1。2 超声测厚的应用

超声检测行业的应用是相当广泛的，所以在生产实践中有很多的地方都用到 了超声测厚技术，运用超声测厚技术可以对材料的各种特性进行细致的研究，下 面就列举了超声测厚的几个应用：

（1）润滑剂膜厚的测定，滑动轴承依靠润滑剂进行低摩擦和低磨损工作， 润滑故障往往被视为机器故障的最常见原因之一。薄膜的失效或者缺失通常会导 致严重的摩擦，磨损和轴承的最终损坏。因此轴承状态的监测符合行业的主要利 益。而测量润滑剂的膜厚可以在轴承发生实际损害之前，给监测轴承的性能提供 一种直接的和定量的方式。

利用纵向超声波的反射测量润滑剂膜厚度是一个有前途的技术。受益于超声 波的穿透力强和直线传播特性，该方法不要求与润滑剂膜中的传感器接触，并且 它是无伤的检测。

（2）混凝土管道的测量：当混凝土管道埋在一个具有侵蚀性的土壤中时， 环境的物理化学侵蚀性会导致混凝土恶化，从而使得混凝土强度随时间降低。

对损坏的混凝土结构以 5 MHz 的中心频率进行超声波单端访问的浸入脉冲 回波和扩散场的测量。数值模拟和实验可以示出，当损坏深度大于超声波波长时， 损坏混凝土中未受损的层厚度是可以通过脉冲回波测量的。发生在薄劣化的层的 信号重叠可以使用扩散场测量技术或模式匹配技术来克服。

开发出来的声学技术，可以用于混凝土性能的评价，如今已经研究了各种非 线性测量的超声波技术，例如谐波生成，波混频和扩散场技术。使用非线性超声 检查混凝土的是非常有吸引力的，因为非线性超声波对各种类型的损坏的混凝土 有着非常高的灵敏度和非线性。一般的混凝土的非线性比金属高一个数量级。然 而，基于上述谐波产生的非线性超声波测量是难以实现的，于是就扭曲接收各种 寄生的非线性谐波。波混合技术可用于克服这些扭曲，但它需要更精密和复杂的 声学结构来对混凝土进行超声测量。

（3）弹性杨氏模量的测定：弹性杨氏模量被定义为应力（每单位面积的力） 在张力或压缩下对应于材料的应变（变形）的比值。弹性剪切模量类似于材料中 的应力与应变受到剪切应力的比例。泊松比是横向应变对应的轴向应变上绝对值 的比率。这些材料的特性都是制造业和研究应用关心的。声速可利用相应设备的 超声波脉冲回波技术测量。当材料各向异性情况下，因为方向变化而不同的声速 叫做纵波声速和横波声速。弹性模量的各向异性全矩阵的产生通常需要六套不同 的超声波测量。材料中的粗颗粒的孔隙率会影响超声模量测量的准确度，因为这 些条件可能会导致在晶粒尺寸和取向的变化或孔隙度的大小和分布的变化，从而 导致材料弹性的声速变化。

（4）小直径管测量：在管道上选取一点进行多次测量，每次测量时探头面 之间的夹角要为定值，所测得的最小值就是厚度值。而对于整个管道的测量，则 有网格测量法，精确测量法，连续测量法和 30mm 多点测量法等方法来确定所 要测的小直径管的厚度。文献综述

（5）铸造金属成特定的形状的工艺可以追溯到几千年，但只是在最近几十 年的发展中，现代超声波无损检测工具已经可以帮助确保产品的完整性。随着铸 造行业的发展，铸件被运用在很多的地方，这自然对铸件的材质，质量等综合性 能提出了更高的要求。而超声检测的技术正是可以帮助铸件行业生产出综合性能 更高的铸件。如今，基于微处理器的仪器也利用声波可以提供有关金属铸件的隐 藏内部结构更多的信息。超声波测厚仪可以用来测量空心铸件壁的尺寸。这些技 术都为铸造行业的技术与生产革新提供了强有力的帮助。