[发明专利]一种能精确测量超薄工件厚度方法及仪器

摘要

一种能精确测量超薄工件厚度方法，采用信号处理的方法来提取表征工件厚度的超声波信息，既适合于测量超薄大曲率工件厚度也适合于测量普通工件厚度的超声测厚技术，它的核心是对接收到的回波信号进行快速傅里叶变换从而获得测量结果；一种能精确测量超薄工件厚度方法的仪器，由探头和主机两部分组成，主机部分包括DSP控制模块、超声波发射电路、超声波信号接收电路，信号放大电路、闸门电路、通讯接口，液晶显示器和键盘。本发明的优点：既适合于测量超薄大曲率工件厚度也适合于测量普通工件厚度，可实时采集超声回波信号，实时的进行快速傅里叶变换，实时计算和存储管壁厚度，可以实现机械化自动测量。

主权项

1、一种能精确测量超薄工件厚度方法，其特征在于：能精确测量超薄工件厚度方法为采用信号处理的方法来提取表征工件厚度的超声波信息，既适合于测量超薄大曲率工件厚度也适合于测量普通工件厚度的超声测厚技术，它的核心是对接收到的回波信号进行快速傅里叶变换从而获得测量结果；超声脉冲有一定的频谱范围，当被测物体较薄时，相邻的回波重叠在一起，必然产生干涉现象，某些频率的超声波振动相互加强，而另一些频率的超声波振动相互减弱或完全抵消；通过快速傅里叶变换将接收到的时域信号转换为频域信号，也叫做频谱曲线，此时频域信号就会显示出周期性的峰值和谷值；在频率为基频f₀＝v/4x的奇数倍时出现周期性极小值，偶数倍时出现周期性极大值，其中x为被测物体的厚度，v为超声波在被测物体中的传播速度，因此测出频域信号达到极大值的频率f_n可以计算出被测物体的厚度x，x=nv2fn]]>n＝1，2，3，Λ  式中，f_n是频谱曲线上第n个极大值所对应的频率。