冲反射式测厚仪电路概述

脉冲反射式测厚仪电路主要是由于主控器、发射电路、接收放大电路、计算电路、厚度显示等几部分组成。
下面就其中几个主要部分讨论如下：

1、发射电路
该电路是经主控器发出的脉冲触发后，产生一窄的发射脉冲信号，使换能器（探头）发射超声脉冲。从提高分辩能力和降低测厚仪范围的下限考虑，发射脉动冲要上升进间短，脉冲宽度窄，这里需要指出。影响发射脉冲宽度的因素既有电路上的问题，也有探头的制作问题。从提高灵敏度和扩大测量范围上限考虑，要求发射功率大。
目前脉冲式超声测厚仪均采用晶体管电路和集成电路，为了提高发射强度，需将几伏电源电压通过直流变换器升到几十伏至几百伏的电压，供给发射管，借以提高发射强度。

2、接收放大电路
它主要是润滑油工件的底面反射信号。底面反射信号的幅度除受发射脉冲强度影响外，还受被测工件表面光洁度、耦合、材质以及工件底面情况等影响，因此反射信号的幅度变化范围很大，为使仪器有足够的灵敏度，要求放大电路有较高的增益。但过分提高增益会使脉冲宽度变宽而影响测量精度。

3、计算电路和厚度显示
数字式测厚仪测读zui方便，测量精度也高，精度可达±0.01毫米，目前国内外生产的脉冲式超声测厚仪主要是数字式的。下面讨论一下数字式测厚仪的计算电路和厚度显示。
发射脉冲和经过放大的底面反射信号（或相邻两个底面反射信号）触发厚度阐门控制电路，输出一个宽度与被测工件中超声波传播时间成正比的方波。用这方波来控制阐门电路启闭。
高频振荡器输出一系列高频振荡信号。在闸门电路开启期间，这些高频信号通过闸门进入计算器而被计数，zui后数字管显示出开时间内的调频振荡次数。计数与开门方波宽度成正比，方波宽度又正比于工件厚度，因此，计数正比于厚度。高频振荡器的频率是可调的，根据不同的材料可调节振荡频率，使之开门时间内振荡次数等于工件厚度，这样数字管就直接显示出厚度来。
国产UTM-101H型数字式超声波测厚仪精度为±0.1毫米，测量范围是1.2-220毫米。
测量精度为0.1毫米时对于钢来说，相应的声波传播时间约0.03微秒，也就是要求调频振荡的一个周期为0.03微秒，即振荡周期约为0.03微秒，即振荡频率调整约为30兆赫左右，这时计数器就显示以0.1毫米为单位的厚度值。如要让测量数度达到0.01毫米，则调频振荡频率约为300兆赫左右。但制作在这样高频率下工作的数字电路太困难了。实际解决办法是在计数电路之前加一级方波信号扩展电路，使开门时间准确扩大10倍，这样用30兆左右的振荡频率也可使测量精度达到0.01毫米。