测物下方设置旋转台，待测物竖直安放在旋转台上，启动第一探头和第二探头时，同时启动旋转台，进行10
°
～-10
°
的来回摆动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉玺，康邯，熊安强，
申请(专利权)人：成都锐科软控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：