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超聲波測厚儀由主機和探頭兩部分組成，主機電路包括發射電路、接收電路、計數顯示電路三部分。由發射電路產生的高壓沖擊波激勵探頭，產生超聲發射脈沖波，脈沖波經介質介面反射后被接收電路接收，通過單片機計數處理后，經液晶顯示器顯示厚度數值。它主要根據聲波在試樣中的傳播速度乘以通過試樣的時間的一半而得到試樣的厚度。
超聲波測厚儀可以用于測量多種材料的厚度，包括金屬、塑料、陶瓷等。在金屬材料的測量中，它可以用于測量各種金屬材料的厚度，如鋼鐵、鋁等。在塑料材料的測量中，它可以對塑料板材、注塑件、擠出件等進行測量。此外，超聲波測厚儀還可以應用于玻璃、陶瓷等材料的測量。在醫學領域，超聲波測厚儀被廣泛運用于檢查體內臟器、血管、肌肉等的厚度。在航空及航天工業中，超聲波測厚儀可用于飛機、火箭等高速移動物體的厚度測量。
超聲波測厚儀具有非破壞性測試、適用范圍廣、測量范圍廣等優點。然而，它也有一些缺點，如對表面質量敏感，需要相對平坦、光滑的表面，否則可能會影響測量精度；需要耦合劑將超聲波傳播到被測物體表面，這可能需要額外的操作；無法測量非導電材料，如木材和纖維材料。
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