超声波测厚仪

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超声波测厚仪的使用技术 测厚仪技术指标

超声波测厚仪的使用技术 测厚仪技术指标

超声波测厚仪的使用技术测厚仪技术指标超声波测厚仪是依据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过精准明确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。

凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可接受此原理测量。

超声波测厚仪是接受较新的高性能、低功耗微处理器技术,基于超声波测量原理,可以测量金属及其它多种材料的厚度,并可以对材料的声速进行测量。

可以对生产设备中各种管道和压力容器进行厚度测量,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度,也可以对各种板材和各种加工零件作精准明确测量按超声波脉冲反射原理设计的测厚仪可对各种板材和各种加工零件作精准明确测量,也可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测,监测它们在使用过程中受腐蚀后的减薄程度。

可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

使用超声波测厚仪进行测量的技术一、清洁表面测量前应清除被测物体表面全部的灰尘、污垢及锈蚀物,铲除油漆等复盖物。

二、提高粗糙度要求过份粗糙的表面会引起测量误差,甚至仪器无读数。

测量前应尽量使被测材料表面光滑,可使用磨、抛、锉等方法使其光滑,还可使用高粘度耦合剂,选用粗晶探头SZ2.5P。

三、粗机加工表面粗机加工表面(如车床或刨床)所造成的有规定的细槽也会引起测量误差,弥补方法同2,另外调整探头串音隔层板(穿过探头底面中心的薄层)与被测材料细槽之间的夹角,使隔层板与细槽相互垂直或平行,取读数中的最小值作为测量厚度,可取得较好效果。

四、测量圆柱型表面测量圆柱型材料,如管子、油桶等,选择探头串音隔层板与被测材料轴线之间的夹角至关紧要。

简单地说,将探头与被测材料耦合,探头串音隔层板与被测材料轴线平行或垂直,沿与被测材料轴线方向垂直地缓慢摇动探头,屏幕上的读数将有规定地变化,选择读数中的最小值,作为材料的精准厚度。

选择探头串音隔层板与被测材料轴线交角方向的标准取决于材料的曲率,直径较大的管材,选择探头串音隔层板与管子轴线垂直,直径较小的管材,则选择与管子轴线平行和垂直两种测量方法,取读数中的最小值作为测量厚度。

超声波测厚仪的使用指南

超声波测厚仪的使用指南

超声波测厚仪的使用指南引言超声波测厚仪是一种常用于工业领域的仪器,它可以非常准确地测量物体的厚度。

本文将会详细介绍超声波测厚仪的使用方法和注意事项,以帮助读者更好地了解和使用这一仪器。

一、超声波测厚仪的工作原理超声波测厚仪通过发射一束超声波,然后测量波经过被测物体后的反射时间,从而计算出物体的厚度。

具体来说,当超声波传播到被测物体上时,一部分会被吸收,一部分会被反射回来。

测厚仪接收到反射回来的超声波,并计算出物体的厚度。

二、使用超声波测厚仪的步骤1. 准备工作在使用超声波测厚仪之前,首先确保仪器处于正常工作状态。

检查探头是否干净、无损坏,并确保电源充足。

另外,为了获得准确的测量结果,需要将被测物体表面保持干净和光滑。

2. 设置参数根据被测物体的特点,合理设置超声波测厚仪的参数。

其中包括选择适当的工作频率、设置测量模式(如单次测量或连续测量)、调整幅值增益等。

不同的物体可能需要不同的参数设置,确保选择最佳的测量参数有助于提高测量的准确性。

3. 进行测量将超声波测厚仪的探头轻轻贴紧被测物体表面,并按下开始测量按钮。

仪器会发射超声波并接收反射回来的信号。

在测量过程中,需保持探头的稳定,避免摇晃或移动。

4. 记录结果在测量完成后,测厚仪会显示测量结果。

将测量结果记录下来,通常会有单位为毫米或英寸的数值显示。

如果需要多次测量同一个物体,可多次重复测量并取平均值,以提高结果的准确性。

三、超声波测厚仪的注意事项1. 清洁与保养定期清洁超声波测厚仪的探头,避免灰尘或油脂等物质的污染。

同时,定期检查和维护仪器,以保证其正常工作。

如果发现探头有损坏或异常情况,应立即停止使用并进行修理或更换。

2. 被测物体的特点超声波测厚仪适用于测量各种不同材质和形状的物体,但不同物体的特点会对测量结果造成影响。

需要根据具体情况调整参数和使用方法。

例如,对于有涂层的物体,需注意涂层是否对超声波传播产生影响,需进行校正或选择合适的探头。

超声波测厚仪的相关参数介绍

超声波测厚仪的相关参数介绍

超声波测厚仪的相关参数介绍超声波测厚仪是一种用于 non-destructive testing(无损检测)的仪器,用于测量不同材料的厚度,包括金属、塑料、玻璃等。

这种设备通过分析超声波在不同材料中行进的速度和反射情况来确定材料的厚度。

在这篇文章中,我们将介绍超声波测厚仪的相关参数。

超声波频率首先,超声波测厚仪的参数之一是超声波频率。

这个参数指的是超声波在被测试材料中传播的频率。

不同型号的超声波测厚仪可以使用不同频率的超声波。

通常,高频率的超声波可以提供更高的分辨率和更精确的测量结果。

这是因为高频超声波可以穿透更薄的材料层,从而使得提供更详细准确的结果。

能量等级超声波测厚仪的能量等级是指在每秒钟内发射超声波的能量。

这个参数通常以瓦特为单位进行度量。

更高的能量等级可以提供更好的测量深度和更准确的结果,但是也可能会对被测试的材料造成损伤。

因此,在使用超声波测厚仪时,要根据被测试材料的类型和厚度来确定合适的能量等级。

分辨率分辨率是指超声波测厚仪可以识别最小的测试深度变化。

具有高分辨率的设备可以提供更精确和详细的检测结果,而低分辨率的设备则可能会错过一些微小变化。

分辨率受超声波频率和传播速度等因素的影响。

通常,在需要高精度测量的场合,需要使用具有高分辨率的超声波测厚仪。

范围和精度超声波测厚仪的范围和精度是指它可以测量的厚度范围以及其测量的精度。

范围通常以毫米或英寸为单位测量。

在选择超声波测厚仪时,应该根据被测试的材料的厚度和精度需求来确定范围和精度的合适范围。

其他参数除了以上介绍的参数外,超声波测厚仪还有一些其他参数。

例如,传感器的大小和形状,以及设备支持的数据记录和处理方式等等。

这些参数可以影响超声波测厚仪的可靠性和使用便捷性。

总结在本文中,我们介绍了超声波测厚仪的几个基本参数,包括超声波频率、能量等级、分辨率、范围和精度,以及其他参数。

选择合适的超声波测厚仪对于有效的非破坏性测试至关重要。

考虑到被测试材料的类型和厚度,以及所需的测量精度和分辨率等因素,可以帮助你选择最合适的超声波测厚仪。

超声波测厚仪使用方法

超声波测厚仪使用方法

超声波测厚仪使用方法1关于超声波测厚仪超声波测厚仪是一种测量某种物体表面及其表面下一定厚度范围的材料厚度的仪器,它能够测量出纸张、金属板、木板、玻璃和石材等材料的厚度,是工厂、车间、轮船、石油、电力仪表等领域的重要测量仪器,随着科技的发展,超声波测厚仪的制造由传统的机械加工方式发展到现今的电子技术。

2超声波测厚仪的使用1、准备工作:在使用超声波测厚仪之前,首先要准备足够的测厚液,该液的组成有:水、乙醇和其他复合润湿剂,比例为5∶1∶0.5,具体浓度可根据实际情况调整。

检查测厚仪能否正常工作,发射头中是否存在杂质,接收头能否正常聚集声波等,保证测量精度。

2、关联操作:把合适的测厚液涂抹在待测物体上,打开测厚仪的电源开关,设定发射头频率,调整发射头向目标物体方向发射声波,把接收头放置于目标表面下5毫米处,经过15-20秒声波接收处理可以显示出待测表面下一定厚度范围的物体厚度。

3、测量结果:接收备发射声波处理过程需要15-20秒,显示出实际测量结果,该结果显示的是某种物体表面及其表面下一定厚度范围的材料厚度,它和实际物体厚度测量结果可能存在些微差距。

4、测量结果的识别:在超声波测厚仪的显示屏上,可以清楚的看到测量结果,一般显示的数字越大,代表待测物体表面及其表面下一定厚度范围的材料厚度越厚。

3使用注意事项1、在使用过程中要注意测厚仪的操作人员也要拥有必要的专业知识;2、尽量避免同一种物体测量多次,这可能导致误差变大;3、测量后,及时清洁接收头中的杂质,才能保证下次测量的精度;4、测量过程中尽量保持一定的距离,太近会影响测量结果;5、尽量避免发射头与目标材料谷底有接触,以免影响测量结果。

超声波测厚仪是一种很实用的仪器,它能够精准的测量出各种物料的表面及其表面下一定厚度范围的材料厚度,可以使测量更加精准、可靠,但是在使用过程中,还要注意一些安全操作事项,才能保证测量工作的安全顺利。

超声波测厚仪使用方法说明书

超声波测厚仪使用方法说明书

超声波测厚仪使用方法说明书一、产品概述超声波测厚仪是一种利用超声波原理测量物体厚度的仪器。

本仪器广泛应用于工业生产中,特别适用于各种金属材料、塑料材料以及非金属材料的厚度测量。

二、仪器特点1. 非接触式测量:采用超声波传感器,无需与被测物体接触,避免了对物体表面的损伤。

2. 高精度测量:具备高精度的超声波传感器,可实现精确到小数点后两位的厚度测量。

3. 轻便便携:仪器体积小巧,重量轻,携带方便,适用于各种场合的使用。

4. 易操作性:仪器具备简单易懂的操作面板和显示屏,用户无需进行复杂设置即可进行测量。

三、使用方法1. 准备工作a. 检查仪器是否正常,仪器表面是否有明显的损伤。

b. 确保仪器电池充电情况良好,可正常使用。

c. 清洁被测物体表面,确保无杂质影响测量结果。

2. 测量操作a. 打开超声波测厚仪电源开关,待仪器完成自检后进入正常工作状态。

b. 将超声波传感器与被测物体表面垂直接触,并轻轻按压,确保传感器与被测物体保持紧密接触。

c. 仪器上的显示屏将显示出被测物体的厚度数值。

读取并记录该数值。

3. 结束操作a. 测量完成后,关闭超声波测厚仪电源开关。

b. 清理超声波传感器表面,确保无杂质附着。

四、注意事项1. 在测量前,请确保超声波测厚仪电池充电完好,以免影响测量。

2. 测量时,请确保超声波传感器与被测物体表面保持紧密接触,以获得准确的测量结果。

3. 清洁被测物体表面可以提高测量的准确性,避免外界杂质对测量结果的干扰。

4. 使用过程中请勿将超声波测厚仪放置在高温、潮湿或腐蚀性环境中,以免影响仪器性能和寿命。

5. 使用完毕后,请关闭超声波测厚仪电源开关,并注意清洁传感器表面。

五、维护保养1. 定期检查仪器外观是否有损坏,如有,及时维修或更换零部件。

2. 保持仪器清洁干燥,避免灰尘、水分等污染仪器。

3. 长时间不使用时,请将超声波测厚仪存放在干燥通风的地方。

4. 如需更换电池,请使用与仪器配套的原装电池进行更换。

超声波测厚仪原理

超声波测厚仪原理

超声波测厚仪原理
超声波测厚仪是一种常用于测量金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料厚度的仪器。

它的原理是基于超声波在不同介质中传播速度不同的特性,通过测量超声波的传播时间,可以计算出被测物体的厚度。

超声波是一种高频声波,其频率通常在1-10MHz之间。

将超声波传输到被测物体表面后,由于介质的密度、压缩性等物理特性不同,超声波在不同介质中的传播速度也不同。

当超声波到达被测物体的另一侧时,通过测量超声波的传播时间,可以计算出被测物体的厚度。

超声波测厚仪通常由发射器、接收器和计算器三部分组成。

发射器会产生高频的超声波信号,并将其发送到被测物体表面。

接收器能够接收到超声波信号,并将其转化成电信号,传输到计算器中进行计算。

计算器会根据超声波的传播时间和传播速度,计算出被测物体的厚度,并将结果显示出来。

在实际使用中,超声波测厚仪还会根据不同的被测物体特性调整发射频率、接收灵敏度等参数,以提高测量精度。

此外,还需要注意被测物体表面的平整度、氧化层等因素对测量的影响。

总之,超声波测厚仪通过测量超声波在物体中传播的时间,可以计算出物体的厚度。

其原理简单易懂,使用方便,是工业生产中常用的测量设备之一。

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超声波测厚仪的参数特点介绍

超声波测厚仪的参数特点介绍前言超声波测厚仪是一种常用的非破坏性测试仪器,可用于测量管壁、板材、薄膜等物体的厚度。

本文将介绍超声波测厚仪的参数特点,以便使用者更好地了解该仪器并合理选择。

测量范围和精度超声波测厚仪的测量范围和精度是使用者最为关心的参数。

测量范围指仪器可以测量的最大和最小厚度值,通常以毫米或英寸为单位。

不同型号的超声波测厚仪测量范围不同,使用者应根据自己的需求和实际应用情况选择合适的型号。

精度是指仪器测量结果与实际厚度值之间的偏差大小。

超声波测厚仪的精度通常在几个微米到几十个微米之间,精度越高,仪器的可靠性和实用性就越高。

工作频率和传感器类型超声波测厚仪的工作频率和传感器类型也是用户需要了解的重要参数。

工作频率一般在1MHz至10MHz之间,不同频率的超声波测厚仪适用于不同类型和厚度的物体测试。

传感器类型取决于被测物料的表面形状和材质。

常用的传感器类型有直探式和斜探式两种。

直探式传感器通常用于测量平滑表面的物体,而斜探式传感器则适用于测量不规则表面的物体。

工作方式和显示屏超声波测厚仪的工作方式通常有单点测量和连续测量两种。

单点测量适用于需要精确测量特定位置的物体,而连续测量则可以在短时间内对被测物体进行全面测量。

显示屏是超声波测厚仪的一个重要组成部分,能够实时反映测量结果。

常见的显示屏为液晶显示屏,大多数超声波测厚仪还配有背光灯,以便在光线暗的环境下进行测量。

扩展功能和附件不同型号的超声波测厚仪还可配备不同的扩展功能和附件。

例如,一些型号可以通过USB或蓝牙接口与计算机或移动设备进行数据传输;另一些型号可以安装数据存储卡和打印机,方便测试结果的保存和输出。

常见的附件包括测量夹具、耳机、电池、充电器等。

使用者在购买仪器时可以根据自己的需求选择相应的附件。

总结超声波测厚仪是一种重要的非破坏性测试仪器,广泛应用于制造业、化工、航空航天等领域。

本文介绍了超声波测厚仪的参数特点,包括测量范围、精度、工作频率、传感器类型、工作方式、显示屏、扩展功能和附件。

超声波测厚仪操作规程

超声波测厚仪操作规程
《超声波测厚仪操作规程》
一、测量前准备
1. 确保超声波测厚仪处于正常工作状态,检查仪器是否损坏或有异常情况。

2. 准备好测量所需的标准样品和校准块。

3. 调整仪器参数,包括声速、声程、校准等,根据不同的测量要求进行调整。

二、测量操作
1. 将超声波测厚仪放置在需要测量的表面上,并确保仪器与表面平行。

2. 确定测量点,将传感器放置在需要测量的区域,并保持传感器与表面紧密贴合。

3. 启动测量仪器,观察测量结果并记录数据。

4. 如有需要,进行多次测量并取平均值。

三、测量后处理
1. 对测量结果进行分析和比对,确保测量数据的准确性。

2. 如有需要,根据标准样品和校准块进行校正和修正,以确保测量结果达到准确性要求。

3. 对测量数据进行存档和整理,方便后续分析和比对。

四、日常维护
1. 定期清洁超声波测厚仪和传感器,防止污物积聚影响测量准确性。

2. 定期对仪器进行校准和调整,确保测量的准确性和稳定性。

3. 对仪器进行定期维护和保养,延长仪器的使用寿命。

五、安全注意事项
1. 在操作过程中严格遵守仪器操作规程,确保人身和设备安全。

2. 使用过程中注意保护仪器和传感器,防止碰撞和损坏。

3. 如果发现仪器有异常情况或故障,要及时停止使用并进行维修保养。

通过严格遵守以上操作规程,能够保证超声波测厚仪的正常使用,并获得准确可靠的测量结果。

超声波测厚仪操作流程

超声波测厚仪操作流程超声波测厚仪是一种常见的工业检测仪器,用于测量物体的厚度。

本文将介绍超声波测厚仪的操作流程,包括准备工作、设备操作和数据处理。

一、准备工作1. 确定测量对象:确定要测量的物体,并清理表面,确保无尘和油污等杂质干扰。

2. 准备超声波测厚仪:插入新电池或充电,确保电量充足。

检查探头和连接线是否完好,并进行必要的清洁。

3. 设置工作环境:选择安静、无干扰的环境进行测量,确保可靠性和准确性。

二、设备操作1. 打开超声波测厚仪:按下电源开关,等待设备启动。

2. 设置测量模式:根据需要选择合适的测量模式,如单次测量或连续测量。

3. 调整探头:将探头与测量表面垂直接触,并轻轻按压,确保良好的接触和信号传输。

4. 启动测量:按下开始/测量按钮,开始测量过程。

根据设备的要求,可能需要等待一段时间以获取准确的测量结果。

三、数据处理1. 获取测量结果:当测量完成后,屏幕将显示测量结果。

记录测量值,并检查是否符合要求。

2. 分析测量结果:根据实际需求,比较测量结果与标准值或设定范围,评估物体的厚度是否符合要求。

3. 记录和报告:将测量结果记录在适当的记录表或报告中,并保存为备份。

如有必要,可将报告提交给上级或相关部门。

四、注意事项1. 安全操作:使用超声波测厚仪时,遵守相关的安全操作规程,确保自身和他人的安全。

2. 仪器保养:定期检查和清洁超声波测厚仪的探头和连接线,确保其正常运行并延长使用寿命。

3. 校准与验证:根据需要,定期进行超声波测厚仪的校准和验证,确保测量结果的准确性和可靠性。

五、附录超声波测厚仪的操作流程如上所述,但具体操作步骤可能因不同设备品牌或型号而有所差异。

因此,在使用前,请详细阅读设备的操作手册,并按照制造商提供的指导执行相关操作。

总结:超声波测厚仪操作的准备工作包括确定测量对象、准备设备和设置工作环境。

设备操作阶段包括打开设备、设置测量模式、调整探头和启动测量。

数据处理阶段包括获取测量结果、分析结果和记录报告。

超声波测厚仪的使用方法

超声波测厚仪的使用方法超声波测厚仪是一种非破坏性测试仪器,通过超声波探头对被测物体进行探测,测出物体的厚度,适用于金属、塑料、橡胶、玻璃等材料的厚度测量。

下面介绍超声波测厚仪的使用方法。

一、超声波测厚仪的结构和原理超声波测厚仪由主机、探头、显示器等部分组成。

探头发射出的超声波在被测物体内部反射,反射波经过探头接收后,主机通过处理后在显示器上显示出被测物体的厚度。

二、超声波测厚仪的使用步骤1. 准备工作超声波测厚仪使用前需要进行预热,预热时间一般为15分钟左右。

同时,还需要根据被测物体的材质选择合适的探头。

2. 仪器校准超声波测厚仪使用前需要进行校准,将标准样品放在被测物体下面,将探头放在标准样品上方,调整仪器使其显示出标准样品的厚度。

如果显示值与实际值相差较大,则需要进行调整。

3. 测量厚度将探头贴在被测物体上,使其与被测物体保持垂直,轻轻按下探头,观察显示器上的数值即为被测物体的厚度。

4. 记录数据将测量结果记录下来,便于下一步的处理和分析。

5. 清洁保养使用后需要将探头清洁干净,避免灰尘和污垢影响测量精度。

同时,需要将超声波测厚仪放置在干燥通风的地方,避免受潮和损坏。

三、超声波测厚仪的注意事项1. 使用前必须进行预热和校准,保证测量精度。

2. 在测量过程中需要保持探头与被测物体垂直,并轻轻按下,避免对被测物体造成损伤。

3. 在测量过程中需要避免探头与被测物体之间有空气或液体,否则会影响测量精度。

4. 超声波测厚仪不能用于液体测量。

5. 使用后需要及时清洁和保养,避免灰尘和污垢影响测量精度。

超声波测厚仪是一种非常实用的测试仪器,广泛应用于工业生产和科学研究等领域。

但是,在使用过程中需要注意安全和精度,避免对被测物体造成损伤或误差。

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超声波测厚仪1.系统方案设计1.1 概述由于社会不断进步发展,人们对物体厚度测量的要求越来越高,许多传统的测厚方法已经无法满足我们的需求,还有在很多要求实时测距的情况下,传统的测厚方法也很难完成测量的任务。

第一台接触式速续测厚仪大约出现在1930年,操作者用这台侧厚仪器去侧量铜材的厚度时, 必须把它推向待侧的钢带, 用机械的方法来测量距带材边沿几寸范围内的金属材料的厚度。

这种测量方法使用极其不便,而且测量精度也很低。

在我们看来,一般的物体尺寸的测量,无非长、宽、高(厚),三个方面,而厚度测量是生产中最常见的测量内容之一,常用量具是游标卡尺或千分尺,这些量具在使用时都必须和工件接触,虽然接触压力不大,但对一些特殊工件,在测量时不允许量具和工件接触,否则会在工件表面上留下压印或划痕,甚至有些测量环境环境下很难或无法进行接触式测量,那么,这就需要有一种新的方法来代替接触式测量。

随着科技大发展和生产力的要求,非接触式的测量方法出现了。

第一台成功的非接触式自动测厚仪应用了X射线吸收技术。

从此,非接触式测量方法开始了迅猛发展,其强大的功能和优点无法使传统的接触式测量望其项背,也为人类社会的发展,工业文明的进步做出了巨大的贡献。

而目前能够通过采用波在介质中的传播速度和时间关系进行测量的技术主要有激光测距、微波雷达测距和超声波测距三种。

激光和雷达测距仪造价偏高,不利于广泛的普及应用,在某些应用领域有其局限性。

超声波测距由于其能进行非接触测量和相对较高的精度,越来越被人们所重视。

于是,超声波测距这种新的测距方法在测距的应用中将越来越广。

由于超声波具有指向性好、能量损耗低、传播距离较远、不易受外界环境影响和对被测目标无损害等特点,利用超声波测量厚度就可以解决传统测量方法中遇到的问题。

利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛的应用。

超声波测厚电路可以由传统的模拟或者数字电路构建,但是基于这些传统电路构建的系统往往可靠性差,调试困难,可扩展性差,所以基于单片机的超声波测距系统被广泛的应用。

通过简单的外围电路发生和接收超声波,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。

凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。

并且可以采集环境温度进行测距补偿,其测量电路小巧,精度高,反映速度快,可靠性好,并且能够非常简单快捷的测出所需要的距离。

超声波测厚适用于超声波能以一恒定速度在其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。

此仪器可对各种板材和各种加工零件作精确测量。

可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。

由单片机计时,单片机使用12.0MHz晶振,所以此系统的测量精度可以达到毫米级,同时此系统的成本非常的低廉,稳定性好,可以得到广泛的应用。

1.2 系统方案框图图1 超声波测厚仪原理框图此系统根据超声波在空气中传播反射原理, 把超声波传感器作为接口部件, 利用超声波在空气中传播的时间差来测量厚度,设计了一套超声波检测系统。

该系统设计主要分为主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个基本模块构成。

2.超声波测厚仪工作原理2.1检测原理超声波测厚方法的原理通常使用的是时间差。

首先测量从发射超声波遇到障碍后返回的时间,然后乘以超声声速的二分之一即得到声源与障碍物之间的厚离。

声波智能测厚仪设计测量装置利用超声波传感器,与单片机处理,最后通过LED数码管显示测量值之间的厚度。

智能超声波测厚仪由三个部分组成,包括微控制器,超声波传感器和数字控制。

图2 超声波智能测厚仪原理框图由上图可以看出,硬件电路设计主要包括单片机系统,超声波发射器和超声波接收器,显示电路四部分组成。

或者用AT89C52单片机微控制器系列兼容系列代替。

单片机对超声波发射器进行控制,超声波接受器把检测的信号输入到单片机中,然后通过内部程序传输的信号进行分析,计算和处理,由LED数码管显示测量厚离的最终值。

2.2测厚传感器的选择2.2.1激光测厚传感器激光传感器利用激光的方向性强和传光性好的特点,它工作时先由激光传感器对准障碍物发射激光脉冲,经障碍物反射后向各个方向散射,部分散射光返回到接受传感器,能接受其微弱的光信号,从而记录并处理光脉冲发射到返回所经历的时间即可测定距离,即用往返时间的一半乘以光速就能得到距离。

其优点是测量的距离远、速度快、测量精确度高、量程范围大,缺点是对人体存在安全问题,而且制作的难度大成本也比较高。

激光测厚仪是近年来开发出的高科技实用型设备, 是用于热轧生产线上时在线式连续测量成材厚度的非接触式测量设备。

它有效地改善了工作环境, 具有测量准确、精度高、实用性好、安全可靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点, 并为轧制钢材厚度控制提供了准确的信息, 从而提高了生产效率和产品质量, 降低了劳动强度度。

激光测厚仪使用两年多以来, 具不完全统计, 因板厚误差造成的废品率下降了50%以上, 创经济效益上亿元, 广泛地受到人们的肯定与赞赏。

我们有理由相信,在未来的发展过程中,激光测厚仪作为非接触测量领域的一个重要分支将更能发挥其作用。

2.2.2超声波传感器超声波是一种超出人类听觉极限的声波即其振动频率高于20 kHz的机械波。

超声波传感器在工作的时候就是将电压和超声波之间的互相转换,当超声波传感器发射超声波时,发射超声波的探头将电压转化的超声波发射出去,当接收超声波时,超声波接收探头将超声波转化的电压回送到单片机控制芯片。

超声波具有振动频率高、波长短、绕射现象小而且方向性好还能够为反射线定向传播等优点,从安全性,成本、方向性等方面综合考虑,超声波传感器更适合设计要求。

根据对以上两种传感器性能的比较,虽然能明显看出来激光传感器是比较理想的选择,但是它的价格却比较高,而且安全度不够高。

同时超声波传感器具有较强的抗干扰能力和较短的响应时间,因此选用超声波传感器作为此设计方案的传感器探头。

3.硬件设计3.1 AT89C52单片机的概述图3 AT89C52引脚结构功能特性描述:与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作:0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、2个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器等。

AT89C52引脚功能描述:VCC :电源GND:地P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。

作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。

在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。

在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;而在程序校验时,输出指令字节。

程序校验时,需要外部上拉电阻。

P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。

对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。

在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。

P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。

对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。

在flash编程和校验时,P2口亦接收低高位地址和其它控制信号。

P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。

对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。

在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。

P3口亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下所示。

AT89S52 引脚号第二功能P3.0 RXD (串行输入)P3.1 TXD (串行输出)P3.2 INT0 (外部中断0)P3.3 INT1 (外部中断1)P3.4 T0 (定时器0外部输入)P3.5 T1 (定时器1外部输入)P3.6 WR (外部数据存储器写选通)P3.7 RD (外部数据存储器写选通)RST:复位输入。

晶振工作时,RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。

ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8 位地址的输出脉冲。

在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。

然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过一个ALE脉冲。

PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。

当AT89C51从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活。

EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。

为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA必须接GND。

为了执行内部程序指令,EA应该接VCC。

在flash 编程期间,EA也接收12伏VPP电压。

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

AT89C52 有5个中断源,中断是指计算机在执行某一程序的过程中, 由于计算机系统内、外的某种原因, 而必须中止原程序的执行,转去执行相应的处理程序,待处理结束之后, 再回来继续执行被中止的原程序的过程。

采用了中断技术后的计算机, 可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题, 使计算机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息, 同时, 它也提高了计算机处理故障与应变的能力。

两个外部中断(INT0 和INT1),两个定时中断(定时器0、1)和一个串行中断。

每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。

IE还包括一个中断允许总控制位EA,它能一次禁止所有中断。

中断源是在一个计算机系统对中断请求的来源,中断可以人为设定,它可以在应对突发随机事件设置。

通常的I / O设备,实时控制系统的故障随机参数和信息源等。

较高优先级的中断,那么到更高的优先级响应。

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