超聲波厚度儀按工作原理可分為超聲波厚度儀、激光厚度儀、射線厚度儀、渦流厚度儀。
超聲波厚度儀工作原理
①超聲波厚度儀的工作原理
超聲波厚度儀主要由主機(jī)和探頭兩部分組成。主機(jī)電路包括發(fā)射電路、接收電路、計(jì)數(shù)顯示電路三部分，由發(fā)射電路產(chǎn)生的高壓 沖擊波激勵(lì)探頭，產(chǎn)生超聲波發(fā)射脈沖波，脈沖波經(jīng)介質(zhì)界面反射后被接收電路接收，通過(guò)單片機(jī)計(jì)數(shù)處理后， 即得出厚度值，它主要根據(jù)聲波在試樣中的傳播速度乘以通過(guò) 試樣時(shí)間的一半而得到試樣的厚度，即：D=vt/2，式中D為被測(cè)物體的厚度；v為超聲波在被測(cè)物體中的速度；t為超聲波脈沖在被測(cè)物體兩表面間的往返一次的時(shí)間。
②激光厚度儀的工作原理
激光厚度儀是利用激光的反射原理，根 據(jù)光切法測(cè)量和觀察機(jī)械制造中零件加工表面的微觀幾何形狀來(lái)測(cè)量產(chǎn)品的厚度，是一種非接觸式的動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x器。它可直接輸出數(shù)字信號(hào)與工業(yè)計(jì)算機(jī)相連接，處理數(shù)據(jù)并輸出偏差值到各種工業(yè)設(shè)備。激光厚度儀測(cè)量原理如圖所示。
激光厚度儀是基于三角測(cè)距原理，使用集成式的三角測(cè)距傳感器測(cè)量出從安裝支架到物體表面的距離，進(jìn)而根據(jù)支架的固定距離計(jì)算得出物體的厚度。
激光束在被測(cè)物體表面上形成一個(gè)很小的光斑，成像物鏡將該光斑成像到光敏接收器的光敏面上，產(chǎn)生探測(cè)其敏感面上光斑位置的電信號(hào)。當(dāng)被測(cè)物體移動(dòng)時(shí)，其表面上光斑相對(duì)成像物鏡的位置發(fā)生改變，相應(yīng)地其像點(diǎn)在光敏器件上的位置也要發(fā)生變化，進(jìn)而可計(jì)算出被測(cè)物體的實(shí)際移動(dòng)距離。
③射線厚度儀的工作原理
射線測(cè)厚儀利用X射線穿透被測(cè)材料時(shí)，射線強(qiáng)度的變化與材料的厚度相關(guān)的特性，從而測(cè)定材料的厚度，是一種非接觸式的動(dòng)態(tài)計(jì)量?jī)x器。
④渦流厚度儀的工作原理
渦流厚度測(cè)量原理是高頻交流信號(hào)在測(cè)頭線圈中產(chǎn)生電磁場(chǎng)，測(cè)頭靠近導(dǎo)體時(shí)，就在其中形成渦流。測(cè)頭離導(dǎo)電基體愈近，則渦流愈大，反射阻抗也愈大。與磁感應(yīng)測(cè)厚儀一樣，渦流厚度儀分辨率也達(dá)到了0.1μm, 允許誤差1%，量程10mm的高水平。采用電渦流原理的測(cè)厚儀，原則上對(duì)所有導(dǎo)電體上的非導(dǎo)電體覆層均可測(cè)量，如航天航空器表面、車(chē)輛、家電、鋁合金門(mén)窗及其他鋁制品表面的漆，塑料涂層及陽(yáng)極氧化膜。覆層材料有一定的導(dǎo)電性，通過(guò)校準(zhǔn)即可測(cè)量，但要求兩者的導(dǎo)電率之比至少相差3~5倍(如銅上鍍鉻)。雖然鋼鐵基體亦為導(dǎo)電體，但這類(lèi)任務(wù)還是采用磁性原理測(cè)量較為合適。渦流厚度儀是一種小型儀器，采用渦電流測(cè)量原理，可以方便無(wú)損地測(cè)量有色金屬基體上的油漆、塑料、橡膠等涂層，或者是鋁基體上的陽(yáng)極氧化膜厚度等。
厚度儀主要特點(diǎn)
◆適合測(cè)量如鋼、鑄鐵、鋁、銅等金屬，塑料、陶瓷、玻璃、玻璃纖維及其他任何超聲波良導(dǎo)體的厚度。
◆可配備多種不同頻率、不同晶片尺寸的雙晶探頭。
◆具有探頭零點(diǎn)校準(zhǔn)、兩點(diǎn)校準(zhǔn)功能，可對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行自動(dòng)修正。
◆測(cè)量厚度范圍寬：0.08~635mm。
◆穿透能力強(qiáng)，可以測(cè)量表面帶有漆面或涂層的材料。
◆可測(cè)量厚度、聲速和渡越時(shí)間。
◆高精度，高分辨率，穩(wěn)定性好。
◆具有最小厚度值捕獲功能。
◆可設(shè)置上下限值，對(duì)限值外的測(cè)量值自動(dòng)報(bào)警。
非線性自動(dòng)補(bǔ)償功能，儀器可以對(duì)探頭非線性誤差進(jìn)行修正，以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。
厚度儀主要技術(shù)參數(shù)
◆信號(hào)輸出：USB接口，RS485, Modbus，VGA標(biāo)準(zhǔn)輸出。
◆分辨率：0.001mm、0.01mm或0.1mm。
◆重復(fù)性：±0.05mm。
◆顯示屏：便攜式：320×240點(diǎn)陣，2.4in真彩屏。
◆連續(xù)測(cè)厚儀：20in以上彩色監(jiān)視器，19in標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架。
◆測(cè)量速率：4Hz，8Hz，16Hz可調(diào)。
◆材料聲速范圍：500~9999m/s，0.0197~0.3937in/μs。
◆測(cè)量范圍：0.08~635mm。
◆測(cè)量精度：±(0.5%H+0.04)mm。
厚度儀分類(lèi)
厚度儀是用來(lái)測(cè)量材料及物體厚度的儀表。在工業(yè)生產(chǎn)中常用來(lái)連續(xù)或抽樣測(cè)量產(chǎn)品的厚度(如鋼板、鋼帶、薄膜、紙張、金屬箔片等材料)。有利用α射線、β射線、γ射線穿透特性的放射性厚度儀，有利用超聲波頻率變化的超聲波厚度儀，有利用渦流原理的電渦流厚度儀，還有利用機(jī)械接觸式測(cè)量原理的厚度儀等。
按照測(cè)量方式不同，厚度儀可以大致分為：接觸式厚度儀，包括點(diǎn)接觸式厚度儀、面接觸式厚度儀等；非接觸式厚度儀，包括激光厚度儀、超聲波厚度儀、涂層測(cè)厚儀、射線厚度儀、白光干涉厚度儀、電解式測(cè)厚儀、管厚規(guī)等。
按照使用方式不同，厚度儀可以大致分為便攜式測(cè)厚儀、連續(xù)在線測(cè)厚儀等。便攜式測(cè)厚儀用于產(chǎn)品檢驗(yàn)、管理等間斷性厚度測(cè)量；連續(xù)在線測(cè)厚儀用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)厚度的測(cè)量，控制產(chǎn)品質(zhì)量。
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