超声波测厚仪
- 格式:doc
- 大小:67.00 KB
- 文档页数:17
TT130超声波测厚仪使用说明书北京时代山峰科技有限公司TEL:010-******** 010-********FAX:010-******** 010-********1目次1.概述xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx32.性能指标xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx43.主要功能xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx54.测量步骤xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx55.测量声速xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx86.厚度值存储xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx97.低电压指示xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx108.自动关机xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx109.测量技术xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx1010.测量误差的预防方法xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx1211.注意事项xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx1412.维修xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx14附表: 各种材料的声速xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx1521 概述1.1 适用范围TT130智能化超声波测厚仪,采用超声波测量原理,适用于能使超声波以一恒定速度在其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。
如何用超声波测厚仪测量铸件材料测厚仪如何操作使用超声波测厚仪测量铸件材料时,因铸件材料其特别性,晶粒比较大,组织不够紧密,再加上往往处于毛面状态就进行测量,因此使测量碰到较大的困难。
首先是晶粒的粗使用超声波测厚仪测量铸件材料时,因铸件材料其特别性,晶粒比较大,组织不够紧密,再加上往往处于毛面状态就进行测量,因此使测量碰到较大的困难。
首先是晶粒的粗大和组织不紧密性造成声能的极大衰减,衰减是由材料对声能的散射和吸取造成的。
衰减的程度与晶粒尺寸和超声频率是有紧密关系的,相同频率下衰减随晶粒直径的增大而增大,但有一最高点,超过这一点,晶粒直径再增大,衰减基本趋于一固定值。
对于不同频率的衰减随频率的增大而增大。
其次,由于晶粒粗大和铸造中存在粗大异相组织时,将产生异常反射,即草状回波或树状回波,使测厚显现错误读数,造成误判。
另外,随着晶粒的粗大,金属结晶方向上的弹性各向异性表现得更为显着,从而使不同方向上的声速造成差异,最大差异甚至可达 5.5%。
而且工件内不同位置上组织的致密性也不一致,这也将造成声速的差异。
这些都将产生测量的不精准。
因此对铸件测量要特别当心。
对铸件测量时应注意:在测量表面不加工的铸件时,必需接受粘度较大的机油、黄油和水玻璃作耦合剂。
可以用与待测物相同的材料,测量方向与待测物也相同的标准试块校准材料的声速。
必要时可进行两点校准。
—专业分析仪器服务平台,试验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣扬媒体。
相关热词:等离子清洗机,反应釜,旋转蒸发仪,高精度温湿度计,露点仪,高效液相色谱仪价格,霉菌试验箱,跌落试验台,离子色谱仪价格,噪声计,高压灭菌器,集菌仪,接地电阻测试仪型号,柱温箱,旋涡混合仪,电热套,场强仪万能材料试验机价格,洗瓶机,匀浆机,耐候试验箱,熔融指数仪,透射电子显微镜。
超声波测厚仪紧要有主机和探头两部分构成。
主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分,由发射电路产生的高压冲击波激励探头,产生超声发射脉冲波,脉冲超声波测厚仪紧要有主机和探头两部分构成。
DC-2010B智能超声波测厚仪使 用 手 册北京市德光电子公司地址:北京市海淀区西北旺百旺茉莉园38号楼108邮编:100083电话:(010)51659992传真:(010)623140061目录一、概述 ---------------------------------------------------------- 1二、技术参数 ---------------------------------------------------------- 1三、测量原理 ---------------------------------------------------------- 1四、整机、部件及内容 ---------------------------------------------------------- 24.1 仪器整机 ----------------------------------------------------------- 24.2 显示部分 ----------------------------------------------------------- 24.3 键盘部分 ----------------------------------------------------------- 2五、测量前的准备 ------------------------------------------------------------ 25.1 仪器准备 ----------------------------------------------------------- 35.2 探头的选择 ----------------------------------------------------------- 35.3 被测体表面的处理技术 ---------------------------------------------------------- 3六、仪器的功能应用 ------------------------------------------------------------ 36.1 仪器开机 ----------------------------------------------------------- 36.2 测量 ----------------------------------------------------------- 36.3 仪器的校准 ---------------------------------------------------------- 36.4 仪器内置状态显示及操作 ------------------------------------------------------ 46.5 数据存储功能 ----------------------------------------------------------- 66.6 数据阅读功能 ----------------------------------------------------------- 66.7 背光功能 ---------------------------------------------------------- 6七、测量应用技术 ----------------------------------------------------------- 77.1 测量方法 ------------------------------------------------------------ 77.2 管壁测量法 ------------------------------------------------------------ 7八、维修及注意事项 ------------------------------------------------------------- 78.1 电源检查 ------------------------------------------------------------ 78.2 注意事项 ------------------------------------------------------------- 7九、仪器的标准配置 ------------------------------------------------------------- 7 附表 ------------------------------------------------------------- 82一、概述DC-2010B智能型超声波测厚仪,采用微处理器技术,利用超声波测量原理,可以测量金属及其他多种材料的厚度、声速进行测量。
超声波测厚仪的使用指南引言超声波测厚仪是一种常用于工业领域的仪器,它可以非常准确地测量物体的厚度。
本文将会详细介绍超声波测厚仪的使用方法和注意事项,以帮助读者更好地了解和使用这一仪器。
一、超声波测厚仪的工作原理超声波测厚仪通过发射一束超声波,然后测量波经过被测物体后的反射时间,从而计算出物体的厚度。
具体来说,当超声波传播到被测物体上时,一部分会被吸收,一部分会被反射回来。
测厚仪接收到反射回来的超声波,并计算出物体的厚度。
二、使用超声波测厚仪的步骤1. 准备工作在使用超声波测厚仪之前,首先确保仪器处于正常工作状态。
检查探头是否干净、无损坏,并确保电源充足。
另外,为了获得准确的测量结果,需要将被测物体表面保持干净和光滑。
2. 设置参数根据被测物体的特点,合理设置超声波测厚仪的参数。
其中包括选择适当的工作频率、设置测量模式(如单次测量或连续测量)、调整幅值增益等。
不同的物体可能需要不同的参数设置,确保选择最佳的测量参数有助于提高测量的准确性。
3. 进行测量将超声波测厚仪的探头轻轻贴紧被测物体表面,并按下开始测量按钮。
仪器会发射超声波并接收反射回来的信号。
在测量过程中,需保持探头的稳定,避免摇晃或移动。
4. 记录结果在测量完成后,测厚仪会显示测量结果。
将测量结果记录下来,通常会有单位为毫米或英寸的数值显示。
如果需要多次测量同一个物体,可多次重复测量并取平均值,以提高结果的准确性。
三、超声波测厚仪的注意事项1. 清洁与保养定期清洁超声波测厚仪的探头,避免灰尘或油脂等物质的污染。
同时,定期检查和维护仪器,以保证其正常工作。
如果发现探头有损坏或异常情况,应立即停止使用并进行修理或更换。
2. 被测物体的特点超声波测厚仪适用于测量各种不同材质和形状的物体,但不同物体的特点会对测量结果造成影响。
需要根据具体情况调整参数和使用方法。
例如,对于有涂层的物体,需注意涂层是否对超声波传播产生影响,需进行校正或选择合适的探头。
超声波测厚仪设备安全操作规程1. 前言超声波测厚仪是一种常用的非破坏性检测仪器,广泛应用于制造业、航空航天、石化等领域。
但是,在使用过程中,如果不按照规定的操作方法进行操作,可能会对人员和设备造成严重的伤害和损坏。
为了保障职工安全和设备安全,特制定本安全操作规程,以供参考。
2. 安全操作规程2.1 设备检查在使用超声波测厚仪之前,必须进行设备检查,以确保设备正常、安全运行。
具体的检查事项如下:1.确认电源插头连接牢固、插座良好接地。
2.检查探头和仪器连接处是否松动。
3.确定仪器开关处于关闭状态。
4.不得使用带有损坏的探头,必须检查探头表面是否有裂痕、异物等。
5.确定测量工作区域没有易燃、易爆物品、没有危险物体影响。
2.2 职工操作在操作超声波测厚仪之前,请职工牢记以下几点:1.在操作设备前,请穿戴符合身份的劳保用品(如:操作手套、护目镜等)。
2.禁止单人操作或单人在现场操作,必须双人作业。
3.警告任何在工作区域经过的人员,确保工作区域是安全的。
4.严禁冒险行为,如使用不合适的设备、材料等来代替常规工具。
2.3 职工职责职工必须牢记以下职责,以确保设备正常、安全运行:1.操作设备前,必须接受相应的培训和实践;考试后经管理员同意方可上岗。
2.必须符合所有相关安全规定;3.在工作区域内必须随时保持警觉,观察现场的任何改变。
4.遵循操作程序,正确使用探头、调节设备参数等,确保精确、可靠的数据。
5.加强工作量期间的监督,保证工具在不使用时的安全存储、放置。
3. 总结在使用超声波测厚仪设备时,必须认识到安全非常重要。
本文列举了必要的安全操作规程,以确保工作人员的安全和设备的安全。
操作才能保障人身安全和设备安全,为生产保驾护航。
超声波测厚仪的使用方法超声波测厚仪是一种非破坏性测试仪器,通过超声波探头对被测物体进行探测,测出物体的厚度,适用于金属、塑料、橡胶、玻璃等材料的厚度测量。
下面介绍超声波测厚仪的使用方法。
一、超声波测厚仪的结构和原理超声波测厚仪由主机、探头、显示器等部分组成。
探头发射出的超声波在被测物体内部反射,反射波经过探头接收后,主机通过处理后在显示器上显示出被测物体的厚度。
二、超声波测厚仪的使用步骤1. 准备工作超声波测厚仪使用前需要进行预热,预热时间一般为15分钟左右。
同时,还需要根据被测物体的材质选择合适的探头。
2. 仪器校准超声波测厚仪使用前需要进行校准,将标准样品放在被测物体下面,将探头放在标准样品上方,调整仪器使其显示出标准样品的厚度。
如果显示值与实际值相差较大,则需要进行调整。
3. 测量厚度将探头贴在被测物体上,使其与被测物体保持垂直,轻轻按下探头,观察显示器上的数值即为被测物体的厚度。
4. 记录数据将测量结果记录下来,便于下一步的处理和分析。
5. 清洁保养使用后需要将探头清洁干净,避免灰尘和污垢影响测量精度。
同时,需要将超声波测厚仪放置在干燥通风的地方,避免受潮和损坏。
三、超声波测厚仪的注意事项1. 使用前必须进行预热和校准,保证测量精度。
2. 在测量过程中需要保持探头与被测物体垂直,并轻轻按下,避免对被测物体造成损伤。
3. 在测量过程中需要避免探头与被测物体之间有空气或液体,否则会影响测量精度。
4. 超声波测厚仪不能用于液体测量。
5. 使用后需要及时清洁和保养,避免灰尘和污垢影响测量精度。
超声波测厚仪是一种非常实用的测试仪器,广泛应用于工业生产和科学研究等领域。
但是,在使用过程中需要注意安全和精度,避免对被测物体造成损伤或误差。
目录一、概述 ............................................................................................ ‐ 1 ‐二、技术参数 .................................................................................... ‐ 1 ‐三、测量原理 .................................................................................... ‐ 1 ‐四、整机、部件及内容 ..................................................................... ‐ 2 ‐【4.1】仪器整机 ................................................................................ ‐ 2 ‐ 【4.2】显示部分 ................................................................................ ‐ 3 ‐ 【4.3】键盘部分 ................................................................................ ‐ 3 ‐五、测量前的准备 ............................................................................. ‐ 4 ‐【5.1】仪器准备 ................................................................................ ‐ 4 ‐ 【5.2】探头的选择 ............................................................................ ‐ 4 ‐ 【5.3】被测物体表面的处理技术 .................................................... ‐ 4 ‐六、仪器的功能应用 ......................................................................... ‐ 5 ‐【6.1】开机 ........................................................................................ ‐ 5 ‐ 【6.2】校准 ........................................................................................ ‐ 5 ‐ 【6.3】测量 ........................................................................................ ‐ 6 ‐ 【6.4】二次校准 .............................................................................. ‐ 10 ‐ 【6.5】声速设置 ................................................................................ ‐ 7 ‐ 【6.6】精度和制式 .......................................................................... ‐ 10 ‐ 【6.7】功能设定 .............................................................................. ‐ 11 ‐七、测量应用技术 ........................................................................... ‐ 13 ‐【7.1】测量方法 .............................................................................. ‐ 13 ‐ 【7.2】管壁测量法 .......................................................................... ‐ 13 ‐八、维护及注意事项 ....................................................................... ‐ 13 ‐【8.1】电源检查 .............................................................................. ‐ 13 ‐ 【8.2】注意事项 .............................................................................. ‐ 13 ‐南北潮商城 | www.nbchao.com一、概述德光DC-1000C智能型超声波测厚仪,采用微处理器技术,利用超声波测量原理,可以对金属及其他多种材料的厚度、声速进行测量。
镀层检测仪和超声波测厚仪共同和不同点介绍镀层检测仪和超声波测厚仪都是常用的非破坏性检测设备,用于测试和评估材料表面的物理特性。
在工业生产中,对于保证产品质量和检测其表面特性至关重要,两种检测设备是非常重要的。
本文将会介绍这两种检测设备的共同点和不同点。
共同点1. 非破坏性测试首先,两种检测设备都是非破坏性检测设备。
在测试的过程中,不需要破坏材料表面或者改变其结构,这对于材料本身的特性和使用寿命都非常有帮助。
2. 材料的厚度检测其次,两种检测设备都能够测量材料的厚度。
这对于产品的制造和加工非常重要,因为必须保持材料在一定范围内的厚度,才能保证产品的质量和性能。
3. 可靠性高、精度高最后,两种检测设备都具有高可靠性和高精度的特点。
两种设备采用的非破坏性的测试方式,在测试过程中不会对材料造成任何影响,保证了测试结果的可靠性和稳定性。
不同点1. 测量原理镀层检测仪是通过测试被测试物体表面层的反射光信号,判断镀层的厚度和质量是否符合标准。
它采用的是光学测量原理,适用于不同种类的镀层,如金属镀层、非金属镀层等。
超声波测厚仪则是通过测试材料内部的声波反射信号,来测量材料的厚度。
它采用的是声学测量原理,适用于各种类型的材料,如金属、塑料、橡胶等。
2. 测试范围镀层检测仪主要用于检测镀层的质量和厚度。
它可以广泛应用于各种类型的金属和非金属材料,对于不同种类的镀层也有很好的适应性。
超声波测厚仪则主要用于测量材料的厚度。
它适用于较薄的金属、塑料和橡胶等各种类型的材料,但是对于较厚的材料,需要特殊设计的探头才能进行测量。
3. 测试结果镀层检测仪主要测试镀层的质量和厚度。
在测试过程中,可以通过仪器显示和声音提示等方式,直接得到测试结果并进行分析。
超声波测厚仪则主要测量材料的厚度。
在测试过程中,可以通过屏幕显示等方式对测试结果进行直观呈现,也可以通过数据处理,得到更加精确的测量结果。
结论通过本文的介绍,我们可以发现,镀层检测仪和超声波测厚仪虽然都是非破坏性测试设备,在测量原理和测试范围上存在很大差异,但是它们这两个非破坏性测试设备在不同的使用需求中,都有着重要的应用和价值。
超声波测厚仪使用说明书瑞戈(上海)实业有限公司1 概述 (1)1.1 技术参数 (1)1.2 主要功能 (2)1.3 工作原理 (2)1.4 仪器配置 (3)1.5 工作条件 (4)2 结构与外观 (5)2.1 仪器外观 (5)2.2 主机结构 (5)2.3 主显示界面 (6)2.4 键盘定义 (7)3 测量前的准备 (7)3.1 仪器准备 (7)3.2 探头选择 (7)3.3 被测工件的表面处理 (8)4 仪器使用 (8)4.1 仪器开、关机 (8)4.2 设定探头型号 (8)4.3 声速设置 (9)4.4 探头校准 (9)4.5 厚度测量 (10)4.6 声速测量 (10)4.7 两点校准 (10)4.8 设置限界 (11)4.9 设置显示分辨率(测量精度) (12)4.10 设置单位制式 (12)4.11 厚度值存储 (12)4.12 厚度值打印 (14)4.13 系统设置 (14)4.14 查看系统信息 (15)4.15 背光功能 (15)4.16 电池电量指示 (15)4.17 自动关机 (15)4.18 恢复出厂设置 (16)4.19 与PC机通讯 (16)5 菜单操作 (17)5.1 进入主菜单: (18)5.2 进入子菜单 (18)5.3 切换设置 (18)5.4 数值输入 (18)5.5 保存并退出菜单 (18)5.6 放弃并退出菜单 (18)6 测量应用技术 (18)6.1 测量方法 (18)6.2管壁测量法 (19)7维护及注意事项 (19)7.1 电源检查 (19)7.2 一般注意事项 (20)7.3 测量中注意事项 (20)7.4 标准试块的清洁 (20)7.5 机壳的清洁 (20)7.6 仪器维修 (21)8 贮存与运输条件 (21)附录A材料声速 (22)附录B 超声测厚中的常见问题与处理方法 (23)用户须知 (29)1 概述本仪器是智能型超声波测厚仪,采用最新的高性能、低功耗微处理器技术,基于超声波测量原理,可以测量金属及其它多种材料的厚度,并可以对材料的声速进行测量。
影响超声波测厚仪示值的因素超声波测厚仪是一种常见的非破坏性检测仪器,用于测量材料的厚度。
超声波测厚仪通过发送超声波信号到材料内部,接收反射回来的信号并计算信号传播时间,从而确定材料的厚度。
然而,在使用超声波测厚仪测量材料厚度时,可能会遇到实际测量值与真实厚度有偏差的情况,这是因为超声波测厚仪的示值受许多因素的影响。
下面将介绍几个影响超声波测厚仪示值的因素。
材料的声速超声波测厚仪测量材料的厚度依赖于超声波在材料中的传播速度,即声速。
不同材料的声速不同,因此在测量不同材料时,超声波的传播速度也不同。
如果超声波仪器的声速设定值与材料实际声速不一致,则会造成示值的偏差。
材料的密度材料的密度也会影响超声波测厚仪的示值。
一般情况下,密度越大的材料,声波的传播速度越快。
因此,在测量不同密度的材料时,需要根据材料的密度调整超声波仪器的声速设定值,以保证准确的测量结果。
材料的温度材料的温度也会影响超声波的传播速度。
温度越高,材料内部分子的振动就会更加剧烈,这会影响声波的传播速度。
因此,在测量材料时,需要考虑材料的温度对示值的影响,并相应地进行测量修正。
材料的表面条件材料的表面条件也会影响超声波测厚仪的示值。
如果材料表面有氧化层、油污或者其它污物,这些物质会影响声波在材料中的传播速度,进而影响超声波仪器的示值。
因此,在测量材料时,需要注意材料表面的清洁程度,以保证测量结果的精确性。
仪器的使用方法仪器的使用方法也会影响示值的准确性。
比如,在测量材料时,需要保证超声波传感器与材料表面的垂直度,如果传感器与材料表面夹角过大或过小,也会造成示值的偏差。
此外,操作人员的技术水平也会影响示值的准确性,因此在使用超声波测厚仪时,必须严格按照操作手册进行操作,并接受专业培训,以确保测量结果的精确性。
综上所述,影响超声波测厚仪示值的因素很多,需要在使用仪器时进行全面的考虑和分析,并根据实际情况进行相应的测量修正,才能获得准确的测量结果。
超声波测厚仪1.系统方案设计1.1 概述由于社会不断进步发展,人们对物体厚度测量的要求越来越高,许多传统的测厚方法已经无法满足我们的需求,还有在很多要求实时测距的情况下,传统的测厚方法也很难完成测量的任务。
第一台接触式速续测厚仪大约出现在1930年,操作者用这台侧厚仪器去侧量铜材的厚度时, 必须把它推向待侧的钢带, 用机械的方法来测量距带材边沿几寸范围内的金属材料的厚度。
这种测量方法使用极其不便,而且测量精度也很低。
在我们看来,一般的物体尺寸的测量,无非长、宽、高(厚),三个方面,而厚度测量是生产中最常见的测量内容之一,常用量具是游标卡尺或千分尺,这些量具在使用时都必须和工件接触,虽然接触压力不大,但对一些特殊工件,在测量时不允许量具和工件接触,否则会在工件表面上留下压印或划痕,甚至有些测量环境环境下很难或无法进行接触式测量,那么,这就需要有一种新的方法来代替接触式测量。
随着科技大发展和生产力的要求,非接触式的测量方法出现了。
第一台成功的非接触式自动测厚仪应用了X射线吸收技术。
从此,非接触式测量方法开始了迅猛发展,其强大的功能和优点无法使传统的接触式测量望其项背,也为人类社会的发展,工业文明的进步做出了巨大的贡献。
而目前能够通过采用波在介质中的传播速度和时间关系进行测量的技术主要有激光测距、微波雷达测距和超声波测距三种。
激光和雷达测距仪造价偏高,不利于广泛的普及应用,在某些应用领域有其局限性。
超声波测距由于其能进行非接触测量和相对较高的精度,越来越被人们所重视。
于是,超声波测距这种新的测距方法在测距的应用中将越来越广。
由于超声波具有指向性好、能量损耗低、传播距离较远、不易受外界环境影响和对被测目标无损害等特点,利用超声波测量厚度就可以解决传统测量方法中遇到的问题。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛的应用。
超声波测厚电路可以由传统的模拟或者数字电路构建,但是基于这些传统电路构建的系统往往可靠性差,调试困难,可扩展性差,所以基于单片机的超声波测距系统被广泛的应用。
通过简单的外围电路发生和接收超声波,当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
并且可以采集环境温度进行测距补偿,其测量电路小巧,精度高,反映速度快,可靠性好,并且能够非常简单快捷的测出所需要的距离。
超声波测厚适用于超声波能以一恒定速度在其内部传播,并能从其背面得到反射的各种材料厚度的测量。
此仪器可对各种板材和各种加工零件作精确测量。
可广泛应用于石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各个领域。
由单片机计时,单片机使用12.0MHz晶振,所以此系统的测量精度可以达到毫米级,同时此系统的成本非常的低廉,稳定性好,可以得到广泛的应用。
1.2 系统方案框图图1 超声波测厚仪原理框图此系统根据超声波在空气中传播反射原理, 把超声波传感器作为接口部件, 利用超声波在空气中传播的时间差来测量厚度,设计了一套超声波检测系统。
该系统设计主要分为主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个基本模块构成。
2.3.超声波测厚仪工作原理2.1检测原理超声波测厚方法的原理通常使用的是时间差。
首先测量从发射超声波遇到障碍后返回的时间,然后乘以超声声速的二分之一即得到声源与障碍物之间的厚离。
声波智能测厚仪设计测量装置利用超声波传感器,与单片机处理,最后通过LED数码管显示测量值之间的厚度。
智能超声波测厚仪由三个部分组成,包括微控制器,超声波传感器和数字控制。
图2 超声波智能测厚仪原理框图由上图可以看出,硬件电路设计主要包括单片机系统,超声波发射器和超声波接收器,显示电路四部分组成。
或者用AT89C52单片机微控制器系列兼容系列代替。
单片机对超声波发射器进行控制,超声波接受器把检测的信号输入到单片机中,然后通过内部程序传输的信号进行分析,计算和处理,由LED数码管显示测量厚离的最终值。
2.2测厚传感器的选择2.2.1激光测厚传感器激光传感器利用激光的方向性强和传光性好的特点,它工作时先由激光传感器对准障碍物发射激光脉冲,经障碍物反射后向各个方向散射,部分散射光返回到接受传感器,能接受其微弱的光信号,从而记录并处理光脉冲发射到返回所经历的时间即可测定距离,即用往返时间的一半乘以光速就能得到距离。
其优点是测量的距离远、速度快、测量精确度高、量程范围大,缺点是对人体存在安全问题,而且制作的难度大成本也比较高。
激光测厚仪是近年来开发出的高科技实用型设备, 是用于热轧生产线上时在线式连续测量成材厚度的非接触式测量设备。
它有效地改善了工作环境, 具有测量准确、精度高、实用性好、安全可靠、无辐射、非接触式测量等人工测量及其它测量方法无法比拟的优点, 并为轧制钢材厚度控制提供了准确的信息, 从而提高了生产效率和产品质量, 降低了劳动强度度。
激光测厚仪使用两年多以来, 具不完全统计, 因板厚误差造成的废品率下降了50%以上, 创经济效益上亿元, 广泛地受到人们的肯定与赞赏。
我们有理由相信,在未来的发展过程中,激光测厚仪作为非接触测量领域的一个重要分支将更能发挥其作用。
2.2.2超声波传感器超声波是一种超出人类听觉极限的声波即其振动频率高于20 kHz的机械波。
超声波传感器在工作的时候就是将电压和超声波之间的互相转换,当超声波传感器发射超声波时,发射超声波的探头将电压转化的超声波发射出去,当接收超声波时,超声波接收探头将超声波转化的电压回送到单片机控制芯片。
超声波具有振动频率高、波长短、绕射现象小而且方向性好还能够为反射线定向传播等优点,从安全性,成本、方向性等方面综合考虑,超声波传感器更适合设计要求。
根据对以上两种传感器性能的比较,虽然能明显看出来激光传感器是比较理想的选择,但是它的价格却比较高,而且安全度不够高。
同时超声波传感器具有较强的抗干扰能力和较短的响应时间,因此选用超声波传感器作为此设计方案的传感器探头。
3.硬件设计3.1 AT89C52单片机的概述图3 AT89C52引脚结构功能特性描述:与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作:0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、2个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器等。
AT89C52引脚功能描述:VCC :电源GND:地P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;而在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。
P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4 个TTL 逻辑电平。
对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
在flash编程和校验时,P2口亦接收低高位地址和其它控制信号。
P3 口:P3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,p2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。
P3口亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下所示。
AT89S52 引脚号第二功能P3.0 RXD (串行输入)P3.1 TXD (串行输出)P3.2 INT0 (外部中断0)P3.3 INT1 (外部中断1)P3.4 T0 (定时器0外部输入)P3.5 T1 (定时器1外部输入)P3.6 WR (外部数据存储器写选通)P3.7 RD (外部数据存储器写选通)RST:复位输入。
晶振工作时,RST脚持续2 个机器周期高电平将使单片机复位。
ALE/PROG:地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8 位地址的输出脉冲。
在一般情况下,ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。
然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过一个ALE脉冲。
PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。
当AT89C51从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活。
EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。
为使能从0000H 到FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA必须接GND。
为了执行内部程序指令,EA应该接VCC。
在flash 编程期间,EA也接收12伏VPP电压。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
AT89C52 有5个中断源,中断是指计算机在执行某一程序的过程中, 由于计算机系统内、外的某种原因, 而必须中止原程序的执行,转去执行相应的处理程序,待处理结束之后, 再回来继续执行被中止的原程序的过程。
采用了中断技术后的计算机, 可以解决CPU与外设之间速度匹配的问题, 使计算机可以及时处理系统中许多随机的参数和信息, 同时, 它也提高了计算机处理故障与应变的能力。
两个外部中断(INT0 和INT1),两个定时中断(定时器0、1)和一个串行中断。
每个中断源都可以通过置位或清除特殊寄存器IE 中的相关中断允许控制位分别使得中断源有效或无效。
IE还包括一个中断允许总控制位EA,它能一次禁止所有中断。
中断源是在一个计算机系统对中断请求的来源,中断可以人为设定,它可以在应对突发随机事件设置。
通常的I / O设备,实时控制系统的故障随机参数和信息源等。
较高优先级的中断,那么到更高的优先级响应。