超聲波測厚儀

1、0超聲波測厚儀超聲波測厚儀1.1.系統(tǒng)方案設計系統(tǒng)方案設計1.1概述由于社會不斷進步發(fā)展，人們對物體厚度測量的要求越來越高，許多傳統(tǒng)的測厚方法已經(jīng)無法滿足我們的需求，還有在很多要求實時測距的情況下，傳統(tǒng)的測厚方法也很難完成測量的任務。第一臺接觸式速續(xù)測厚儀大約出現(xiàn)在1930年，操作者用這臺側厚儀器去側量銅材的厚度時必須把它推向待側的鋼帶用機械的方法來測量距帶材邊沿幾寸范圍內(nèi)的金屬材料的厚度。這種測量方法使用極其不便，而且測量精度也很低。

2、在我們看來，一般的物體尺寸的測量，無非長、寬、高（厚），三個方面，而厚度測量是生產(chǎn)中最常見的測量內(nèi)容之一常用量具是游標卡尺或千分尺這些量具在使用時都必須和工件接觸雖然接觸壓力不大但對一些特殊工件在測量時不允許量具和工件接觸否則會在工件表面上留下壓印或劃痕，甚至有些測量環(huán)境環(huán)境下很難或無法進行接觸式測量，那么，這就需要有一種新的方法來代替接觸式測量。隨著科技大發(fā)展和生產(chǎn)力的要求，非接觸式的測量方法出現(xiàn)了。第一臺成功的非接觸式自動測厚儀應用

3、了X射線吸收技術。從此，非接觸式測量方法開始了迅猛發(fā)展，其強大的功能和優(yōu)點無法使傳統(tǒng)的接觸式測量望其項背，也為人類社會的發(fā)展，工業(yè)文明的進步做出了巨大的貢獻。而目前能夠通過采用波在介質(zhì)中的傳播速度和時間關系進行測量的技術主要有激光測距、微波雷達測距和超聲波測距三種。激光和雷達測距儀造價偏高，不利于廣泛的普及應用，在某些應用領域有其局限性。超聲波測距由于其能進行非接觸測量和相對較高的精度，越來越被人們所重視。于是，超聲波測距這種新的測距方

4、法在測距的應用中將越來越廣。由于超聲波具有指向性好、能量損耗低、傳播距離較遠、不易受外界環(huán)境影響和對被測目標無損害等特點，利用超聲波測量厚度就可以解決傳統(tǒng)測量方法中遇到的問題。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此超聲波測量距離技術在工業(yè)控制、勘探測量、機器人定位和安全防范等領域得到了廣泛的應用。2超聲波測厚方法的原理通常使用的是時間差。首先測量從發(fā)射超聲波遇到障礙后返

5、回的時間，然后乘以超聲聲速的二分之一即得到聲源與障礙物之間的厚離。聲波智能測厚儀設計測量裝置利用超聲波傳感器，與單片機處理，最后通過LED數(shù)碼管顯示測量值之間的厚度。智能超聲波測厚儀由三個部分組成，包括微控制器，超聲波傳感器和數(shù)字控制。圖2超聲波智能測厚儀原理框圖由上圖可以看出，硬件電路設計主要包括單片機系統(tǒng)，超聲波發(fā)射器和超聲波接收器，顯示電路四部分組成。或者用AT89C52單片機微控制器系列兼容系列代替。單片機對超聲波發(fā)射器進行控制

6、，超聲波接受器把檢測的信號輸入到單片機中，然后通過內(nèi)部程序傳輸?shù)男盘栠M行分析，計算和處理，由LED數(shù)碼管顯示測量厚離的最終值。2.2測厚傳感器的選擇2.2.1激光測厚傳感器激光傳感器利用激光的方向性強和傳光性好的特點，它工作時先由激光傳感器對準障礙物發(fā)射激光脈沖，經(jīng)障礙物反射后向各個方向散射，部分散射光返回到接受傳感器，能接受其微弱的光信號，從而記錄并處理光脈沖發(fā)射到返回所經(jīng)歷的時間即可測定距離，即用往返時間的一半乘以光速就能得到距離。