表面涂层厚度超声测量方法研究

摘要

本文针对厚度小于1mm涂层材料,研究一种适用于表面涂层厚度超声测量的信号处理方法.超声波在两层或多层介质中传播,界面回波相位差恒定,回波相互叠加并发生干涉.超声波由声阻抗为Zi介质入射到声阻抗为Zj介质中,当Zi＜Zj时,界面回波相位相同,相位差为零,回波信号的功率谱在频率为基频的奇数倍处出现周期性极小值;当Zi＞Zj时,相位相反,相位差为π,回波信号的功率谱在基频的偶数倍处出现周期性极小值.已知介质声速ν,其厚度L可由声速与二倍周期性极小值的频率间隔△f之比来获得.采用水浸聚焦脉冲回波检测技术,利用晶片直径7mm,中心频率10MHz的换能器,在焦距12mm的条件下,测试了镍基高温合金NiCrAlY基体上270～400mm ZrO2等离子体喷涂涂层厚度,实验结果与金相法测试结果相符.