[发明专利]一种能够消除自校正超声波测厚系统干扰杂波的技术

说明书

本发明涉及一种能够消除自校正超声波测厚系统中的干扰杂波技术。传统的自校正超声波测厚系统，由于超声波发出的部分超声波波速不垂直，导致这部分超声波透射进入校正块后会在校正块的圆柱壁和下表面发生镜面反射，最终被超声波探头所接收，形成幅值很高的干扰信号。本发明在校正块上加工了螺距小于超声波波长的螺纹，使倾斜进入校正块的超声波在圆柱壁上发生漫反射，从而使得超声波探头接收到的杂波信号的幅值大幅度减小，非常容易与被测信号区分开来。

技术领域

本发明主要用于提高自校正超声波测厚系统的检测精度。

背景技术

目前石化行业、建筑行业等，都需要对金属管道、大型钢架结构等进行厚度测量，超声波测厚技术是上述行业中广泛使用的一种技术，其工作原理如下：

将超声波探头与被测件紧密接触，探头与被测件之间涂抹有耦合剂，超声波探头激发出的一部分超声波会在被测件上表面发生反射，另一部分超声波会发生透射而进入被测件进行传播，当超声波遇到被测件底面时就会有部分超声波反射回来并被超声波探头所接收，以超声波探头接收到被测件上表面的反射信号作为计时起点，超声波探头接收到被测件下表面的反射信号作为计时终点，两者间的时间差记为T，然后利用超声波的声速V，即可计算出被测件的厚度D，公式如下：

D=VT/2

这个公式同时含有超声波的波速V和超声波在被测件中的传播时间T，为了保证测量精度，需同时保证V和T的准确度。随着技术的发展，目前超声波在被测件中的传播时间T的检测精度很高。但是超声波的波速V极易受到各种因素的影响而发生改变，比如被测材料的不同、被测件温度的不同等。但是传统的超声波测厚仪都采用一个统一的超声波声速V来计算被测件的厚度，显然不能消除超声波波速V发生变化对最终厚度测量引起的误差。

因此一种具有自校正功能的超声波测厚技术应运而生，该技术引入了一个校正块，校正块的材料与被测件的材料一致，校正块的厚度精确加工，将其厚度命名为D1。校正块的上表面安装超声波探头，下表面与被测件紧密接触，超声波探头激发出的一部分超声波首先在校正块的上表面发生反射，反射的信号被超声波探头所接收；一部分超声波发生透射进入校正块并向下传播，当超声波传播到达校正块的下表面时，一部分超声波会发生反射，一部分超声波会发生透射，反射的超声波向上传播，最终被超声波探头所接收；而发生透射的超声波继续向下传播，并进入被测件，当该部分超声波到达被测件底面时，又有一部分超声波发生反射而向上传播，并最终被超声波探头所接收。以超声波探头接收到校正块上表面的反射信号作为起点开始计时，超声波接收到校正块的下表面的反射信号的时间记为T1，接收到被测件的下表面的反射信号的时间记为T2，利用下面的公式即可计算出被测件的厚度D2.