无勋检测

第２章超声涮哼原理及拎洲方法系统实现

第２章超声测厚原理及检测方法系统实现

上章绪论中提到在涂层无损测厚方面，超声检测方法由于不受被测材料的限

制而被应用广泛，是表面涂层厚度测量的重要研究方向，也是本文的研究方向，因此本章将重点讲述三个有关涂层厚度超声无损检测的内容——超声检测涂层厚度的原理及检测方法；超声检测系统介绍；超声Ａ信号的数字化实现及其数字处理技术介绍。．

２．１超声检测涂层厚度的原理及检测方法

研究超声检测涂层厚度的原理及方法，就要先研究超声声学原理。超声波在

薄层介质中的传播特性情况如图２．１所示，已知空气介质声阻抗为历，薄层介质厚度为五，声速为Ｃ，声阻抗为Ｚ２。当超声波入射到空气／薄层介质界面时，首先在上表面产生一反射回波ｓ（ｆ），由超声换能器接收。根据超声波的反射和透射规律，除反射回波ｓ（ｆ）外，还有一部分超声波进入薄层内继续传播，遇到薄层介质的下表面后，将产生反射回波。如此，超声波每次传播至薄层介质的下表面，就会产生一次层内的反射回波，因此超声换能器可以接收到多次反射回波，如图中所示依次记为ｆｌ（ｔ）、Ｌ（ｔ）…Ａ（ｔ）［１５］ｏ由图所示反射情况可知，接收到的多次反射回波到达时间的差值即为超声波在薄层介质中往返传播一次的时间，也即有关涂层厚度的特征信息，涂层与基体界面处因多次反射回波叠加波形畸变而引起奇异性。

ｓ（ｔ）石（ｆ）ｆ２（ｔ）

ＪＬＪＬＪＬ

毛、ｒ

ＪＪＬＪＬ

Ｚ２ｈ

１ｒ１ｒ１ｒ’ｒ

图２．１超声波在薄层中的传播示意图

Ｆｉｇ．２—１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｔｈｉｎ—ｌａｙｅｒ