超聲波測(cè)厚儀

1、0超聲波測(cè)厚儀超聲波測(cè)厚儀1.1.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1.1概述由于社會(huì)不斷進(jìn)步發(fā)展，人們對(duì)物體厚度測(cè)量的要求越來(lái)越高，許多傳統(tǒng)的測(cè)厚方法已經(jīng)無(wú)法滿足我們的需求，還有在很多要求實(shí)時(shí)測(cè)距的情況下，傳統(tǒng)的測(cè)厚方法也很難完成測(cè)量的任務(wù)。第一臺(tái)接觸式速續(xù)測(cè)厚儀大約出現(xiàn)在1930年，操作者用這臺(tái)側(cè)厚儀器去側(cè)量銅材的厚度時(shí)必須把它推向待側(cè)的鋼帶用機(jī)械的方法來(lái)測(cè)量距帶材邊沿幾寸范圍內(nèi)的金屬材料的厚度。這種測(cè)量方法使用極其不便，而且測(cè)量精度也很低。

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

3、了X射線吸收技術(shù)。從此，非接觸式測(cè)量方法開始了迅猛發(fā)展，其強(qiáng)大的功能和優(yōu)點(diǎn)無(wú)法使傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量望其項(xiàng)背，也為人類社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)文明的進(jìn)步做出了巨大的貢獻(xiàn)。而目前能夠通過(guò)采用波在介質(zhì)中的傳播速度和時(shí)間關(guān)系進(jìn)行測(cè)量的技術(shù)主要有激光測(cè)距、微波雷達(dá)測(cè)距和超聲波測(cè)距三種。激光和雷達(dá)測(cè)距儀造價(jià)偏高，不利于廣泛的普及應(yīng)用，在某些應(yīng)用領(lǐng)域有其局限性。超聲波測(cè)距由于其能進(jìn)行非接觸測(cè)量和相對(duì)較高的精度，越來(lái)越被人們所重視。于是，超聲波測(cè)距這種新的測(cè)距方

4、法在測(cè)距的應(yīng)用中將越來(lái)越廣。由于超聲波具有指向性好、能量損耗低、傳播距離較遠(yuǎn)、不易受外界環(huán)境影響和對(duì)被測(cè)目標(biāo)無(wú)損害等特點(diǎn)，利用超聲波測(cè)量厚度就可以解決傳統(tǒng)測(cè)量方法中遇到的問(wèn)題。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此超聲波測(cè)量距離技術(shù)在工業(yè)控制、勘探測(cè)量、機(jī)器人定位和安全防范等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。2超聲波測(cè)厚方法的原理通常使用的是時(shí)間差。首先測(cè)量從發(fā)射超聲波遇到障礙后返

5、回的時(shí)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(cè)厚儀設(shè)計(jì)測(cè)量裝置利用超聲波傳感器，與單片機(jī)處理，最后通過(guò)LED數(shù)碼管顯示測(cè)量值之間的厚度。智能超聲波測(cè)厚儀由三個(gè)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(cè)厚儀原理框圖由上圖可以看出，硬件電路設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)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?；蛘哂肁T89C52單片機(jī)微控制器系列兼容系列代替。單片機(jī)對(duì)超聲波發(fā)射器進(jìn)行控制

6、，超聲波接受器把檢測(cè)的信號(hào)輸入到單片機(jī)中，然后通過(guò)內(nèi)部程序傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行分析，計(jì)算和處理，由LED數(shù)碼管顯示測(cè)量厚離的最終值。2.2測(cè)厚傳感器的選擇2.2.1激光測(cè)厚傳感器激光傳感器利用激光的方向性強(qiáng)和傳光性好的特點(diǎn)，它工作時(shí)先由激光傳感器對(duì)準(zhǔn)障礙物發(fā)射激光脈沖，經(jīng)障礙物反射后向各個(gè)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(hào)，從而記錄并處理光脈沖發(fā)射到返回所經(jīng)歷的時(shí)間即可測(cè)定距離，即用往返時(shí)間的一半乘以光速就能得到距離。