基于单片机的便携式超声波测厚仪的研制

    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。课题研制了一种基于单片机的便携式超声波测厚仪,具有体积小、操作方便等优点,实现了精确测量及自动补偿,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。本论文主要从以下四个方面开展研究：首先,论文介绍了各种测厚技术以及超声波测厚技术的发展,对超声波的各种应用做了简单的概述,分析所采用的超声波脉冲回波法的原理,同时介绍了测厚仪的超声波探头和耦合剂,并结合设计所需要实现的功能给出超声波测厚仪的系统结构。本论文重点分析了超声波测厚仪的硬件设计和软件设计。其中硬件按照模块化设计分为单片机控制模块、超声波发射模块、超声波接收模块、计数器模块、人机交互模块和电源模块,详细介绍了每个模块具体的硬件设计和构造。软件部分主要使用C开发,包括主程序软件设计、计数器单元、液晶显示单元和键盘单元。然后,采用所研制的超声波测厚仪对七种不同厚度的钢体试块做了测厚实验,并结合实验数据分析了误差产生的原因。最后,结合RBI技术和测厚的标准与规范,对中国石油辽阳石化分公司炼油厂的350万吨/年常减压装置进行了装置测厚应用,并分析了腐蚀的产生和防护措施。论文还指出了需要改进的地方,为后续的研究给出相应的建议。

【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校