張翱龍，呂 馳，王俊杰，饒臻浩，李 濤，武新軍

(1.華中科技大學(xué) 機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院，武漢 430074；2.中國石油化工股份有限公司天津分公司 裝備研究院，天津 300271)

0 引言

儲罐是石油、化工等領(lǐng)域重要儲存容器，是使用最為廣泛的壓力容器之一，其設(shè)備制造監(jiān)督、檢驗(yàn)及后續(xù)維護(hù)等對儲罐的安全運(yùn)行具有重要影響。常壓儲罐在役時(shí)間較長，儲存的介質(zhì)主要為原油或污水，伴隨著儲罐服役年限增長，近年來不少常壓儲罐都出現(xiàn)過一些問題，儲罐底板腐蝕是最為常見的安全隱患之一[1]。常規(guī)的漏磁檢測技術(shù)難以對儲罐底板厚度進(jìn)行精確測量，并且難以識別大面積均勻腐蝕減薄缺陷，容易造成漏檢、誤檢[2-5]；而壓電超聲技術(shù)需要耦合劑，難以實(shí)現(xiàn)大面積檢測。電磁超聲檢測技術(shù)具有測厚精度高、不需要耦合劑、非接觸等優(yōu)點(diǎn)[6]，在儲罐底板檢測方面有廣闊應(yīng)用前景。目前電磁超聲檢測系統(tǒng)應(yīng)用于儲罐底板檢測仍需攻克相關(guān)難題，一方面，由于儲罐底板面積大，檢測量龐大，而現(xiàn)有電磁超聲檢測系統(tǒng)多采用A/D采樣方式測厚，回波數(shù)據(jù)量大，信號處理復(fù)雜，只能進(jìn)行單點(diǎn)測厚，難以實(shí)現(xiàn)多通道掃查式厚度測量[7]；另一方面，儲罐底板厚度范圍變化大，并且所用材料多為熱軋鋼板，晶粒粗大[8]，導(dǎo)致高頻電磁超聲激勵時(shí)，超聲衰減快，難以對厚板進(jìn)行測量，而低頻激勵時(shí)回波信號分辨率低，難以對薄板進(jìn)行測厚[9]。

針對上述問題，研制了一套儲罐底板電磁超聲測厚系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過硬件電路把回波信號處理成只包含回波包絡(luò)波峰的脈沖聲時(shí)回波信號，無需A/D采樣，極大減少了電磁超聲回波信號數(shù)據(jù)傳輸處理量，厚度計(jì)算簡便，能夠?qū)崿F(xiàn)掃查式厚度測量。同時(shí)，為了增強(qiáng)該系統(tǒng)在儲罐底板材料上的適應(yīng)性，通過研究探頭接收線圈，改變接收信號特性，在探頭低頻激勵時(shí)實(shí)現(xiàn)回波信號高分辨率獲取，進(jìn)而在材料晶粒粗大的情況下實(shí)現(xiàn)大范圍板厚測量。該系統(tǒng)在儲罐底板所采用的16MnR熱軋鋼板上進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，能夠?qū)崿F(xiàn)儲罐底板大范圍掃查式高精度、高靈敏度厚度測量。

1 基本原理

電磁超聲探頭結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括永磁體、屏蔽銅板、接收線圈、激勵線圈和被測試件。傳感器工作時(shí)，永磁體提供偏置磁場，激勵線圈通以高頻交變電流，其周圍產(chǎn)生交變電磁場，在試件表面趨膚深度內(nèi)形成感應(yīng)渦流。在偏置磁場的作用下，試件表面會產(chǎn)生交變的應(yīng)力或應(yīng)變，進(jìn)而產(chǎn)生振動并在試件中傳播形成超聲波。超聲波接收過程為：接收線圈通過感應(yīng)試件內(nèi)部微觀粒子振動切割磁力線產(chǎn)生的磁場波動，實(shí)現(xiàn)超聲波信號拾取[10]。屏蔽銅板用于隔離磁鐵中的聲波干擾[11]。

圖1 電磁超聲探頭結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of electromagnetic acoustic transducer

探頭發(fā)射的超聲波在被測構(gòu)件上下表面間來回反射形成一系列脈沖回波，并被探頭接收，回波信號如圖2所示?；夭ㄐ盘栔饕ㄗ枞麉^(qū)、多個脈沖回波和噪聲。其中，回波信號衰減主要包含兩個方面：由被測試件材料特性決定的多個脈沖回波峰值衰減α1，由線圈特性決定的單個回波衰減α2。其衰減過程均符合指數(shù)衰減規(guī)律，其公式如下：

(1)

式中,U1為信號峰值，V；U0為起始幅值，V；α1為峰值衰減系數(shù)，主要受材料特性影響；t為聲波傳播時(shí)間，ms；U2為單個回波振蕩幅值，V；w為振蕩角頻率，rad/s；α2為振蕩衰減系數(shù)，主要受線圈特性影響；t′為單個波包持續(xù)時(shí)間，ms。

圖2 電磁超聲回波信號Fig.2 Electromagnetic acoustic echo signal

傳統(tǒng)A/D采樣方式將回波信號完全采集進(jìn)而求取脈沖回波時(shí)間間隔，而回波信號中的阻塞區(qū)、噪聲、脈沖回波的振蕩以及負(fù)半軸信號，對于測厚而言是冗余數(shù)據(jù)，會增大數(shù)據(jù)處理量。為減小數(shù)據(jù)量，濾除多余回波信號(如圖2所示),設(shè)定一定閾值，使回波信號幅值大于閾值的信號變?yōu)楦唠娖?，小于閾值的信號變?yōu)榈碗娖剑涔饺缦拢?/p>

(2)

式中,V為輸出脈沖電壓，V;U為回波信號幅值，V;T為閾值電平，V。

由此，回波信號被截取轉(zhuǎn)化為僅包含回波聲時(shí)信息的脈沖電平信號(如圖3所示)，極大減小數(shù)據(jù)傳輸和處理量。為進(jìn)一步減小數(shù)據(jù)傳輸量，將閾值設(shè)置環(huán)節(jié)放置在接收模擬電路中，最終實(shí)現(xiàn)無需A/D轉(zhuǎn)換，僅通過FPGA芯片I/O口即可獲取回波信號聲時(shí)信息，其流程如圖4所示。首先對回波信號進(jìn)行放大，放大倍數(shù)可通過上位機(jī)調(diào)節(jié)；然后，采用比較器設(shè)置一定閾值，與放大后的回波信號進(jìn)行比較，通過調(diào)節(jié)閾值大小和回波信號放大倍數(shù)，進(jìn)一步將回波信號處理成圖3所示的實(shí)時(shí)脈沖信號；最后，F(xiàn)PGA芯片I/O口采集回波聲時(shí)脈沖信號，根據(jù)數(shù)字脈沖間隔處理計(jì)算得到聲時(shí)值。

圖3 回波聲時(shí)脈沖信號

圖4 回波信號處理流程

由圖5可以看出，回波信號具有單個回波包含多個振蕩信號和多個回波隨著傳播衰減的特點(diǎn)。單閾值截取過程中，如果閾值設(shè)置過小，容易造成截取多個振蕩信號，從而導(dǎo)致厚度計(jì)算錯誤；如果閾值設(shè)置過大，容易造成截取有效回波數(shù)目不足，從而導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)厚度計(jì)算。考慮到儲罐底板厚度范圍變化大，不同厚度回波信號特性不同，在同一閾值設(shè)置下難以實(shí)現(xiàn)大范圍的厚度測量，而在檢測過程中手動設(shè)置閾值大小將增加檢測工作量。因此，本文通過電磁超聲傳感器線圈結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得回波能夠在大范圍板厚變化中保持穩(wěn)定，以提高檢測系統(tǒng)適應(yīng)性。

圖5 閾值選取Fig.5 Threshold selection

針對線圈對回波信號影響規(guī)律研究，電磁超聲探頭激勵采用諧振激勵方式，諧振激勵的傳感器工作頻率與線圈匝數(shù)相關(guān)，匝數(shù)越少、激勵頻率越高，回波信號分辨率越高；接收信號的回波特性與接收線圈匝數(shù)相關(guān)，為提高接收回波信號強(qiáng)度，進(jìn)而增大探頭提離，因此接收線圈所需匝數(shù)遠(yuǎn)大于激勵線圈匝數(shù)。由于激勵和接收過程的線圈匝數(shù)差異較大，單線圈結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是難以同時(shí)滿足激勵和接收對匝數(shù)的需求，因此采用雙線圈結(jié)構(gòu)。一方面，儲罐底板材料較多采用16MnR熱軋?zhí)间摪?，在制造過程中為節(jié)省成本，一般不做進(jìn)一步細(xì)化晶粒處理，因此儲罐底板晶粒較為粗大；另一方面，儲罐底板厚度變化范圍較大，小厚度下，電磁超聲測厚需要提高激勵頻率以提高信號分辨率；大厚度下，由于高頻信號在粗晶材料中衰減較快，因此需要減小激勵頻率，減小聲波衰減。因此，提高信號在低頻下的分辨率是提高探頭適應(yīng)性的關(guān)鍵。由于激勵頻率較低，本研究中通過減小波包寬度的方式提高信號分辨率，通過接收線圈特性研究，選擇合適接收線圈匝數(shù)，調(diào)節(jié)激勵線圈、接收線圈和永磁體間距，改變電磁超聲探頭信號特點(diǎn)[12]，加快單個回波的振蕩衰減速率，提高信號分辨率以適應(yīng)大范圍板厚測量。

2 檢測系統(tǒng)

根據(jù)上述檢測原理研制的HEMAT-A型儲罐底板電磁超聲測厚系統(tǒng)如圖6,7所示，主要包括儲罐底板掃查器、信號激勵接收控制器、運(yùn)動控制器和計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)。

儲罐底板掃查器以輪轂電機(jī)作為驅(qū)動、從動輪輔助運(yùn)動、采樣控制輪用來實(shí)現(xiàn)測量板厚與位置對應(yīng)，搭載4通道電磁超聲傳感器、信號激勵接收控制器、計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)、電池盒和運(yùn)動控制器。計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)內(nèi)安裝上位機(jī)軟件，上位機(jī)軟件通過USB傳輸線發(fā)送命令給信號激勵接收控制器，信號激勵接收控制器產(chǎn)生高壓脈沖、通過4通道BNC插頭傳輸?shù)?通道電磁超聲傳感器，4通道電磁超聲傳感器接收儲罐底板回波信號、通過4通道BNC插頭傳輸?shù)叫盘柤罱邮諅鞲衅鳎盘柤罱邮湛刂破鲗夭ㄐ盘栠M(jìn)行處理得到儲罐底板厚度值，采樣控制輪產(chǎn)生的編碼信號觸發(fā)儲罐底板厚度值傳輸?shù)缴衔粰C(jī)軟件進(jìn)行儲罐底板掃查厚度繪制。運(yùn)動控制器用于控制輪轂電機(jī)運(yùn)動，通過轉(zhuǎn)把在0～5 m/min之間進(jìn)行速度無級調(diào)節(jié)。

圖6 HEMAT-A型儲罐底板電磁超聲測厚系統(tǒng)樣機(jī)Fig.6 The prototype of HEMAT-A electromagnetic acousticthickness measurement system for tank floor

圖7 儲罐底板電磁超聲測厚系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2.1 儲罐底板掃查器

根據(jù)前述原理，結(jié)合大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)制作了儲罐底板電磁超聲探頭。根據(jù)探頭尺寸，設(shè)計(jì)并制作儲罐底板掃查器，主要包括4通道電磁超聲傳感器、采樣控制輪、輪轂電機(jī)和從動輪。輪轂電機(jī)和從動輪驅(qū)動掃查器運(yùn)動，采樣控制輪將水平移動距離轉(zhuǎn)換成等間隔脈沖信號。4通道電磁超聲傳感器由4個電磁超聲探頭組成，4個探頭并列安裝，每個探頭寬度70 mm，探頭之間間隔8 mm 寬度作為安裝距離，掃查寬度為304 mm。

2.2 信號激勵接收控制器

信號激勵接收控制器系統(tǒng)框圖如圖7所示，該系統(tǒng)主要包括數(shù)字電路部分和模擬電路部分兩大電路模塊。數(shù)字電路模塊主要完成激勵控制、程控放大命令的解析發(fā)送以及回波信號的接收、計(jì)算和傳輸，模擬電路主要完成高電壓脈沖激勵、回波信號調(diào)理、信號脈沖轉(zhuǎn)化等。

在激勵過程中，計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)通過USB將命令傳輸?shù)郊羁刂颇K，控制信號發(fā)生電路發(fā)射諧波脈沖，經(jīng)功率放大電路放大后，激勵出高壓激勵信號到電磁超聲傳感器的激勵線圈。在接收過程中，電磁超聲傳感器接收儲罐底板弱回波信號，經(jīng)放大電路放大和濾波電路濾波后，得到濾除噪聲的放大回波信號，放大濾波回波信號經(jīng)比較電路比較后得到僅包含回波峰值的回波聲時(shí)脈沖信號。計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)可通過程控放大模塊發(fā)送命令控制放大電路的放大倍數(shù)和比較電路的比較電壓，放大倍數(shù)和比較電壓的設(shè)置是采集前針對被測試板的標(biāo)定過程。標(biāo)定時(shí)，首先和測量過程一致，得到放大濾波回波信號，經(jīng)回波采樣模塊直接傳輸?shù)接?jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)顯示波形，根據(jù)波形幅值特性，調(diào)節(jié)放大倍數(shù)和比較器比較電壓。采樣控制輪通過編碼器將位移轉(zhuǎn)換為等間距編碼脈沖信號，經(jīng)編碼脈沖模塊計(jì)數(shù)換算成位移，進(jìn)而確定不同板厚所對應(yīng)的位置。

2.3 運(yùn)動控制器

檢測系統(tǒng)采用輪轂電機(jī)作為驅(qū)動，其驅(qū)動力矩大，調(diào)節(jié)簡便。運(yùn)動控制器通過轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)控制輪轂電機(jī)的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)掃查器的無級調(diào)速，該裝置解決了儲罐底板檢測時(shí)吸附力大造成的人員疲勞及相關(guān)安全隱患等問題。

2.4 計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)主要包括電磁超聲測厚軟件，軟件基于Windows平臺MFC開發(fā)，其總體框架如圖8所示。

圖8 電磁超聲測厚軟件框架

根據(jù)電磁超聲測厚系統(tǒng)的需求，電磁超聲測厚軟件分為參數(shù)標(biāo)定、厚度測量和結(jié)果分析三大功能模塊。實(shí)現(xiàn)的主要功能有：A/D采樣設(shè)置、等時(shí)間采樣設(shè)置、程控放大設(shè)置、聲速設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示與保存、主機(jī)參數(shù)設(shè)置、等空間采樣設(shè)置和數(shù)據(jù)讀取與分析。具體系統(tǒng)操作流程為：檢測前先進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，標(biāo)定時(shí)需要主機(jī)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)置，包括激勵周期、脈沖寬度、延遲時(shí)間和聲速設(shè)置。標(biāo)定分為兩個過程，首先是程控放大倍數(shù)標(biāo)定，在A/D采樣設(shè)置狀態(tài)下，分別在最大和最小厚度試板上進(jìn)行標(biāo)定，根據(jù)回波波形調(diào)節(jié)放大電路倍數(shù)和比較器電壓值，使其能夠在被測板厚范圍內(nèi)測量；然后是聲速標(biāo)定，在等時(shí)間采樣設(shè)置狀態(tài)下，在標(biāo)準(zhǔn)板上進(jìn)行厚度測量，根據(jù)聲時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)厚度標(biāo)定聲速。標(biāo)定完成后，退出A/D采樣模式，根據(jù)標(biāo)定值設(shè)置主機(jī)參數(shù)，等空間采樣設(shè)置狀態(tài)下，對儲罐底板進(jìn)行檢測，檢測過程中采用無A/D采樣模式。檢測完成，進(jìn)行測厚數(shù)據(jù)分析，根據(jù)上位機(jī)繪制厚度隨位置變化曲線，確定減薄缺陷所在位置。

3 性能測試

3.1 檢測靈敏度

電磁超聲測厚系統(tǒng)通過FPGA芯片I/O口獲取回波信號聲時(shí)信息進(jìn)行厚度計(jì)算，因此理論上，其檢測靈敏度僅與FPGA主頻和聲波傳播速度有關(guān)，該系統(tǒng)所用FPGA芯片主頻為50 MHz，按橫波傳播速度3 200 m/s計(jì)算，其理論測厚靈敏度為0.032 mm。實(shí)際上，由于信號噪聲引起的峰值誤判，實(shí)際測厚靈敏度會降低，因此，進(jìn)行測厚靈敏度試驗(yàn)。

圖9(a)為用來標(biāo)定聲速的6.00 mm厚45號鋼板。在等時(shí)間采樣模式下采集回波波形計(jì)算聲時(shí)，標(biāo)定聲速值為3 285.42 m/s。圖9(b)為用來測試性能的8.00 mm厚45號鋼板。標(biāo)定聲速后，在等空間采樣模式下，分別在1#,2#,3#位置處測量板厚，電磁超聲測厚軟件測得板厚值分別為8.03,8.05,8.05 mm。試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠達(dá)到測厚靈敏度為0.05 mm。

(a)厚度6.00 mm

(b)厚度8.00 mm圖9 標(biāo)準(zhǔn)厚度45號鋼板Fig.9 Standard thickness No.45 steel plate

3.2 檢測精度

檢測精度主要包括厚度檢測精度、缺陷大小檢測精度和小車掃查精度。厚度檢測精度以上述測厚靈敏度0.05 mm作為標(biāo)準(zhǔn)。缺陷大小檢測精度以線圈直徑的1.5倍，即32×1.5=48 mm作為標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)表明，探頭在直徑50 mm平底孔能夠測出厚度值，這里的直徑50 mm平底孔是給定當(dāng)前系統(tǒng)的一個可實(shí)現(xiàn)指標(biāo)，需要進(jìn)一步研究才能給出缺陷大小檢測精度，問題比較復(fù)雜，是后續(xù)研究工作重點(diǎn)。

針對小車掃查精度，做下述分析驗(yàn)證。該電磁超聲測厚系統(tǒng)通過FPGA芯片I/O口獲取回波信號聲時(shí)信息進(jìn)行厚度計(jì)算，無需對波形進(jìn)行處理，厚度算法計(jì)算量小、計(jì)算時(shí)間可忽略不計(jì)；因此，聲時(shí)信息采樣時(shí)間僅與聲波傳播時(shí)間相關(guān)，按聲波傳播速度3 200 m/s、儲罐最大厚度40 mm、采集3次脈沖反射回波時(shí)間計(jì)算，完成一次采樣需要7.5×10-5s，按掃查器最快掃查速度5 m/min計(jì)算，該系統(tǒng)理論可達(dá)到每0.006 25 mm獲取一個點(diǎn)板厚值。但是，聲時(shí)采樣頻率不僅與信號接收處理模塊有關(guān)，也與激勵模塊有關(guān)。電磁超聲探頭激勵方式采用諧振激勵，諧振激勵方式能達(dá)到的采樣頻率與激勵電路器件工作頻率相關(guān)，該激勵電路工作重復(fù)頻率為100 Hz，接收電路采樣時(shí)間遠(yuǎn)小于激勵時(shí)間，可忽略不計(jì)，按掃查器最快掃查速度5 m/min計(jì)算，該系統(tǒng)實(shí)際可以達(dá)到每0.83 mm獲取一個點(diǎn)板厚值。試驗(yàn)測試每秒采樣的厚度值點(diǎn)數(shù)與計(jì)算值符合，因此，該系統(tǒng)掃查精度為0.83 mm。后期若選用更高開關(guān)頻率的MOS管，可提高小車掃查精度。

表1 厚度8.00 mm的45號鋼厚度測量值及隨機(jī)誤差分析Tab.1 Thickness measurement value and random error analysis of 8.00 mm thick No.45 steel

3.3 掃查測厚性能測試

圖10示出掃查式測厚試驗(yàn)階梯鋼板，鋼板材料為16MnR熱軋合金鋼，厚度20 mm，鋼板底部有不同深度、不同直徑平底盲孔。在上述軟硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，掃查器按圖10所示路徑分別經(jīng)過?100 mm厚度7 mm，?100 mm厚度12 mm和?150 mm厚度12 mm平底盲孔，得到4通道電磁超聲測厚信號圖如圖11所示。

圖10 16MnR熱軋階梯鋼板Fig.10 16MnR hot-rolled stepped steel plate

圖11 4通道電磁超聲測厚信號示意Fig.11 Schematic diagram of 4-channel electromagneticacoustic thickness measurement signal

通道1和通道4探頭在基礎(chǔ)板厚上掃查，測量值維持在20 mm；通道2掃查經(jīng)過?150 mm厚度12 mm平底盲孔，測量值出現(xiàn)12 mm厚度變化；通道3掃查經(jīng)過?100 mm厚度7 mm，?100 mm厚度12 mm和?150 mm厚度12 mm平底盲孔，測量值出現(xiàn)7 mm和兩次不同時(shí)間長度12 mm厚度變化；通道2和通道3同時(shí)經(jīng)過?150 mm、厚度12 mm平底盲孔，厚度值同時(shí)發(fā)生變化。掃查器通道3探頭在經(jīng)過板厚發(fā)生變化的階梯邊緣時(shí)，由于邊緣效應(yīng)，探頭同時(shí)接收兩個板厚信息，信號出現(xiàn)紊亂，厚度測量值在階梯邊緣會發(fā)生劇烈跳動。在現(xiàn)場檢測中，鋼板腐蝕一般為大面積厚度減薄，板厚一般不會發(fā)生突變，如果測量值出現(xiàn)劇烈跳動的情況，可以作為出現(xiàn)裂紋缺陷的參考，采取其他手段進(jìn)行檢測驗(yàn)證。掃查器通道4探頭20 mm板厚測量值存在抖動現(xiàn)象，這是由于探頭顛簸或者鋼板內(nèi)部缺陷對信號造成的干擾。根據(jù)測量結(jié)果可知，該電磁超聲測厚系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)掃查式儲罐底板厚度測量。

4 結(jié)語

針對儲罐底板漏磁檢測對均勻壁厚減薄缺陷不敏感的問題，提出采用電磁超聲檢測技術(shù)對儲罐底板進(jìn)行掃查式測厚。基于電磁超聲傳感器信號特點(diǎn)，研制一套儲罐底板電磁超聲測厚系統(tǒng)，并完成性能測試。

(1)在電磁超聲傳感器的研制中，針對儲罐底板材料晶粒粗大和壁厚變化范圍大的特點(diǎn)，通過試驗(yàn)研究激勵接收線圈的特性，研制了適用于儲罐底板的低頻、高分辨率的電磁超聲探頭，該探頭通過降低頻率可在粗晶大厚度下減小衰減，通過加快脈沖振蕩提高回波分辨率，解決了電磁超聲回波信號高頻衰減快、低頻分辨率低的問題。

(2)在激勵接收控制器的研制中，針對傳統(tǒng)A/D采樣回波信號波形數(shù)據(jù)量大、聲時(shí)計(jì)算復(fù)雜，利用上述探頭低頻、高分辨率特點(diǎn)，通過在模擬電路采用比較器截取回波峰值得到回波聲時(shí)脈沖信號，極大減小數(shù)據(jù)量，能夠滿足掃查器快速移動下實(shí)時(shí)測厚。針對本系統(tǒng)無A/D采樣特點(diǎn)，開發(fā)計(jì)算機(jī)分析處理系統(tǒng)，規(guī)定測厚流程，首先在A/D采樣模式下標(biāo)定放大電路倍數(shù)和比較器電壓值；在等時(shí)間采樣模式下，標(biāo)定被測儲罐底板聲速；在等空間采樣模式下，進(jìn)行厚度測量和數(shù)據(jù)分析。

(3)根據(jù)厚度7～20 mm的16MnR熱軋階梯平底孔鋼板上性能測試結(jié)果，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)掃查式厚度測量，測厚靈敏度為0.05 mm，厚度檢測精度為0.05 mm，缺陷大小檢測精度為48 mm，掃查精度為0.83 mm。下一步工作是進(jìn)一步提高缺陷大小檢測精度和掃查精度以及提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，并開展相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。