基于8051IP核的便携式超声波测厚仪设计*
2012-11-11牟光臣石新峰
河南工学院学报 2012年6期
牟光臣,石新峰
(河南机电高等专科学校电子通信工程系,河南 新乡 453000)
超声波测厚仪携带方便,操作简单,精度较高,可以快捷而准确地测量各种结构均匀的金属材料和非金属材料的厚度。尤其对于锅炉、压力容器和管道等只有一个侧面可以接触的测量对象,具有更大优越性。利用超声波测厚仪构成的集总式检测系统,对工业企业的锅炉、压力容器和各种管道的厚度进行在线实时检测,了解其局部腐蚀、锈蚀的情况,并及时发出警报信息,对设备安全运行有着极大作用。
1 超声测厚仪工作原理
超声波测厚仪有脉冲式、共振式、兰姆波式等多种类型。目前广泛采用的是脉冲反射式。脉冲反射式超声测厚仪的工作原理及工作过程如下:
1)由微处理器触发超声脉冲发生器开始工作,产生超声脉冲,脉冲频率一般应该在40KHz以上,并激发超声探头产生(一般采用一体化探头)超声波,即时开始超声发射。控制脉冲发生器的工作时间,保证每次发射8~15个周期。
2)超声波通过被测介质传输至材料分界面。
3)超声波脉冲在分界面处被反射。回波被一体化探头接收到。
4)接收电路对回波信号进行多次滤波及放大,并截取第一次回波信号的峰值,变成数字信号传输至高速计数器。
5)周期固定的高速计数器自发出超声脉冲序列时开始进行高速计数,当接收到回波有效信号时结束计数。即可得到超声波在介质中的渡越时间。
6)利用微处理器将渡越时间除以2,再乘上超声波在某种固定介质中的传播速度,即可得到介质厚度。……
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