我們經(jīng)常會接收到各種各樣材料的測厚需求，近一年接收到復(fù)合材料測厚的需求尤其多，那么我們作為廠家該如何判斷兩種復(fù)合材料的厚度能否分別測試呢？ 比如有的客戶需要測量鋼和不銹鋼、銅和鋁復(fù)合材料，鋼和鎳合金等等復(fù)合材料的各個層的厚度，我們會先分析這兩種材料的聲阻抗是不是差距很大，因?yàn)楦鶕?jù)超聲波的透射、反射原理，對于兩種材料聲阻抗差距很大的情況時超聲波是會在材料界面發(fā)生反射的，一但在界面上面有反射波可以被超聲波探頭接收到，那么就意味著有極大的可能是可以分別測量出復(fù)合材料的各層厚度的。

      我們先來了解一下聲阻抗的概念：聲阻抗是指超聲波通過介質(zhì)時遇到的阻力，通常等于介質(zhì)的密度與聲波在介質(zhì)中傳播速度的乘積。聲阻抗的概念是為了理解聲波如何與不同介質(zhì)相互作用而提出的，它類似于電路理論中的電阻抗，可提供描述材料如何吸收、反射或透射聲波的方法。

聲阻抗 Z 的公式為:    Z=ρV

Z 為聲阻抗(單位:Rayls，千克/米2秒)

ρ 為材料密度(單位:千克/米3)

v 為材料中聲速(單位:米/秒)

超聲聲阻抗的物理意義：

1、反映界面特性，聲阻抗可以反映介質(zhì)界面的特性，當(dāng)聲波從一個介質(zhì)傳播到另一個介質(zhì)時，聲阻抗的變化可以反映出兩種介質(zhì)之間的界面特性。

2、表征聲波反射和透射，聲阻抗還可以用來描述聲波在不同介質(zhì)之間的反射和透射情況。當(dāng)聲波從一個介質(zhì)傳播到另一個介質(zhì)時，介質(zhì)的聲阻抗不同時，會導(dǎo)致部分聲波被反射，部分被透射，這種現(xiàn)象可以用聲阻抗來解釋和描述。

聲壓反射率r和聲壓透射率t的公式分別為:

在測厚應(yīng)用實(shí)測中舉例如下：

當(dāng)我們用延遲塊探頭測量單獨(dú)的鋼試塊時，儀器接收到的鋼的底面回波就是從空氣到鋼材料的反射回波，那么儀器接收到的鋼的底面回波相位是負(fù)峰回波，圖像如下：

當(dāng)我們測量一個復(fù)合的雙層材料，上層是塑料，下層是鋼，由于鋼材料的聲阻抗大于塑料的聲阻抗，那么塑料材料的底面回波圖像是為正峰回波，圖像如下：

  通過以上兩種實(shí)例來看，如果不考慮聲阻抗的問題，在測量厚度時我們選取了錯誤的波峰，那么對于實(shí)際測量的厚度會造成一定的誤差。

通過聲阻抗的概念，物理意義及實(shí)際案例我們可以了解到它它在超聲測厚應(yīng)用中至關(guān)重要，對不同材料界面上超聲波的透射和反射具有重要作用。它影響超聲波對材料的入射和反射效率，進(jìn)而影響超聲測厚檢測的結(jié)果。

通過測量材料的聲阻抗，可以推斷出有關(guān)其密度和聲速的信息，這有助于識別材料或評估其特性。了解聲阻抗有助于設(shè)計優(yōu)化各種應(yīng)用中超聲波透射和反射的材料和裝置，從而提高超聲檢測的有效性。對于超聲波應(yīng)用中我們應(yīng)了解聲阻抗匹配問題，正確選擇合適的探頭。了解材料聲阻抗，設(shè)置正確的回波極性，以保持測量的精確性。