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超聲測(cè)厚發(fā)展簡(jiǎn)史
閱讀：259 發(fā)布時(shí)間：2020-8-19超聲測(cè)厚發(fā)展簡(jiǎn)史
我們知道，*器，無(wú)論是測(cè)厚儀還是探傷儀，本質(zhì)上都是“計(jì)時(shí)儀器"，即記錄脈沖的發(fā)送和接收、計(jì)算“發(fā)送"和“接收"的時(shí)間差、乘以輸入的超聲波在被測(cè)介質(zhì)中傳遞的速度（即該介質(zhì)中的超聲波聲速），由此得出介質(zhì)的厚度、或者是缺陷的在介質(zhì)中的位置。兩者的差異，概括而言，“超聲波測(cè)厚"更關(guān)注脈沖信號(hào)記錄的精確性和性，而“超聲波探傷"更關(guān)注脈沖信號(hào)的深度傳遞和信號(hào)捕捉的全面性（即不可遺漏、不可錯(cuò)過(guò)）。
通常情況下，超聲測(cè)厚不需要超聲波傳遞得太遠(yuǎn)（如果太厚，就不需要太精確的測(cè)量了），所以在超聲測(cè)厚中，儀器的標(biāo)稱范圍，其上限一般都會(huì)是508mm，這個(gè)上限數(shù)值是一種“歷史沿革"，即早的超聲波測(cè)厚，有幾個(gè)邊界條件：
1，介質(zhì)的超聲波聲速在5900m/s上下；
2，只考慮超聲波在介質(zhì)中的散射衰減、且該衰減水平與普通碳鋼（比如45#鋼）相近；
3，儀器的電路結(jié)構(gòu)所能給予換能器（也就是探頭）的能量是有限的；
4，需要多個(gè)探頭的交替使用才能覆蓋全量程。
自超聲測(cè)厚技術(shù)誕生至今，材料學(xué)和工藝學(xué)的發(fā)展豐富多彩，被測(cè)介質(zhì)的聲學(xué)特性也呈現(xiàn)出令人眼花繚亂的多樣性，因此，在超聲測(cè)厚技術(shù)的應(yīng)用和超聲測(cè)厚儀器的選擇上，不能圉于傳統(tǒng)的認(rèn)知。
超聲測(cè)厚儀器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，已歷時(shí)百年、歷經(jīng)“五代"。
第一代儀器，采用的是“始脈沖——回波"技術(shù)。即，以“換能器的晶振片起始脈沖"和“第一次底面回波"的時(shí)間差為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算厚度。國(guó)內(nèi)的普通測(cè)厚儀基本上都是這種技術(shù)。
第二代儀器，采用的是“界面——回波"技術(shù).
即，事先剔除脈沖信號(hào)從晶振片開(kāi)始到被測(cè)物表面的時(shí)間；
這種技術(shù)的出現(xiàn)，其目的本來(lái)是為了剔除“晶振片到探頭保護(hù)膜的距離"給測(cè)厚帶來(lái)的誤差，事實(shí)上，這個(gè)“距離"，與要測(cè)的厚度通常不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上，因此，其適用性只在一個(gè)很窄的范圍內(nèi)才有意義。這種技術(shù)自本世紀(jì)初，在國(guó)外的儀器中開(kāi)始有大量的應(yīng)用，但作為一種“權(quán)宜之計(jì)"的過(guò)渡技術(shù)，很快被跨越，不到五年的時(shí)間，就讓出了它的“地位"。
第三代儀器，采用的是“回波——回波"技術(shù)。
即，以“第一次底面回波"和“第二次底面回波"的時(shí)間差為基礎(chǔ)來(lái)計(jì)算厚度；這種技術(shù)，與“界面——回波"技術(shù)有相同的地方，即，都不用考慮“晶振片到探頭保護(hù)膜的距離"帶來(lái)的測(cè)量誤差，但同樣，只在小范圍內(nèi)才有適用意義。
這種技術(shù)得以應(yīng)用，其更大意義在于：該技術(shù)改變了儀器的電路結(jié)構(gòu)，使得儀器可以給換能器（探頭）更大的能量、并能更好地分檢回波信號(hào)，因此，應(yīng)對(duì)“信號(hào)衰減"，采用這種技術(shù)的儀器比前兩代儀器有了質(zhì)的提升；也因此，“回波—回波"，成了迄今為止*超聲波測(cè)厚儀共同的技術(shù)基礎(chǔ)。
第四代儀器，采用的是“A掃描信號(hào)測(cè)厚"技術(shù)。
前面三代都是“讀數(shù)型測(cè)厚儀"，不管讀哪幾次波，終都是靠事先設(shè)定的程序由儀器來(lái)判定和計(jì)算的。而“A掃測(cè)厚儀"則是將所有的信號(hào)都顯示在屏幕上，由操作者自行判斷、并且可以計(jì)算任意兩次波的時(shí)間差，也就是說(shuō)，將測(cè)量的主動(dòng)權(quán)交給了操作者，這對(duì)于分析型測(cè)厚、以及雜波信號(hào)較多的測(cè)厚非常有幫助；
第五代儀器，采用的是單晶探頭。
前面四代測(cè)厚儀，使用的都是雙晶探頭（只有在超薄件測(cè)厚中，才有專門的機(jī)型使用高頻單晶探頭），而雙晶探頭，由于晶振片排列的結(jié)構(gòu)性因素，超聲波的傳遞呈現(xiàn)出一個(gè)“V"型路徑，這意味著，晶振片發(fā)射和接收信號(hào)的有效面積勢(shì)必受到“V"路徑的影響，也就是說(shuō)，每個(gè)雙晶探頭的測(cè)厚范圍受晶振片直徑、晶振片斜角的影響較大。