GB/T11344-2021超声测厚仪的测量原理及四种超声测量方法

1. 超声波测厚仪的工作原理在于，它通过精确测量探头发射的超声波信号在被测材料中穿过一次、两次乃至多次所需的时间，来判定被测材料的厚度。这一厚度的计算依据的是已知声速与脉冲回波时间的乘积，再除以超声波穿过的次数，具体计算公式如下方公式所示：

d = vt/n

式中各参数意义如下：
d 代表被测材料的厚度；
v 代表超声波在材料中的传播速度；
t 代表超声波信号的测量时间；
n 代表超声波信号穿过的次数。

2 . 被测材料的声速是其物理特性的一种体现，对于特定的材料，其声速往往被视为一个常数《超声波在介质中的传播速度对照表》中列出了常用材料的声速参考值。然而，需要注意的是，由于材料的成分、处理工艺以及测量条件可能存在差异，表A.1中的数据并非绝对精确。在大多数情况下，这些数据可以直接使用，但如有需要，也可通过测厚仪器进行重新测定，以确保测量的准确性。

3 . 超声波测厚的方法多种多样，下图中展示了以下四种主要方法：

方法1（单次回波法）：该方法通过测量初始脉冲与第一次底面回波之间的时间差来确定厚度，同时需要对零点进行校正，以确保测量的准确性。

方法2（单次回波延时法）：此方法测量的是延迟块界面波与第一次底面回波之间的时间差，适用于需要更精确测量特定区域厚度的情况，特别是测量薄件厚度。

方法3（多次回波法）：通过测量多次底面回波之间的时间差来计算厚度，适用于较厚材料的测量，能够提高测量的稳定性和精度。

方法4（穿透法）：该方法直接测量超声脉冲从发射探头穿过被测材料到达底面接收探头的时间，适用于需要快速、直接测量的情况。

标引序号说明:

A  ——发射/接收探头;

A1——发射探头;

A2——接收探头;

A3——双晶探头;

B  ——被测产品;

C  ——声波传输时间;

D  ——发射脉冲信号;

E1、E2、E3——底面回波:

F   ——界面回波;

G  ——迟声程;

H  ——接收脉冲