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標(biāo)題: 帶多次底波法涂層測(cè)厚想到的超聲回波干涉的原理討論 [打印本頁(yè)]
          

          
作者: wjjxuey    時(shí)間: 2014-5-5 16:17
          
標(biāo)題: 帶多次底波法涂層測(cè)厚想到的超聲回波干涉的原理討論
           本帖最后由 wjjxuey 于 2014-5-6 15:21 編輯 
          

          
記得在帶涂層測(cè)量工件的厚度時(shí)應(yīng)用的多次底波法消去在涂層中傳輸?shù)臅r(shí)間來(lái)取得工件的厚度，當(dāng)時(shí)記得應(yīng)該是有一個(gè)注意點(diǎn)，在涂層厚度小于超聲波的波長(zhǎng)時(shí)，涂層中的聲波會(huì)有干涉/迭加發(fā)生以致在涂層與金屬母材界面不能形成清晰的回波。對(duì)于這個(gè)原理，我翻閱了特檢超聲教材（第二版），在書中有兩處提到了這一相似的問(wèn)題，但對(duì)于具體的傳輸特性等并沒(méi)有詳細(xì)的信息。
          
大家有類似的關(guān)于聲波傳輸，介質(zhì)，干涉/迭加等方面的資料可以參考？
          

          
這個(gè)是我偶而編輯的草稿，沒(méi)想一不留神點(diǎn)了發(fā)表，抱歉各位！
          

          
作者: luolang1314    時(shí)間: 2014-5-5 19:57
          
當(dāng)涂層厚度小 于一較薄值時(shí)，這時(shí)候聲波的傳輸會(huì)出現(xiàn)非線性變化，且能量分布也會(huì)變得與較厚介質(zhì)不一樣。所以鐵磁性材料或?qū)щ姴牧贤繉訙y(cè)厚會(huì)考慮利用電磁原理進(jìn)行檢測(cè)。我沒(méi)有看到這方面的資料。但是相關(guān)的現(xiàn)象有些資料會(huì)有少許介紹。我想非線性聲學(xué)可能會(huì)涉及到這一塊，對(duì)于不容易工業(yè)應(yīng)用的研究，估計(jì)不會(huì)太多的。
          
涂層厚度在什么范圍內(nèi)超聲波測(cè)厚義可檢？測(cè)厚儀生產(chǎn)廠家可能會(huì)有一些實(shí)驗(yàn)資料的。
          
作者: 糟老頭子    時(shí)間: 2014-5-5 22:56
          
不太明白樓主的意思，可以詳細(xì)描述下需要檢測(cè)的對(duì)象嗎？基材和涂層的材料以及厚度范圍，表面是否平整，需要在哪面測(cè)量，是測(cè)量基材厚度還是涂層厚度亦或是都要測(cè)量？
          
關(guān)于沙發(fā)的回復(fù)，我只知道在使用雙晶探頭或TOFD時(shí)厚度和躍渡時(shí)間存在非線性關(guān)系，對(duì)于薄層還沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)，我個(gè)人認(rèn)為并不存在非線性，可否提供些“當(dāng)涂層厚度小 于一較薄值時(shí)，這時(shí)候聲波的傳輸會(huì)出現(xiàn)非線性變化”的資料看看呢？謝謝了！
          
個(gè)人覺(jué)得使用電磁感應(yīng)原理（不知指的是渦流還是霍爾效應(yīng)，在這里分析下渦流）測(cè)量導(dǎo)電材料上的非導(dǎo)電涂層厚度比超聲波有優(yōu)勢(shì)是因?yàn)楹苄〉奶犭x（即為非導(dǎo)電涂層厚度變化引起探頭和基材距離的增加）可以引起線圈的感應(yīng)電阻發(fā)生大的變化（距離增加，感應(yīng)電流減小，所以感應(yīng)電阻減小，鐵磁性材料除外），而且渦流可以測(cè)量很小的涂層厚度，看到過(guò)的資料上說(shuō)渦流測(cè)量涂層厚度在0.5至25μm可以達(dá)到10%至4%的精度。
          
使用奧林巴斯的38dl，開(kāi)啟穿透涂層功能，涂層可以被有效測(cè)量的下限約為0.125mm。
          
作者: 楓林晚    時(shí)間: 2014-5-6 08:23
          
沒(méi)搞明白樓主到底要啥
          
作者: nde7225030    時(shí)間: 2014-5-6 12:36
          

          
作者: wjjxuey    時(shí)間: 2014-5-6 15:18
          
感謝樓上幾位的回復(fù)。我的意思是超聲波在薄層的傳輸（薄層厚度是波長(zhǎng)數(shù)量級(jí)或更小），發(fā)射波與回波的干涉 迭加等特性，有無(wú)相關(guān)的文章參考。
          
作者: 糟老頭子    時(shí)間: 2014-5-6 21:18
          
建議樓主如果有條件了做一下如下的實(shí)驗(yàn)，可能會(huì)有助于理解：
          
找一個(gè)高頻窄帶探頭，一臺(tái)可以選擇射頻模式的探傷儀，一個(gè)表面光滑且沒(méi)有涂層的小鋼塊，準(zhǔn)備一盆水（工件表面距離水層上表面大約10mm）。
          
把工件放入水中，連接上探頭，調(diào)節(jié)好儀器，把探頭放到工件表面開(kāi)始觀察水與工件的界面回波，探頭慢慢遠(yuǎn)離工件。。。
          
這樣對(duì)于理解你的問(wèn)題可能有幫助
          
作者: 糟老頭子    時(shí)間: 2014-5-7 12:37
          
上述實(shí)驗(yàn)有一點(diǎn)忘記說(shuō)了：請(qǐng)使用帶延遲塊的探頭，觀察波形時(shí)要觀察延遲塊的底面回波和水與工件的上表面回波。
          
作者: 糟老頭子    時(shí)間: 2014-5-7 15:17
          
我以前做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，并沒(méi)有用加持裝置，只是單純用手移動(dòng)探頭的。水層距離可以觀察A掃描信號(hào)看出來(lái)的。
          
之前做的是有機(jī)玻璃塊和碳鋼之間遇到水層的反射情況，沒(méi)有用同聲阻抗的材料測(cè)試。
          
有機(jī)會(huì)我再做下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后發(fā)布到論壇上供大家參考。
          
作者: gybway    時(shí)間: 2014-5-7 22:33
          

          luolang1314 發(fā)表于 2014-5-5 19:57
          
當(dāng)涂層厚度小 于一較薄值時(shí)，這時(shí)候聲波的傳輸會(huì)出現(xiàn)非線性變化，且能量分布也會(huì)變得與較厚介質(zhì)不一樣。所 ...

          
luo工，您好！
          
   能否請(qǐng)教一下測(cè)厚儀在不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理？例如http://www.ge-mcs.com/zh/ultrasound/thickness-gauges/dm5e-series.html這款儀器的
          
涂層下的厚度測(cè)量功能
          
作者: gybway    時(shí)間: 2014-5-7 22:34
          

          糟老頭子 發(fā)表于 2014-5-7 15:17
          
我以前做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)，并沒(méi)有用加持裝置，只是單純用手移動(dòng)探頭的。水層距離可以觀察A掃描信號(hào)看出來(lái)的。
          
 ...

          
能否請(qǐng)教一下測(cè)厚儀在不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理？例如http://www.ge-mcs.com/zh/ultrasound/thickness-gauges/dm5e-series.html這款儀器的
          
涂層下的厚度測(cè)量功能
          

          
作者: gybway    時(shí)間: 2014-5-7 22:34
          

          楓林晚 發(fā)表于 2014-5-6 08:23
          
沒(méi)搞明白樓主到底要啥

          
能否請(qǐng)教一下測(cè)厚儀在不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理？例如http://www.ge-mcs.com/zh/ultrasound/thickness-gauges/dm5e-series.html這款儀器的
          
涂層下的厚度測(cè)量功能
          

          
作者: 糟老頭子    時(shí)間: 2014-5-7 22:42
          

          gybway 發(fā)表于 2014-5-7 22:34
          
能否請(qǐng)教一下測(cè)厚儀在不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理？例如http://www.ge-mcs.com/zh/ultrasound/thicknes ...

          
假設(shè)涂層在探頭側(cè)，測(cè)量工件底面一次回波到二次底面回波即可
          

          
作者: luolang1314    時(shí)間: 2014-5-8 09:06
          

          gybway 發(fā)表于 2014-5-7 22:33
          
luo工，您好！
          
   能否請(qǐng)教一下測(cè)厚儀在不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理？例如http://www.ge-mcs.com/zh/ul ...

          
不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理并不復(fù)雜。只要超聲波能穿透涂層，利用二次回波聲時(shí)信息（前沿或波峰）減去一次回波聲時(shí)信息，然后乘以該材料的聲速，即可得到工件厚度。實(shí)際檢測(cè)中，也是利用該原理扣除耦合介質(zhì)的影響的，所以原理并不復(fù)雜。
          
比較難以實(shí)現(xiàn)的是，對(duì)涂層信號(hào)進(jìn)行分析，對(duì)探頭和儀器的分辨力要求比較高。我公司采用奧林巴斯的測(cè)厚儀，有三種測(cè)量模式。
          

          
作者: wjjxuey    時(shí)間: 2014-5-12 17:05
          

          gybway 發(fā)表于 2014-5-7 22:33
          
luo工，您好！
          
   能否請(qǐng)教一下測(cè)厚儀在不去掉涂層測(cè)量工件厚度的原理？例如http://www.ge-mcs.com/zh/ul ...

          


          
脈沖反射法的簡(jiǎn)單示意圖如下，為明晰看清圖，傳輸路徑作了傾斜處理。由于涂層界面不能形成清晰的界面回波，故此不能用簡(jiǎn)單的t=T1/v來(lái)處理，只能通過(guò)消去法處理。不知我的理解正確否？不當(dāng)請(qǐng)指正！
          
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