一种便携式超声波测厚仪的制作方法

本发明涉及一种便携式超声波测厚仪，属于传感器检测技术领域。

背景技术：

石油化工行业中设备和管线在运行时会因为各种原因发生腐蚀，腐蚀严重甚至会引起爆炸、着火及人身伤亡事故，因而需要对设备进行定期的检测、监测和分析。厚度数值是反映其腐蚀和安全情况的一个极其重要的指标。定期进行大范围全面厚度检测已经成为工厂日常安全检查的重要内容之一，在当今社会，对厚度的精密测量的要求日益增加。同时在工业生产和应用中，需要对设备或者产品的厚度进行快捷的、随机的测量，大型设备或在线系统难以满足要求，这就需要便携式测厚仪来实现。本发明研发一种便携式超声波测厚仪。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明提供了一种便携式超声波测厚仪。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种便携式超声波测厚仪，是主要由探头、超声波发射电路、超声波接收电路、单片机、计数器电路、键盘模块、液晶显示模块、储存及时钟电路和通信模块组成的，其特征在于：所述探头和超声波发射电路相连接，超声波接收电路和探头相连接，超声波发射电路和超声波接收电路均与单片机相连接，单片机和计数器电路相连接，计数器电路与超声波接收电路相连接，键盘模块和液晶显示模块均与单片机相连接，储存及时钟电路和通信模块均与单片机相连接。

所述的探头采用是纵波双晶直探头，使用藕合剂，使之代替空气薄层，充满在探头和被检测工件的接触层当中。

所述的超声波发射电路，超声波是利用施密特触发器组成自激震荡电路产生的，采用高速cmos器件74hc14组成施密特反相器，将74hc14的反相输出端经rc积分电路接回输入端，组成施密特触发器。当接通电源后，因为电容的初始电压是零，所以74hc14的6脚的反相输出端为高电平，并且开始经过电阻8201和电位器vr101向电容c201充电。

该发明的有益之处是：本发明的便携式超声波测厚仪，具有体积小、操作方便等优点，可实现精确测量，而且还具有可编程功能，可以存储大量的信息，能够满足工厂日常检测的要求。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、探头，2、超声波发射电路，3、超声波接收电路，4、单片机，5、计数器电路，6、键盘模块，7、液晶显示模块，8、储存及时钟电路，9、通信模块。

具体实施方式

一种便携式超声波测厚仪，是主要由探头1、超声波发射电路2、超声波接收电路3、单片机4、计数器电路5、键盘模块6、液晶显示模块7、储存及时钟电路8和通信模块9组成的，其特征在于：所述探头1和超声波发射电路2相连接，超声波接收电路3和探头1相连接，超声波发射电路2和超声波接收电路3均与单片机4相连接，单片机4和计数器电路5相连接，计数器电路5与超声波接收电路3相连接，键盘模块6和液晶显示模块7均与单片机4相连接，储存及时钟电路8和通信模块9均与单片机4相连接。

所述的探头1采用是纵波双晶直探头，使用藕合剂，使之代替空气薄层，充满在探头和被检测工件的接触层当中。

所述的超声波发射电路2，超声波是利用施密特触发器组成自激震荡电路产生的，采用高速cmos器件74hc14组成施密特反相器，将74hc14的反相输出端经rc积分电路接回输入端，组成施密特触发器。当接通电源后，因为电容的初始电压是零，所以74hc14的6脚的反相输出端为高电平，并且开始经过电阻8201和电位器vr101向电容c201充电。

本装置在工作时，单片机atmega128不仅连接着发射接收电路，控制超声波的发射，和回波信号的接收与调制，还控制着计数器电路，使计数器模块读出有效的脉冲。连接着显示模块和通讯模块，使测量厚度值通过显示屏显示出来，并月能通过机读取数据。另外还与时钟信号相连接。测量时通过键盘电路的动作，单片机控制发射电路产生高压窄脉冲信号通过探头向被测工件发射超声波，同时，计数器电路清零，通过单片机控制建立阈门脉冲的前沿，然后声波信号到达工件的底部并返回被探头接收，经过接收电路中的信号放大、中周选频后，通过74hc221芯片建立阈门脉冲，其中发射脉冲记为阈门脉冲的前沿，接收到的一次回波脉冲记为阈门脉冲的后沿，则阈门脉冲为超声波在被测物体内入射和反射所使用的时间。然后将25mhz的晶振脉冲与这一阈门脉冲相与输出给计数器进行计数，计数器电路(74hc393)通过在超声波传播时间间隔内，计算振荡脉冲的个数得出测量工件厚度所用的时间并通过总线输入到单片机进行计算，并通过总线输入到单片机进行计算，计算的厚度值结果与实时时间通过液晶显示屏显示，就完成了一次测量。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。