带多次底波法涂层测厚想到的超声回波干涉的原理讨论

显示全部楼层 · 2014-5-5 16:17:36

本帖最后由 wjjxuey 于 2014-5-6 15:21 编辑

记得在带涂层测量工件的厚度时应用的多次底波法消去在涂层中传输的时间来取得工件的厚度，当时记得应该是有一个注意点，在涂层厚度小于超声波的波长时，涂层中的声波会有干涉/迭加发生以致在涂层与金属母材界面不能形成清晰的回波。对于这个原理，我翻阅了特检超声教材（第二版），在书中有两处提到了这一相似的问题，但对于具体的传输特性等并没有详细的信息。
大家有类似的关于声波传输，介质，干涉/迭加等方面的资料可以参考？

这个是我偶而编辑的草稿，没想一不留神点了发表，抱歉各位！

luolang1314 · 2014-5-5 19:57:09

当涂层厚度小于一较薄值时，这时候声波的传输会出现非线性变化，且能量分布也会变得与较厚介质不一样。所以铁磁性材料或导电材料涂层测厚会考虑利用电磁原理进行检测。我没有看到这方面的资料。但是相关的现象有些资料会有少许介绍。我想非线性声学可能会涉及到这一块，对于不容易工业应用的研究，估计不会太多的。
涂层厚度在什么范围内超声波测厚义可检？测厚仪生产厂家可能会有一些实验资料的。

糟老头子 · 2014-5-5 22:56:28

不太明白楼主的意思，可以详细描述下需要检测的对象吗？基材和涂层的材料以及厚度范围，表面是否平整，需要在哪面测量，是测量基材厚度还是涂层厚度亦或是都要测量？
关于沙发的回复，我只知道在使用双晶探头或TOFD时厚度和跃渡时间存在非线性关系，对于薄层还没听说过，我个人认为并不存在非线性，可否提供些“当涂层厚度小于一较薄值时，这时候声波的传输会出现非线性变化”的资料看看呢？谢谢了！
个人觉得使用电磁感应原理（不知指的是涡流还是霍尔效应，在这里分析下涡流）测量导电材料上的非导电涂层厚度比超声波有优势是因为很小的提离（即为非导电涂层厚度变化引起探头和基材距离的增加）可以引起线圈的感应电阻发生大的变化（距离增加，感应电流减小，所以感应电阻减小，铁磁性材料除外），而且涡流可以测量很小的涂层厚度，看到过的资料上说涡流测量涂层厚度在0.5至25μm可以达到10%至4%的精度。
使用奥林巴斯的38dl，开启穿透涂层功能，涂层可以被有效测量的下限约为0.125mm。

枫林晚 · 2014-5-6 08:23:06

没搞明白楼主到底要啥

nde7225030 · 2014-5-6 12:36:24

wjjxuey · 2014-5-6 15:18:26

感谢楼上几位的回复。我的意思是超声波在薄层的传输（薄层厚度是波长数量级或更小），发射波与回波的干涉迭加等特性，有无相关的文章参考。

糟老头子 · 2014-5-6 21:18:09

建议楼主如果有条件了做一下如下的实验，可能会有助于理解：
找一个高频窄带探头，一台可以选择射频模式的探伤仪，一个表面光滑且没有涂层的小钢块，准备一盆水（工件表面距离水层上表面大约10mm）。
把工件放入水中，连接上探头，调节好仪器，把探头放到工件表面开始观察水与工件的界面回波，探头慢慢远离工件。。。
这样对于理解你的问题可能有帮助